LEDto'rtinchi avlod yorug'lik manbai yoki yashil yorug'lik manbai sifatida tanilgan. Bu energiya tejash, atrof-muhitni muhofaza qilish, uzoq xizmat muddati va kichik hajmga ega. Ko'rsatkich, displey, bezak, orqa yorug'lik, umumiy yoritish va shahar tungi sahnasi kabi turli sohalarda keng qo'llaniladi. Turli funktsiyalarga ko'ra, uni besh toifaga bo'lish mumkin: ma'lumot displeyi, signal chiroq, avtomobil lampalari, LCD orqa yorug'lik va umumiy yoritish.

An'anaviyLED lampalaryorug'likning etarli emasligi kabi kamchiliklarga ega, bu esa etarli darajada penetratsiyaga olib keladi. Quvvatli LED chiroq etarli yorqinlik va uzoq xizmat muddati afzalliklariga ega, ammo quvvat LED-ning qadoqlash kabi texnik qiyinchiliklari bor. Bu erda quvvatli LED qadoqlashning yorug'lik chiqarish samaradorligiga ta'sir qiluvchi omillarning qisqacha tahlili.

Yengil ekstraktsiya samaradorligiga ta'sir qiluvchi qadoqlash omillari

1. Issiqlikni tarqatish texnologiyasi

PN birikmasidan tashkil topgan yorug'lik chiqaradigan diod uchun, to'g'ridan-to'g'ri oqim PN birikmasidan tashqariga chiqqanda, PN birikmasi issiqlik yo'qotilishiga ega. Bu issiqlik havoga yopishtiruvchi, kostryulkalar, issiqlik qabul qiluvchi va boshqalar orqali tarqaladi, bu jarayonda materialning har bir qismi issiqlik oqimining oldini olish uchun termal qarshilikka ega, ya'ni termal qarshilik. Issiqlik qarshiligi qurilmaning o'lchami, tuzilishi va materiali bilan belgilanadigan sobit qiymatdir.

LEDning issiqlik qarshiligi rth (℃ / Vt) va issiqlik tarqalish kuchi PD (W) bo'lsin. Bu vaqtda oqimning termal yo'qolishi natijasida yuzaga keladigan PN o'tish harorati quyidagicha ko'tariladi:

T(℃)=Rth&TIME; PD

PN ulanish harorati:

TJ=TA+Rth&TIME; PD

Bu erda TA - atrof-muhit harorati. Birlashma haroratining ko'tarilishi PN birikmasining yorug'lik chiqaradigan rekombinatsiyasi ehtimolini kamaytiradi va LEDning yorqinligi pasayadi. Shu bilan birga, issiqlik yo'qotilishidan kelib chiqqan harorat ko'tarilishi tufayli LEDning yorqinligi oqimga mutanosib ravishda oshmaydi, ya'ni termal to'yinganlikni ko'rsatadi. Bundan tashqari, ulanish haroratining oshishi bilan luminesansning eng yuqori to'lqin uzunligi ham uzoq to'lqin yo'nalishiga, taxminan 0,2-0,3 nm / ℃ ga siljiydi. Moviy chip bilan qoplangan YAG fosforini aralashtirish natijasida olingan oq LED uchun ko'k to'lqin uzunligining siljishi oq LEDning umumiy yorug'lik samaradorligini kamaytirish va oq yorug'likning rang haroratini o'zgartirish uchun fosforning qo'zg'atuvchi to'lqin uzunligi bilan mos kelmasligiga olib keladi.

Quvvatli LED uchun haydash oqimi odatda yuzlab Ma dan oshadi va PN birikmasining joriy zichligi juda katta, shuning uchun PN birikmasining harorat ko'tarilishi juda aniq. Qadoqlash va qo'llash uchun mahsulotning issiqlik qarshiligini qanday kamaytirish va PN birikmasidan hosil bo'lgan issiqlikni iloji boricha tezroq tarqatish nafaqat mahsulotning to'yinganlik oqimini yaxshilash va mahsulotning yorug'lik samaradorligini oshirish, balki mahsulotning issiqlikka chidamliligini yaxshilash imkonini beradi. mahsulotning ishonchliligi va xizmat qilish muddati. Mahsulotlarning issiqlikka chidamliligini pasaytirish uchun, birinchi navbatda, qadoqlash materiallarini tanlash, xususan, issiqlik qabul qiluvchi, yopishtiruvchi va hokazolarni tanlash muhim ahamiyatga ega, har bir materialning issiqlik qarshiligi past bo'lishi kerak, ya'ni yaxshi issiqlik o'tkazuvchanligiga ega bo'lishi kerak. . Ikkinchidan, strukturaviy dizayn oqilona bo'lishi kerak, materiallar orasidagi issiqlik o'tkazuvchanligi doimiy ravishda mos kelishi kerak va materiallar orasidagi issiqlik o'tkazuvchanligi yaxshi bog'langan bo'lishi kerak, bu issiqlik o'tkazuvchanligi kanalida issiqlik tarqalishining oldini olish va issiqlik tarqalishini ta'minlashi kerak. ichki va tashqi qatlam. Shu bilan birga, oldindan ishlab chiqilgan issiqlik tarqalish kanaliga muvofiq issiqlikning o'z vaqtida tarqalishini ta'minlash kerak.

2. To'ldiruvchini tanlash

Sinishi qonuniga ko'ra, yorug'lik zich muhitdan yorug'lik siyrak muhitga tushganda, tushayotgan burchak ma'lum bir qiymatga yetganda, ya'ni kritik burchakdan katta yoki unga teng bo'lsa, to'liq emissiya sodir bo'ladi. GaN ko'k chipi uchun GaN materialining sinishi indeksi 2,3 ga teng. Kristalning ichki qismidan havoga yorug'lik chiqarilganda, sinishi qonuniga ko'ra, kritik burchak th 0=sin-1(n2/n1) bo'ladi.

Bu erda N2 1 ga teng, ya'ni havoning sinishi ko'rsatkichi, N1 esa Ganning sinishi ko'rsatkichi bo'lib, undan kritik burchak hisoblangan th 0 taxminan 25,8 daraja. Bunday holda, chiqishi mumkin bo'lgan yagona yorug'lik, tushish burchagi ≤ 25,8 daraja bo'lgan fazoviy qattiq burchak ichidagi yorug'likdir. Xabar qilinishicha, Gan chipining tashqi kvant samaradorligi taxminan 30% - 40% ni tashkil qiladi. Shuning uchun, chip kristalining ichki yutilishi tufayli, kristalldan tashqarida chiqarilishi mumkin bo'lgan yorug'lik ulushi juda kichik. Xabar qilinishicha, Gan chipining tashqi kvant samaradorligi taxminan 30% - 40% ni tashkil qiladi. Xuddi shunday, chip tomonidan chiqarilgan yorug'lik qadoqlash materiali orqali kosmosga uzatilishi kerak va materialning yorug'lik chiqarish samaradorligiga ta'siri ham hisobga olinishi kerak.

Shuning uchun, LED mahsulot qadoqlashning yorug'lik chiqarish samaradorligini oshirish uchun N2 qiymatini oshirish kerak, ya'ni mahsulotning tanqidiy burchagini yaxshilash uchun qadoqlash materialining sinishi indeksini oshirish kerak, shuning uchun qadoqlashni yaxshilash kerak. mahsulotning yorug'lik samaradorligi. Shu bilan birga, qadoqlash materiallarining yorug'lik emilimi kichik bo'lishi kerak. Chiqib ketadigan yorug'lik ulushini yaxshilash uchun paket shakli afzal kemerli yoki yarim shar shaklida bo'ladi, shuning uchun yorug'lik qadoqlash materialidan havoga chiqarilganda, u interfeysga deyarli perpendikulyar bo'ladi, shuning uchun umuman aks ettirilmaydi.

3. Reflektsiyani qayta ishlash

Ko'zguni qayta ishlashning ikkita asosiy jihati mavjud: biri chipning ichida aks ettirishni qayta ishlash, ikkinchisi - qadoqlash materiallari orqali yorug'likni aks ettirish. Ichki va tashqi ko'zguni qayta ishlash orqali chipdan chiqadigan yorug'lik oqimi nisbati yaxshilanishi, chipning ichki singishi kamayishi va quvvat LED mahsulotlarining yorug'lik samaradorligini oshirish mumkin. Qadoqlash nuqtai nazaridan, quvvat LED odatda quvvat chipini metall tayanchga yoki aks ettirish bo'shlig'iga ega substratga yig'adi. Qo'llab-quvvatlash turi aks ettirish bo'shlig'i odatda aks ettirish effektini yaxshilash uchun elektrokaplamani qo'llaydi, taglik plitasining aks ettirish bo'shlig'i esa odatda polishingni qabul qiladi. Iloji bo'lsa, elektrokaplama bilan ishlov berish amalga oshiriladi, lekin yuqoridagi ikkita davolash usuli mog'orning aniqligi va jarayoniga ta'sir qiladi, Qayta ishlangan ko'zgu bo'shlig'i ma'lum bir aks ettirish effektiga ega, lekin ideal emas. Hozirgi vaqtda, polishing aniqligi yoki metall qoplamaning oksidlanishining etarli emasligi sababli, Xitoyda ishlab chiqarilgan substrat tipidagi ko'zgu bo'shlig'ining aks ettirish effekti yomon, bu ko'zgu maydoniga o'qqa tutilgandan so'ng juda ko'p yorug'likning so'rilishiga va aks ettirilmasligiga olib keladi. kutilgan maqsadga muvofiq yorug'lik chiqaradigan sirt, natijada yakuniy qadoqlashdan keyin yorug'lik chiqarish samaradorligi past bo'ladi.

4. Fosforni tanlash va qoplash

Oq quvvatli LED uchun yorug'lik samaradorligini oshirish, shuningdek, fosforni tanlash va jarayonni qayta ishlash bilan bog'liq. Ko'k chipning fosfor qo'zg'alishi samaradorligini oshirish uchun, birinchi navbatda, har tomonlama baholanishi va barcha ish faoliyatini hisobga olish kerak bo'lgan qo'zg'alish to'lqin uzunligi, zarracha hajmi, qo'zg'alish samaradorligi va boshqalarni o'z ichiga olgan fosforni tanlash mos bo'lishi kerak. Ikkinchidan, fosforning qoplamasi bir xil bo'lishi kerak, tercihen yorug'lik chiqaradigan chipning har bir yorug'lik chiqaradigan yuzasida yopishqoq qatlamning qalinligi notekis qalinlik tufayli mahalliy yorug'lik tarqalishiga yo'l qo'ymaslik uchun bir xil bo'lishi kerak, lekin yorug'lik joyining sifatini ham yaxshilaydi.

umumiy ko'rinish:

Yaxshi issiqlik tarqalishi dizayni quvvatli LED mahsulotlarining yorug'lik samaradorligini oshirishda muhim rol o'ynaydi va bu mahsulotlarning xizmat qilish muddati va ishonchliligini ta'minlash uchun ham asosdir. Bu erda yaxshi mo'ljallangan yorug'lik chiqishi kanali konstruktiv dizaynga, materiallarni tanlashga va aks ettirish bo'shlig'i va plomba elimini qayta ishlashga qaratilgan bo'lib, bu quvvat LEDning yorug'lik chiqarish samaradorligini samarali oshirishi mumkin. Quvvat uchunoq LED, spot va yorug'lik samaradorligini oshirish uchun fosfor va jarayon dizaynini tanlash ham juda muhimdir.