LIDERADOé conhecida como fonte de iluminação de quarta geração ou fonte de luz verde. Possui características de economia de energia, proteção ambiental, longa vida útil e pequeno volume. É amplamente utilizado em diversas áreas, como indicação, display, decoração, retroiluminação, iluminação geral e cena noturna urbana. De acordo com as diferentes funções, pode ser dividido em cinco categorias: display de informações, lâmpada de sinalização, lâmpadas de veículos, retroiluminação LCD e iluminação geral.

ConvencionalLâmpadas LEDtêm deficiências como brilho insuficiente, o que leva à penetração insuficiente. A lâmpada Power LED tem as vantagens de brilho suficiente e longa vida útil, mas o Power LED apresenta dificuldades técnicas, como embalagem. Aqui está uma breve análise dos fatores que afetam a eficiência de extração de luz das embalagens de LED de potência.

Fatores de embalagem que afetam a eficiência da extração de luz

1. Tecnologia de dissipação de calor

Para o diodo emissor de luz composto pela junção PN, quando a corrente direta flui para fora da junção PN, a junção PN apresenta perda de calor. Esse calor é irradiado para o ar através de adesivo, material de envasamento, dissipador de calor, etc. nesse processo, cada parte do material possui uma impedância térmica para evitar o fluxo de calor, ou seja, resistência térmica. A resistência térmica é um valor fixo determinado pelo tamanho, estrutura e material do dispositivo.

Deixe a resistência térmica do LED ser rth (℃/W) e a potência de dissipação térmica ser PD (W). Neste momento, a temperatura da junção PN causada pela perda térmica da corrente aumenta para:

T(℃)=Rth&Tempes; DP

Temperatura da junção PN:

TJ=TA+Rth&Tempes; DP

Onde TA é a temperatura ambiente. O aumento da temperatura da junção reduzirá a probabilidade de recombinação emissora de luz da junção PN e o brilho do LED diminuirá. Ao mesmo tempo, devido ao aumento do aumento de temperatura causado pela perda de calor, o brilho do LED não aumentará mais proporcionalmente à corrente, ou seja, apresenta saturação térmica. Além disso, com o aumento da temperatura da junção, o comprimento de onda de pico da luminescência também irá desviar para a direção da onda longa, cerca de 0,2-0,3 nm/℃. Para o LED branco obtido pela mistura de fósforo YAG revestido por chip azul, o desvio do comprimento de onda azul causará incompatibilidade com o comprimento de onda de excitação do fósforo, de modo a reduzir a eficiência luminosa geral do LED branco e alterar a temperatura da cor da luz branca.

Para LED de potência, a corrente de acionamento é geralmente superior a centenas de Ma, e a densidade de corrente da junção PN é muito grande, portanto o aumento da temperatura da junção PN é muito óbvio. Para embalagem e aplicação, como reduzir a resistência térmica do produto e fazer com que o calor gerado pela junção PN se dissipe o mais rápido possível pode não só melhorar a corrente de saturação do produto e melhorar a eficiência luminosa do produto, mas também melhorar o confiabilidade e vida útil do produto. Para reduzir a resistência térmica dos produtos, em primeiro lugar, a seleção dos materiais de embalagem é particularmente importante, incluindo dissipador de calor, adesivo, etc. a resistência térmica de cada material deve ser baixa, ou seja, é necessário ter boa condutividade térmica . Em segundo lugar, o projeto estrutural deve ser razoável, a condutividade térmica entre os materiais deve ser continuamente compatível e a condutividade térmica entre os materiais deve ser bem conectada, de modo a evitar o gargalo de dissipação de calor no canal de condução de calor e garantir a dissipação de calor do interna para a camada externa. Ao mesmo tempo, é necessário garantir que o calor seja dissipado a tempo de acordo com o canal de dissipação de calor pré-projetado.

2. Seleção de enchimento

De acordo com a lei de refração, quando a luz incide de um meio denso de luz para um meio esparso de luz, quando o ângulo de incidência atinge um determinado valor, ou seja, maior ou igual ao ângulo crítico, ocorrerá a emissão total. Para GaN blue chip, o índice de refração do material GaN é 2,3. Quando a luz é emitida do interior do cristal para o ar, de acordo com a lei de refração, o ângulo crítico θ 0=sen-1(n2/n1)。

Onde N2 é igual a 1, ou seja, o índice de refração do ar, e N1 é o índice de refração de Gan, a partir do qual o ângulo crítico é calculado θ 0 é de cerca de 25,8 graus. Neste caso, a única luz que pode ser emitida é a luz dentro do ângulo sólido espacial com ângulo de incidência ≤ 25,8 graus. É relatado que a eficiência quântica externa do chip Gan é de cerca de 30% – 40%. Portanto, devido à absorção interna do chip de cristal, a proporção de luz que pode ser emitida fora do cristal é muito pequena. É relatado que a eficiência quântica externa do chip Gan é de cerca de 30% – 40%. Da mesma forma, a luz emitida pelo chip deve ser transmitida ao espaço através do material de embalagem, e a influência do material na eficiência da extração de luz também deve ser considerada.

Portanto, para melhorar a eficiência de extração de luz das embalagens de produtos LED, o valor do N2 deve ser aumentado, ou seja, o índice de refração do material de embalagem deve ser aumentado para melhorar o ângulo crítico do produto, de modo a melhorar a embalagem eficiência luminosa do produto. Ao mesmo tempo, a absorção de luz dos materiais de embalagem deve ser pequena. Para melhorar a proporção de luz que sai, o formato da embalagem é preferencialmente arqueado ou hemisférico, de modo que quando a luz é emitida do material da embalagem para o ar, fique quase perpendicular à interface, não havendo reflexão total.

3. Processamento de reflexão

Existem dois aspectos principais do processamento de reflexão: um é o processamento de reflexão dentro do chip e o outro é o reflexo da luz pelos materiais de embalagem. Através do processamento de reflexão interna e externa, a taxa de fluxo de luz emitida pelo chip pode ser melhorada, a absorção interna do chip pode ser reduzida e a eficiência luminosa dos produtos LED de potência pode ser melhorada. Em termos de embalagem, o LED de potência geralmente monta o chip de potência no suporte metálico ou substrato com cavidade reflexiva. A cavidade de reflexão do tipo suporte geralmente adota galvanoplastia para melhorar o efeito de reflexão, enquanto a cavidade de reflexão da placa de base geralmente adota polimento. Se possível, o tratamento de galvanoplastia será realizado, mas os dois métodos de tratamento acima são afetados pela precisão e pelo processo do molde. A cavidade de reflexão processada tem um certo efeito de reflexão, mas não é ideal. Atualmente, devido à insuficiente precisão de polimento ou oxidação do revestimento metálico, o efeito de reflexão da cavidade de reflexão do tipo substrato fabricada na China é fraco, o que faz com que muita luz seja absorvida após o disparo na área de reflexão e incapaz de ser refletida para o superfície emissora de luz de acordo com o alvo esperado, resultando em baixa eficiência de extração de luz após a embalagem final.

4. Seleção e revestimento de fósforo

Para LED de potência branca, a melhoria da eficiência luminosa também está relacionada à seleção do fósforo e ao tratamento do processo. A fim de melhorar a eficiência da excitação do fósforo do blue chip, em primeiro lugar, a seleção do fósforo deve ser apropriada, incluindo comprimento de onda de excitação, tamanho de partícula, eficiência de excitação, etc., que precisam ser avaliados de forma abrangente e levar em consideração todo o desempenho. Em segundo lugar, o revestimento do fósforo deve ser uniforme, de preferência a espessura da camada adesiva em cada superfície emissora de luz do chip emissor de luz deve ser uniforme, de modo a não impedir a emissão de luz local devido à espessura irregular, mas também melhore a qualidade do ponto de luz.

visão geral:

Um bom design de dissipação de calor desempenha um papel significativo na melhoria da eficiência luminosa dos produtos LED de potência e também é a premissa para garantir a vida útil e a confiabilidade dos produtos. O canal de saída de luz bem projetado aqui se concentra no projeto estrutural, seleção de materiais e tratamento de processo de cavidade de reflexão e cola de enchimento, o que pode efetivamente melhorar a eficiência de extração de luz do LED de potência. Para poderLED branco, a seleção do fósforo e o design do processo também são muito importantes para melhorar o ponto e a eficiência luminosa.