LEDცნობილია, როგორც მეოთხე თაობის განათების წყარო ან მწვანე სინათლის წყარო. მას აქვს ენერგიის დაზოგვის, გარემოს დაცვის, ხანგრძლივი მომსახურების ვადა და მცირე მოცულობის მახასიათებლები. იგი ფართოდ გამოიყენება სხვადასხვა სფეროში, როგორიცაა ჩვენება, ჩვენება, გაფორმება, განათება, ზოგადი განათება და ურბანული ღამის სცენა. სხვადასხვა ფუნქციების მიხედვით, ის შეიძლება დაიყოს ხუთ კატეგორიად: ინფორმაციის ჩვენება, სიგნალის ნათურა, მანქანის ნათურები, LCD შუქნიშანი და ზოგადი განათება.

ჩვეულებრივიLED ნათურებიაქვს ხარვეზები, როგორიცაა არასაკმარისი სიკაშკაშე, რაც იწვევს არასაკმარის შეღწევას. დენის LED ნათურას აქვს საკმარისი სიკაშკაშე და ხანგრძლივი მომსახურების ვადა, მაგრამ დენის LED-ს აქვს ტექნიკური სირთულეები, როგორიცაა შეფუთვა. აქ მოცემულია ფაქტორების მოკლე ანალიზი, რომლებიც გავლენას ახდენენ ელექტრო LED შეფუთვის სინათლის მოპოვების ეფექტურობაზე.

შეფუთვის ფაქტორები, რომლებიც გავლენას ახდენენ სინათლის მოპოვების ეფექტურობაზე

1. სითბოს გაფრქვევის ტექნოლოგია

PN შეერთებისგან შემდგარი სინათლის გამოსხივების დიოდისთვის, როდესაც წინა დენი გადის PN კავშირიდან, PN შეერთებას აქვს სითბოს დაკარგვა. ეს სითბო ჰაერში ასხივებს წებოვანი, ჭურჭლის მასალის, გამათბობელის და ა.შ. ამ პროცესში, მასალის თითოეულ ნაწილს აქვს თერმული წინაღობა, რათა თავიდან აიცილოს სითბოს ნაკადი, ანუ თერმული წინააღმდეგობა. თერმული წინააღმდეგობა არის ფიქსირებული მნიშვნელობა, რომელიც განისაზღვრება მოწყობილობის ზომის, სტრუქტურისა და მასალის მიხედვით.

მოდით, LED-ის თერმული წინააღმდეგობა იყოს rth (℃ / W) და თერმული გაფრქვევის სიმძლავრე იყოს PD (W). ამ დროს, დენის თერმული დაკარგვით გამოწვეული PN შეერთების ტემპერატურა იზრდება:

T(℃)=Rth&Times; PD

PN კავშირის ტემპერატურა:

TJ=TA+Rth&TIMEs; PD

სადაც TA არის გარემოს ტემპერატურა. შეერთების ტემპერატურის მატება შეამცირებს PN შეერთების სინათლის გამოსხივების რეკომბინაციის ალბათობას, ხოლო LED-ის სიკაშკაშე შემცირდება. ამავდროულად, სითბოს დაკარგვით გამოწვეული ტემპერატურის მატების ზრდის გამო, LED-ის სიკაშკაშე აღარ გაიზრდება დენის პროპორციულად, ანუ აჩვენებს თერმულ გაჯერებას. გარდა ამისა, შეერთების ტემპერატურის მატებასთან ერთად, ლუმინესცენციის პიკური ტალღის სიგრძე ასევე გადაინაცვლებს გრძელი ტალღის მიმართულებით, დაახლოებით 0,2-0,3 ნმ / ℃. ლურჯი ჩიპით დაფარული YAG ფოსფორის შერევით მიღებული თეთრი LED-ისთვის, ლურჯი ტალღის სიგრძის დრეიფი გამოიწვევს ფოსფორის აგზნების ტალღის სიგრძესთან შეუსაბამობას, რათა შემცირდეს თეთრი LED-ის მთლიანი მანათობელი ეფექტურობა და შეცვალოს თეთრი სინათლის ფერის ტემპერატურა.

სიმძლავრის LED-სთვის მამოძრავებელი დენი ზოგადად ასობით Ma-ზე მეტია და PN შეერთების დენის სიმკვრივე ძალიან დიდია, ამიტომ PN შეერთების ტემპერატურის მატება ძალიან აშკარაა. შეფუთვისა და გამოყენებისთვის, როგორ შევამციროთ პროდუქტის თერმული წინააღმდეგობა და რაც შეიძლება მალე მოხდეს PN შეერთებით წარმოქმნილი სითბო, შეიძლება არა მხოლოდ გააუმჯობესოს პროდუქტის გაჯერების დენი და გააუმჯობესოს პროდუქტის მანათობელი ეფექტურობა, არამედ გააუმჯობესოს პროდუქტის საიმედოობა და მომსახურების ვადა. პროდუქციის თერმული წინააღმდეგობის შესამცირებლად, პირველ რიგში, განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია შესაფუთი მასალების შერჩევა, მათ შორის გამათბობელი, წებოვანი და ა.შ. თითოეული მასალის თერმული წინააღმდეგობა უნდა იყოს დაბალი, ანუ საჭიროა კარგი თბოგამტარობა. . მეორეც, სტრუქტურული დიზაინი უნდა იყოს გონივრული, მასალებს შორის თბოგამტარობა მუდმივად უნდა იყოს შეხამებული და თბოგამტარობა მასალებს შორის კარგად უნდა იყოს დაკავშირებული, რათა თავიდან იქნას აცილებული სითბოს გაფრქვევის ბოთლი სითბოს გამტარ არხში და უზრუნველყოფილი იყოს სითბოს გაფრქვევა. შიდა გარე ფენამდე. ამავდროულად, აუცილებელია სითბოს დროულად გაფანტვა წინასწარ შემუშავებული სითბოს გაფრქვევის არხის მიხედვით.

2. შემავსებლის შერჩევა

გარდატეხის კანონის თანახმად, როდესაც სინათლე ეცემა მსუბუქი მკვრივი საშუალოდან სინათლის მწირ გარემოში, როდესაც დაცემის კუთხე აღწევს გარკვეულ მნიშვნელობას, ანუ კრიტიკულ კუთხეზე მეტს ან ტოლს, მოხდება სრული ემისია. GaN ლურჯი ჩიპისთვის GaN მასალის გარდატეხის ინდექსი არის 2.3. ბროლის შიგნიდან ჰაერში სინათლე გამოსხივებისას, გარდატეხის კანონის მიხედვით, კრიტიკული კუთხე θ 0=sin-1(n2/n1).

სადაც N2 უდრის 1-ს, ანუ ჰაერის გარდატეხის ინდექსს, ხოლო N1 არის განის გარდატეხის მაჩვენებელი, საიდანაც კრიტიკული კუთხე გამოითვლება θ 0 არის დაახლოებით 25,8 გრადუსი. ამ შემთხვევაში, ერთადერთი შუქი, რომელიც შეიძლება გამოსხივდეს, არის სინათლე სივრცითი მყარი კუთხით, დაცემის კუთხით ≤ 25,8 გრადუსით. ცნობილია, რომ Gan ჩიპის გარე კვანტური ეფექტურობა არის დაახლოებით 30% - 40%. ამიტომ, ჩიპური კრისტალის შინაგანი შთანთქმის გამო, სინათლის წილი, რომელიც შეიძლება გამოვიდეს კრისტალის გარეთ, ძალიან მცირეა. ცნობილია, რომ Gan ჩიპის გარე კვანტური ეფექტურობა არის დაახლოებით 30% - 40%. ანალოგიურად, ჩიპის მიერ გამოსხივებული შუქი უნდა გადაიცეს სივრცეში შესაფუთი მასალის მეშვეობით და ასევე გასათვალისწინებელია მასალის გავლენა სინათლის მოპოვების ეფექტურობაზე.

ამიტომ, LED პროდუქტის შეფუთვის სინათლის ექსტრაქციის ეფექტურობის გასაუმჯობესებლად, N2-ის მნიშვნელობა უნდა გაიზარდოს, ანუ უნდა გაიზარდოს შესაფუთი მასალის რეფრაქციული ინდექსი პროდუქტის კრიტიკული კუთხის გასაუმჯობესებლად, რათა გაუმჯობესდეს შეფუთვა. პროდუქტის მანათობელი ეფექტურობა. ამავდროულად, შესაფუთი მასალების სინათლის შთანთქმა უნდა იყოს მცირე. გამავალი სინათლის პროპორციის გასაუმჯობესებლად, პაკეტის ფორმა სასურველია იყოს თაღოვანი ან ნახევარსფერული, ისე, რომ როდესაც შუქი ასხივებს შესაფუთ მასალას ჰაერში, ის თითქმის პერპენდიკულარულია ინტერფეისზე, ასე რომ არ არის სრული ასახვა.

3. ასახვის დამუშავება

ასახვის დამუშავების ორი ძირითადი ასპექტია: ერთი არის ჩიპის შიგნით ასახვა და მეორე არის სინათლის ასახვა შესაფუთი მასალებით. შიდა და გარე ასახვის დამუშავების საშუალებით, ჩიპიდან გამოსხივებული სინათლის ნაკადის თანაფარდობა შეიძლება გაუმჯობესდეს, ჩიპის შიდა შთანთქმა შეიძლება შემცირდეს და ელექტრო LED პროდუქტების მანათობელი ეფექტურობა შეიძლება გაუმჯობესდეს. შეფუთვის თვალსაზრისით, დენის LED ჩვეულებრივ აგროვებს დენის ჩიპს ლითონის საყრდენზე ან სუბსტრატზე ამრეკლი ღრუში. საყრდენი ტიპის ასახვის ღრუ, როგორც წესი, იყენებს ელექტრომოლეკულას ასახვის ეფექტის გასაუმჯობესებლად, ხოლო საბაზისო ფირფიტის ასახვის ღრუ ზოგადად იღებს გაპრიალებას. თუ შესაძლებელია, ჩატარდება ელექტრული დამუშავება, მაგრამ ზემოაღნიშნული ორი დამუშავების მეთოდი გავლენას ახდენს ყალიბის სიზუსტეზე და პროცესზე, დამუშავებულ ამრეკლავ ღრუს აქვს გარკვეული არეკვლის ეფექტი, მაგრამ ეს არ არის იდეალური. ამჟამად, არასაკმარისი გაპრიალების სიზუსტის ან ლითონის საფარის დაჟანგვის გამო, ჩინეთში წარმოებული სუბსტრატის ტიპის ამრეკლი ღრუს არეკვლის ეფექტი ცუდია, რაც იწვევს ასახვის ზონაში სროლის შემდეგ ბევრი სინათლის შთანთქმას და არეკვლას. სინათლის გამოსხივების ზედაპირი მოსალოდნელი სამიზნის მიხედვით, რაც საბოლოო შეფუთვის შემდეგ სინათლის მოპოვების ეფექტურობას იწვევს.

4. ფოსფორის შერჩევა და საფარი

თეთრი სიმძლავრის LED-სთვის, მანათობელი ეფექტურობის გაუმჯობესება ასევე დაკავშირებულია ფოსფორისა და პროცესის დამუშავების არჩევასთან. ლურჯი ჩიპის ფოსფორის აგზნების ეფექტურობის გასაუმჯობესებლად, პირველ რიგში, ფოსფორის შერჩევა უნდა იყოს შესაბამისი, მათ შორის აგზნების ტალღის სიგრძე, ნაწილაკების ზომა, აგზნების ეფექტურობა და ა.შ. მეორეც, ფოსფორის საფარი უნდა იყოს ერთგვაროვანი, სასურველია წებოვანი ფენის სისქე სინათლის გამოსხივების ჩიპის თითოეულ შუქის ზედაპირზე უნდა იყოს ერთგვაროვანი, რათა არ მოხდეს ადგილობრივი სინათლის გამოსხივება არათანაბარი სისქის გამო. ასევე გააუმჯობესებს სინათლის ლაქის ხარისხს.

მიმოხილვა:

კარგი სითბოს გაფრქვევის დიზაინი მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ელექტრო LED პროდუქტების მანათობელი ეფექტურობის გაუმჯობესებაში, ასევე ის არის წინაპირობა, რომ უზრუნველყოს პროდუქტის მომსახურების ვადა და საიმედოობა. კარგად შემუშავებული სინათლის გამოსასვლელი არხი აქ ყურადღებას ამახვილებს სტრუქტურულ დიზაინზე, მასალის შერჩევასა და პროცესის დამუშავებაზე ამრეკლავი ღრუს და შევსების წებოს, რომელსაც შეუძლია ეფექტურად გააუმჯობესოს დენის LED-ის სინათლის მოპოვების ეფექტურობა. ძალაუფლებისთვისთეთრი LED, ფოსფორის შერჩევა და პროცესის დიზაინი ასევე ძალიან მნიშვნელოვანია ლაქების და მანათობელი ეფექტურობის გასაუმჯობესებლად.