אלמנטים החבילה המשפיעים על היעילות של החילוץ של אור LED - TV LED רצועות עדשה
Jun 11, 2018
החבילה הכללית LED משתמש בסוגר סוגר, שרף אפוקסי שרף, כוח קטן, השטף המאיר הכולל אינו גדול, בהירות גבוהה יכולה לשמש רק כמה תאורה מיוחדת. עם התפתחות טכנולוגיית שבב LED טכנולוגיית האריזה, בתגובה לדרישה גבוהה אור השטף מוצרים LED בתחום התאורה, LED מבוססי כוח נכנסו בהדרגה לשוק. סוג זה של סוג LED LED בדרך כלל מכניס את האור פולט שבב על הכיור חום ואת הכיור חום, ואת העדשה האופטית הוא התאספו על זה כדי להשיג חלוקה אופטית מסוימת מרחבית. החלק הפנימי של העדשה מתמלא במתח נמוך סיליקון גמיש.
כוח LED להזין את שדה התאורה, כדי להשיג את התאורה היומית של המשפחה, יש הרבה בעיות שיש לפתור, החשוב שבהם הוא יעילות זוהר. נכון לעכשיו, יעילות לומן הגבוהה ביותר דיווחו על ידי נוריות כוח בשוק הוא סביב 50lm / W, אשר רחוקה הדרישות של תאורה יומית בבית. על מנת לשפר את היעילות המאירה של נורית הכוח, מצד אחד, יש לשפר את היעילות של שבב האור, מצד שני, טכנולוגיית אריזה של LED מסוג החשמל צריך להיות שיפור נוסף, החל היבטים שונים כגון עיצוב מבני, טכנולוגיית החומר, טכנולוגיית התהליך כדי לשפר את יעילות המוצר אנקפסולציה של אור.
מה הם רכיבי האריזה המשפיעים על יעילות החילוץ?
טכנולוגיה פיזור חום
עבור דיודות פולטות אור המורכבות מצמתים של PN, כאשר הזרם העובר זורם מצומת ה- PN, צומת ה- PN מאבדת חום, וחום זה מקרין לאוויר באמצעות דבקים, חומרי השתילה, כיורי חום וכו ', בתהליך . חומרים מסוימים יש עכבה תרמית שחוסם את זרימת החום, כלומר, התנגדות תרמית. ההתנגדות התרמית היא ערך קבוע שנקבע על ידי הגודל, המבנה והחומר של המכשיר. תנו את ההתנגדות התרמית של דיודה פולטת אור להיות Rth (° C / W) ואת כוח פיזור חום להיות PD (W). בשלב זה, עליית הטמפרטורה של צומת ה- PN בשל אובדן החום הנוכחי הוא:
T (C °) = Rth × PD.
טמפרטורת צומת ה- PN היא:
TJ = TA + Rth × PD
איפה TA הוא טמפרטורת הסביבה. כאשר טמפרטורת הצומת עולה, ההסתברות של צומת פליטות אור צומת אור פוחתת, ואת בהירות של דיודה פולטת אור פוחת. במקביל, בשל עליית הטמפרטורה נגרמת על ידי אובדן חום, את הבהירות של LED לא ימשיך עוד להגדיל באופן יחסי עם הנוכחי, כלומר, זה יראה תרמית הרוויה. בנוסף, כמו טמפרטורת צומת עולה, אורך הגל השיא של האור ישתנה גם לכיוון הגל הארוך, על 0.2-0.3nm / ° C, המהווה את אורך הגל הכחול של LED לבן המתקבל על ידי ערבוב Yosph זרחן מצופה עם שבב כחול. להיסחף יגרום חוסר התאמה עם אורך גל עירור של זרחן, ובכך להפחית את היעילות המאירה הכוללת של LED לבן וגורמת לשינוי טמפרטורת הצבע של האור הלבן.
עבור LED כוח, הנוכחי נוהג הוא בדרך כלל כמה מאות milliamps או יותר, ואת הצפיפות הנוכחית של צומת PN גדול מאוד, ולכן עליית הטמפרטורה של צומת PN ברור מאוד. עבור אריזה ויישומים, כיצד להפחית את ההתנגדות התרמית של המוצר, כך החום שנוצר על ידי צומת PN יכול לפלוט בהקדם האפשרי, לא רק יכול לשפר את הרוויה של המוצר הנוכחי, לשפר את יעילות זוהר של המוצר, אבל גם לשפר את האמינות והחיים של המוצר. כדי להפחית את ההתנגדות התרמית של המוצר, קודם כל, הבחירה של חומרי אריזה חשוב במיוחד, כולל כיורים חום, דבקים וכו 'ההתנגדות התרמית של החומרים הוא נמוך, כלומר, מוליכות תרמית טובה נדרשת. שנית, העיצוב המבני צריך להיות סביר, מוליכות תרמית של כל חומר צריך להיות מתואמים ברציפות, ואת החיבור מוליך חום בין החומרים צריך להיות טוב כדי למנוע את צוואר הבקבוק מפיץ חום בערוץ מוליך חום ולוודא כי החום מתפזר מן השכבה הפנימית לשכבה החיצונית. יחד עם זאת, זה חייב להיות מובטחת מן התהליך כי החום הוא התפזר בזמן בהתאם לעוצב מראש פיזור ערוצי החום.
2. בחירת דבק מילוי
על פי חוק השבירה, כאשר האור נכנס למדיום ברור אופטית מן המדיום צפוף אופטית, פליטה מלאה מתרחשת כאשר זווית האירוע מגיע ערך מסוים, כלומר, זווית קריטית הוא גדול או שווה לזווית קריטית. עבור שבבי כחול גן, החומר גן יש מקדם השבירה של 2.3. כאשר האור נפלטים מן הפנים של הגביש לאוויר, זווית קריטית θ0 = sin-1 (n2 / n1) על פי חוק השבירה.
כאשר n2 שווה ל -1, כלומר, מדד השבירה של האוויר, ו- n1 הוא מדד השבירה של גן, שממנו זווית קריטית θ0 מחושבת כ -25.8 מעלות. במקרה זה, רק את האור בתוך זווית מוצק מרחבי עם זווית האירוע ≤ 25.8 מעלות יכול להיות נפלט. על פי הדיווחים, היעילות הקוונטית החיצונית של שבב גן כיום על 30% עד 40%. לכן, בשל הקליטה הפנימית של גביש שבב, חלקם של האור כי ניתן לפלוט מחוץ גביש הוא קטן מאוד. על פי הדיווחים, יעילות קוונטית חיצוני של שבבי גן כיום סביב 30% -40%. כמו כן, האור הנפלטים על ידי השבב חייב להיות מועברת דרך חומר האריזה אל החלל, ואת ההשפעה של החומר על יעילות החילוץ האור יש לשקול גם.
לכן, על מנת לשפר את יעילות החילוץ של האור של חבילת המוצר LED, הערך של n2 חייב להיות מוגברת, כלומר, המדד השבירה של החומר החבילה הוא גדל כדי לשפר את זווית קריטית של המוצר, ובכך לשפר את החבילה זוהרת היעילות של המוצר. יחד עם זאת, ספיגת האור על ידי חומר encapsulating הוא קטן. כדי להגדיל את שיעור האור היוצא, צורת החבילה עדיפה או מקובעת, כך שכאשר האור נפלט מהחומר המצולם לאוויר, הוא מופנה כמעט באופן אנרגטי לממשק ואינו יוצר עוד השתקפות מלאה.
3. עיבוד השתקפות
ישנם שני היבטים עיקריים של תהליך ההשתקפות. האחת היא תהליך השתקפות בתוך השבב. השני הוא השתקפות האור מחומר האריזה. באמצעות תהליכי ההשתקפות הפנימיים והחיצוניים, שיעור האור הנפלט מהשבב גדל כדי להפחית את הקליטה הפנימית של השבב. שפר את יעילות האור של מוצרי LED כוח. מנקודת המבט של האריזה, LED מסוג LED הוא בדרך כלל התאספו על סטנט מתכת או המצע עם חלל רפלקטיבי. חלל רפלקטיבי מסוג סטנט משמש בדרך כלל כדי לשפר את ההשפעה רפלקטיבית של ציפוי, בעוד המצע מבוסס רפלקטיבית חלל מלוטש בדרך כלל. השיטות יהיו כפופות לטיפול electroplating, אבל שתי השיטות לעיל מושפעות דיוק ותהליך של התבנית. חלל רפלקטיבי לאחר עיבוד יש אפקט השתקפות מסוים, אבל זה לא אידיאלי. נכון לעכשיו, בייצור המקומי של חללים מסוג רפלקטיביים מסוג המצע, אפקט רפלקטיבי הוא עני בשל לא מספיק ליטוש דיוק או חמצון של ציפוי מתכת. זה גורם קרני אור רבות להיספג לאחר להכות את האזור רפלקטיבי ולא ניתן לשקף את האור פולט פני השטח על פי המטרה המיועד, וכתוצאה מכך בסופו של דבר היעילות של הפקת אור לאחר האריזה הוא נמוך.
4. בחירת זרחן וציפוי
עבור נוריות LED לבן, העלייה יעילות זוהר קשורה גם הבחירה של phosphors ואת תהליך העיבוד. על מנת לשפר את היעילות של זרחן כדי לעורר את השבב הכחול, הבחירה הראשונה של זרחן צריך להיות מתאים, כולל אורך גל עירור, גודל החלקיקים, ויעילות עירור, וכו 'זה צריך להיות הערכה מקיפה לקחת בחשבון מאפיינים שונים . שנית, ציפוי זרחן צריך להיות אחיד, עדיף כי עובי שכבת דבק על כל אור פולט פני השטח של האור פולט שבב הוא אחיד, כדי למנוע את האור המקומי מלהיות נפלט בשל עובי אחיד, ואת האיכות של ניתן גם לשפר את נקודת האור.
עיצוב טוב פיזור חום יש השפעה משמעותית על שיפור יעילות זוהר של מוצרי LED כוח, וזה גם תנאי מוקדם להבטחת חיי המוצר ואמינות. עבור ערוץ מתוכנן היטב פולט אור, העיצוב המבני, בחירת החומר, טיפול בתהליך של חלל רפלקטיבי, דבק מלא, וכו 'מודגשים כאן, ואת יעילות האור פולטות אור של כוח מסוג LED ניתן לשפר באופן יעיל . עבור כוח מסוג LED LED, הבחירה של phosphors ועיצוב התהליך הם קריטיים גם לשיפור של נקודה ושיפור של יעילות זוהר.
