تجزیه و تحلیل کارایی نور استخراج از بسته بندی LED

LED های متعارف به طور کلی نوع براکت هستند که در رزین اپوکسی، با قدرت کم، و جریان شار نورونی بزرگ نیستند و روشنایی زیاد می تواند به عنوان برخی از روشنایی های ویژه استفاده شود. با توسعه فن آوری فناوری LED و تکنولوژی بسته بندی، در پاسخ به تقاضا برای محصولات LED با ولتاژ بالا در زمینه نور، چراغ های LED به تدریج وارد بازار شده اند. نوع برق نوع LED به طور کلی دارای یک تراشه نوری است که روی یک گرمایش گرمادهی قرار گرفته است و یک لنز نوری برای رسیدن به یک توزیع فضایی نوری به آن مونتاژ شده است و لنز با سیلیکون انعطاف پذیر با فشار پایین پر شده است.

چراغ های برق باید در زمینه روشنایی برای روشنایی روزانه در خانه وارد شوند. مشکلات زیادی وجود دارد که باید حل شوند، مهمترین آنها بازده روشنایی است. در حال حاضر، بالاترین میزان کارایی لومن توسط LED های قدرت در بازار حدود 50 لوم در وات است که از الزامات روشنایی روزانه خانوار است. به منظور بهبود بهره وری نور LED قدرت، از یک طرف، بهره وری از چیپ نور را بهبود می بخشد؛ از سوی دیگر، تکنولوژی بسته بندی چراغ برق نیاز به بهبود بیشتری دارد، از جمله طراحی ساختاری، تکنولوژی مواد و تکنولوژی فرایند و بهبود محصول. بهره وری استخراج کاغذ بسته بندی شده.

اول، عناصر بسته که بر بهره وری از استخراج نور تاثیر می گذارد

1. تکنولوژی انحلال گرما

برای یک دیود نور که متشکل از یک اتصال PN است، هنگامی که یک جریان رو به جلو از اتصال PN جریان دارد، اتصال PN دارای تلفات گرما است که از طریق یک چسب باندینگ، یک ماده گلدان، یک غرق گرما و غیره به داخل هوا پخش می شود .، در روند. بعضی از مواد دارای امپدانس حرارتی هستند که جریان گرما را متوقف می کند، یعنی مقاومت حرارتی که مقدار ثابت تعیین شده بر اساس اندازه، ساختار و مواد دستگاه است. اجازه دهید مقاومت حرارتی LED به Rth (° C / W) و قدرت تخریب گرما PD (W) است. در این زمان، افزایش دمای اتصال PN به علت تلفات گرما از جریان است:

T (° C) = Rth × PD.

دمای اتصال PN:

TJ = TA + Rth × PD

جایی که TA دمای محیط است. همانطور که دمای اتصال افزایش می یابد، احتمال پیوند PN نوترکیب لومینسانس کاهش می یابد و روشنایی LED کاهش می یابد. در عین حال، با توجه به افزایش درجه حرارت به دلیل از دست دادن گرما، روشنایی LED دیگر افزایش خواهد یافت به نسبت با جریان فعلی، نشان دهنده اشباع حرارتی. علاوه بر این، با افزایش دمای اتصال، طول موج پیک لومنسانس نیز به سمت طول موج طولانی، حدود 0.2-0.3 نانومتر در درجه سانتیگراد رانده می شود، که برای LED سفید حاصل شده توسط مخلوط کردن فسفر YAG با تراشه آبی است. رانش موجب ناسازگاری با طول موج هیجان فسفر می شود، درنتیجه باعث کاهش کارایی نور درخشان LED سفید و ایجاد تغییر در دمای رنگ سفید می شود.

برای LED های قدرت، جریان درایو به طور کلی چند صد میلی آمپر یا بیشتر است و تراکم جریان اتصال PN بسیار بزرگ است، بنابراین افزایش دما اتصال PN بسیار واضح است. برای بسته بندی و کاربرد ها، چگونگی کاهش مقاومت حرارتی محصول، به طوری که گرما تولید شده توسط اتصال PN می تواند در اسرع وقت از بین برود، نه تنها می تواند جریان اشباع محصول را بهبود بخشد، بهبود کارایی درخشندگی محصول ، اما همچنین قابلیت اطمینان و زندگی محصول را بهبود می بخشد. . به منظور کاهش مقاومت حرارتی محصول، انتخاب مواد بسته بندی به ویژه مهم است، از جمله غرق گرما، چسب و غیره، مقاومت حرارتی هر ماده کم است، یعنی هدایت حرارتی لازم است که خوب باشد. دوم، طراحی ساختاری باید منطقی باشد، هدایت حرارتی بین مواد باید به طور پیوسته هماهنگ باشد، و اتصال حرارتی بین مواد باید خوب باشد، اجتناب از تنگنای گرمازدایی گرما در کانال هدایت گرما و اطمینان از اتلاف گرما از داخل به لایه بیرونی در عین حال، لازم است اطمینان حاصل شود که گرما در زمان بر حسب کانال تخلیه حرارتی از پیش طراحی شده تخلیه شده است.

2. انتخاب چسب پر کردن

با توجه به قانون رفرش، هنگامی که نور از محدوده چشمی اپتیکی به وسیله رسانه نور پخش می شود، هنگامی که زاویه حاد به یک مقدار معینی برسد، یعنی بیشتر از زاویه بحرانی یا برابر آن، انتشار کامل اتفاق می افتد. در مورد چیپ آبی GaN، شاخص شکستن ماده GaN 2.3 است و وقتی که نور از داخل کریستال به هوا منتشر می شود، زاویه بحرانی θ0 = sin-1 (n2 / n1) با توجه به قانون انکسار

جایی که n2 برابر با 1 است، یعنی شاخص شکست انبساط هوا، و n1 نشانگر انکسار GaN است که از آن زاویه بحرانی θ0 به حدود 25.8 درجه محاسبه می شود. در این مورد نور، که می تواند منتشر شود، تنها نور در زاویه جامد زاویه حاد ≤ 25.8 درجه است. گزارش شده است که بازده کوانتومی خالص تراشه GaN فعلی حدود 30-40٪ است و بنابراین به دلیل جذب داخلی بلورهای تراشه. نسبت نور که می تواند در خارج از کریستال منتشر شود کوچک است. گزارش شده است که بازده کوانتومی خارجی تراشه های GaN در حال حاضر در حدود 30-40٪ است. به همین ترتیب، نور منتشر شده از تراشه از طریق مواد encapsulating به فضا فرستاده می شود و اثر مواد بر روی بهره وری استخراج نور نیز در نظر گرفته شده است.

بنابراین، برای بهبود بهره وری استخراج نور از بسته بندی محصول LED، لازم است ارزش n2 را افزایش دهیم، یعنی افزایش شاخص شکست برای مواد بسته بندی، به طوری که برای افزایش زاویه بحرانی محصول، در نتیجه بهبود بهره وری نورپردازی محصول را افزایش می دهد. در همان زمان، ماده کپسول جذب نور کمتر است. به منظور افزایش نسبت نور منتشر شده، شکل بسته ترجیحا انعطاف پذیر یا نیم کره ای است به طوری که وقتی که نور از مواد غوطه ور شده به هوا هدایت می شود، تقریبا عمود بر روی رابط رخ می دهد، به طوری که هیچ بازتاب کامل تولید می شود.

3. پردازش بازتاب

دو جنبه اصلی درمان انعکاس وجود دارد. یکی از درمان های انعکاسی داخل تراشه است و دیگری انعکاس نور توسط مواد انعقاد است. درمان انعکاس از داخل و خارج، نسبت نور تولید شده از داخل تراشه را بهبود می بخشد و جذب داخلی تراشه را کاهش می دهد. بهبود کارایی درخشانی محصولات قدرت LED. از دیدگاه بسته بندی، LED های قدرت معمولا تراشه های قدرت را بر روی براکت های فلزی یا زیربنایی با حفره های بازتابی نصب می کنند. حفره های انعکاسی نوع براکت به طور کلی از آبکاری برای بهبود انعکاس استفاده می کنند، در حالی که حفره های بازتابنده ای به صورت عمیق جلا داده می شوند. در این حالت، عملیات پوشش نیز تحت شرایط انجام می شود، اما دو روش درمان فوق از دقت قالب و روند تحت تاثیر قرار می گیرد و حفره های بازتابنده پس از درمان اثر منفی خاصی دارند اما این ایده ای نیست . در حال حاضر حفره انعکاسی نوع بستر در چین ساخته شده است. با توجه به دقت نقرهای یا اکسیداسیون لایه فلزکاری، اثر انعکاس ضعیف است، که پس از حادثه در ناحیه انعکاس نور زیاد جذب می شود و نمی تواند به سطح تابش نوردهی منعکس شود هدف، نتیجه نتیجه نهایی است. راندمان استخراج نور پس از بسته بندی کم است.

از طریق تحقیقات و آزمایش های مختلف، ما یک فرآیند درمان انعکاسی با استفاده از پوشش های مواد آلی را با حقوق مالکیت معنوی مستقل توسعه داده ایم. از طریق این فرایند، نور منعکس کننده در حفره حامل جذب می شود بسیار کمی، و بسیاری از آنها می تواند مورد استفاده قرار گیرد. برخورد نور آن به سطح خروجی نور منعکس می شود. بهره وری استخراج نور از محصول به طوری که درمان می تواند افزایش 30٪ تا 50٪ در مقایسه با قبل از درمان است. چراغ های LED نور ما 1W در حال حاضر اثر نور 40-50lm / W (نتایج آزمون بر روی تستر تجزیه و تحلیل طیف سنج PMS-50) و نتایج بسته بندی خوب است.

4. انتخاب فسفر و پوشش

برای LED های LED سفید، افزایش بهره وری نور نیز به انتخاب فسفر و فرایند مربوط می شود. برای بهبود کارایی فسفر برای تحریک تراشه آبی، ابتدا انتخاب فسفر باید مناسب باشد، از جمله طول موج تحریک، اندازه ذرات، بازده تحریک و غیره، و ارزیابی جامع لازم است، با توجه به موارد مختلف خواص در مرحله دوم، پوشش فسفر باید یکنواخت باشد، ترجیحا ضخامت لایه چسب هر سطح نور منتشر کننده تراشه یکنواخت است، بنابراین برای جلوگیری از انتشار نور محلی به دلیل ضخامت ناهموار، و کیفیت نقطه می تواند بهبود یابد.

دوم، نتیجه گیری

طراحی حرارتی خوب تاثیر قابل توجهی در بهبود بهره وری نور LED محصولات قدرت دارد و همچنین یک پیش شرط برای اطمینان از زندگی محصول و قابلیت اطمینان است. کانال خروجی به خوبی طراحی شده، در اینجا به طراحی ساختاری، انتخاب مواد و پردازش حفره حفره بازتابنده، چسب پرکننده و غیره اشاره دارد که می تواند به طور موثر بهره وری استخراج نور LED قدرت را بهبود بخشد. برای انواع LED های قدرتمند، انتخاب فسفر و طراحی فرآیند برای بهبود نقطه و بهبود بهره وری نورانی بسیار مهم است.