สิ่งอำนวยความสะดวกขั้นสูงการผลิตที่มีประสิทธิภาพไฟ LED ทั่วไปเป็นประเภทฉากยึด, ห่อหุ้มด้วยอีพอกซีเรซิน, มีพลังงานต่ำ, และฟลักซ์ส่องสว่างโดยรวมไม่ใหญ่, และความสว่างสูงสามารถใช้เป็นแสงพิเศษบางอย่างเท่านั้น ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีชิป LED และเทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์เพื่อตอบสนองความต้องการผลิตภัณฑ์ LED ฟลักซ์แสงสูงในด้านแสงไฟ LED พลังงานได้ค่อยๆเข้าสู่ตลาด โดยทั่วไปแล้ว LED ชนิดกำลังไฟจะมีชิปเปล่งแสงวางอยู่บนแผงระบายความร้อนและประกอบเลนส์ประกอบเข้าด้วยกันเพื่อให้เกิดการกระจายแสงเชิงพื้นที่และเลนส์จะเต็มไปด้วยซิลิโคนยืดหยุ่นที่มีความเครียดน้อย
ไฟ LED พลังงานต้องเข้าสู่ด้านของแสงเพื่อให้ได้แสงสว่างในบ้านทุกวัน ยังคงมีปัญหามากมายที่ต้องแก้ไขซึ่งสำคัญที่สุดคือประสิทธิภาพการส่องสว่าง ในปัจจุบันประสิทธิภาพลูเมนสูงสุดที่รายงานโดยไฟ LED พลังงานในตลาดอยู่ที่ประมาณ 50 lm / W ซึ่งอยู่ไกลจากความต้องการของแสงในครัวเรือนรายวัน เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการส่องสว่างของไฟ LED ในแง่หนึ่งประสิทธิภาพของชิปเปล่งแสงจำเป็นต้องได้รับการปรับปรุง ในทางกลับกันเทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์ของ LED พลังงานจะต้องมีการปรับปรุงเพิ่มเติมเริ่มต้นจากการออกแบบโครงสร้างเทคโนโลยีวัสดุและเทคโนโลยีกระบวนการและการปรับปรุงผลิตภัณฑ์ แพคเกจประสิทธิภาพการสกัดแสง
ก่อนองค์ประกอบของแพคเกจที่มีผลต่อประสิทธิภาพของการแยกแสง
1. เทคโนโลยีการกระจายความร้อน
สำหรับไดโอดเปล่งแสงที่ประกอบด้วย PN junction เมื่อกระแสไปข้างหน้าไหลจากทางแยก PN ทางแยก PN มีการสูญเสียความร้อนซึ่งแผ่รังสีออกไปในอากาศผ่านกาวพันธะ, วัสดุที่ปลูก, แผ่นระบายความร้อน ฯลฯ ., ในกระบวนการ. วัสดุบางอย่างมีความต้านทานความร้อนที่ปิดกั้นการไหลของความร้อนนั่นคือความต้านทานความร้อนซึ่งเป็นค่าคงที่ที่กำหนดโดยขนาดโครงสร้างและวัสดุของอุปกรณ์ ปล่อยให้ความต้านทานความร้อนของ LED เป็น Rth (° C / W) และพลังการกระจายความร้อนเป็น PD (W) ในเวลานี้อุณหภูมิทางแยก PN สูงขึ้นเนื่องจากการสูญเสียความร้อนของกระแสไฟฟ้าคือ:
T (° C) = Rth × PD
อุณหภูมิทางแยก PN คือ:
TJ = TA + Rth × PD
ที่ TA คืออุณหภูมิโดยรอบ เมื่ออุณหภูมิทางแยกเพิ่มขึ้นความน่าจะเป็นของการรวมตัวกันแสง PN ของจุดเชื่อมต่อ PN จะลดลงและความสว่างของ LED จะลดลง ในเวลาเดียวกันเนื่องจากการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิเนื่องจากการสูญเสียความร้อนความสว่างของไฟ LED จะไม่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องตามสัดส่วนปัจจุบันแสดงความอิ่มตัวของความร้อน นอกจากนี้เมื่ออุณหภูมิทางแยกเพิ่มขึ้นความยาวคลื่นสูงสุดของการเรืองแสงจะลอยไปทางความยาวคลื่นยาวประมาณ 0.2-0.3 nm / ° C ซึ่งเป็น LED สีขาวที่ได้จากการผสมฟอสเฟอร์ YAG ที่เคลือบด้วยชิปสีน้ำเงิน Drift ทำให้เกิดความไม่ตรงกันกับความยาวคลื่นการกระตุ้นของสารเรืองแสงซึ่งจะช่วยลดประสิทธิภาพการส่องสว่างโดยรวมของ LED สีขาวและทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในอุณหภูมิสีขาว
สำหรับ LED พลังงานปัจจุบันไดรฟ์โดยทั่วไปหลายร้อยมิลลิแอมป์หรือมากกว่าและความหนาแน่นกระแสของทางแยก PN มีขนาดใหญ่มากดังนั้นการเพิ่มอุณหภูมิของทางแยก PN นั้นชัดเจนมาก สำหรับบรรจุภัณฑ์และการใช้งานวิธีการลดความต้านทานความร้อนของผลิตภัณฑ์เพื่อให้ความร้อนที่เกิดจากการแยก PN สามารถกระจายไปโดยเร็วที่สุดไม่เพียง แต่สามารถปรับปรุงความอิ่มตัวของผลิตภัณฑ์ในปัจจุบันปรับปรุงประสิทธิภาพการส่องสว่างของผลิตภัณฑ์ แต่ยังปรับปรุงความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ . เพื่อลดความต้านทานความร้อนของผลิตภัณฑ์การเลือกใช้วัสดุบรรจุภัณฑ์จึงมีความสำคัญเป็นพิเศษเช่นแผ่นระบายความร้อนกาว ฯลฯ ความต้านทานความร้อนของวัสดุแต่ละชนิดนั้นอยู่ในระดับต่ำนั่นคือการนำความร้อนจะต้องดี ประการที่สองการออกแบบโครงสร้างควรมีความเหมาะสมการนำความร้อนระหว่างวัสดุควรมีการจับคู่อย่างต่อเนื่องและการเชื่อมต่อความร้อนระหว่างวัสดุควรจะดีหลีกเลี่ยงคอขวดการกระจายความร้อนในช่องการนำความร้อนและมั่นใจการกระจายความร้อนจากภายในสู่ ชั้นนอก ในเวลาเดียวกันมีความจำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการกระจายความร้อนในเวลาตามช่องระบายความร้อนที่ออกแบบไว้ล่วงหน้า
2. การเลือกกาวเติม
ตามกฎของการหักเหของแสงเมื่อแสงตกกระทบจากตัวกลางที่มีความหนาแน่นเชิงแสงไปจนถึงตัวกลางกระจายแสงเมื่อมุมของเหตุการณ์ถึงค่าที่แน่นอนนั่นคือมากกว่าหรือเท่ากับมุมวิกฤตทำให้เกิดการปล่อยเต็ม ในกรณีของชิปสีน้ำเงิน GaN ดัชนีการหักเหของวัสดุ GaN คือ 2.3 และเมื่อแสงถูกปล่อยออกมาจากด้านในของผลึกสู่อากาศมุมวิกฤตθ0 = sin-1 (n2 / n1) ตาม กฎหมายการหักเหของแสง
เมื่อ n2 เท่ากับ 1 คือดัชนีการหักเหของอากาศและ n1 คือดัชนีการหักเหของ GaN ซึ่งมีการคำนวณมุมวิกฤตθ0เป็นประมาณ 25.8 องศา ในกรณีนี้แสงที่สามารถปล่อยออกมาจะเป็นเพียงแสงในมุมแข็งของมุมตกกระทบ incident 25.8 องศา มีรายงานว่าประสิทธิภาพควอนตัมภายนอกของชิป GaN ปัจจุบันอยู่ที่ประมาณ 30% -40% ดังนั้นจึงเกิดจากการดูดซึมภายในของผลึกชิป สัดส่วนของแสงที่สามารถปล่อยออกนอกคริสตัลมีขนาดเล็ก มีรายงานว่าประสิทธิภาพควอนตัมภายนอกของชิป GaN ปัจจุบันอยู่ที่ประมาณ 30% -40% ในทำนองเดียวกันแสงที่ปล่อยออกมาจากชิปจะถูกส่งผ่านวัสดุห่อหุ้มไปยังพื้นที่และพิจารณาถึงผลกระทบของวัสดุที่มีต่อประสิทธิภาพการแยกแสง
ดังนั้นเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการสกัดแสงของแพ็คเกจผลิตภัณฑ์ LED จำเป็นต้องเพิ่มค่าของ n2 นั่นคือเพื่อเพิ่มดัชนีการหักเหของวัสดุบรรจุภัณฑ์เพื่อเพิ่มมุมวิกฤตของผลิตภัณฑ์ ดังนั้นการปรับปรุงประสิทธิภาพการส่องสว่างของบรรจุภัณฑ์ของผลิตภัณฑ์ ในขณะเดียวกันวัสดุห่อหุ้มจะดูดซับแสงน้อยลง เพื่อเพิ่มสัดส่วนของแสงที่ปล่อยออกมารูปร่างของกล่องบรรจุจะต้องโค้งหรือครึ่งวงกลมเพื่อที่เมื่อแสงถูกส่งจากวัสดุห่อหุ้มไปยังอากาศมันก็เกือบจะตั้งฉากกับอินเตอร์เฟสดังนั้นจึงไม่มีการสะท้อนทั้งหมด ผลิต
3. การประมวลผลการสะท้อนกลับ
การรักษาด้วยการสะท้อนมีสองประเด็นหลัก หนึ่งคือการสะท้อนการรักษาภายในชิปและอื่น ๆ คือการสะท้อนแสงโดยวัสดุห่อหุ้ม การสะท้อนแสงจากภายในและภายนอกช่วยเพิ่มสัดส่วนของแสงที่ปล่อยออกมาจากด้านในของชิปและลดการดูดซับภายในของชิป ปรับปรุงประสิทธิภาพการส่องสว่างของผลิตภัณฑ์ LED พลังงาน จากมุมมองของบรรจุภัณฑ์ไฟ LED พลังงานมักจะติดชิพพลังงานบนตัวยึดโลหะหรือวัสดุพิมพ์ที่มีช่องสะท้อนแสง โดยทั่วไปมักใช้การสะท้อนแสงแบบ Bracket Bracket โดยใช้ไฟฟ้าเพื่อปรับปรุงการสะท้อนแสง ในโหมดการชุบจะดำเนินการภายใต้เงื่อนไข แต่วิธีการรักษาสองวิธีข้างต้นได้รับผลกระทบจากความแม่นยำของแม่พิมพ์และกระบวนการและช่องสะท้อนแสงหลังจากการรักษามีผลสะท้อนบางอย่าง แต่ไม่เหมาะ . ปัจจุบันช่องสะท้อนแสงชนิดวัสดุพิมพ์ทำในประเทศจีน เนื่องจากความแม่นยำในการขัดที่ไม่เพียงพอหรือการเกิดออกซิเดชันของชั้นชุบโลหะทำให้เกิดการสะท้อนแสงที่ไม่ดีซึ่งทำให้แสงจำนวนมากถูกดูดซึมหลังจากเกิดอุบัติเหตุบนพื้นที่สะท้อนและไม่สามารถสะท้อนไปยังพื้นผิวเปล่งแสงตามที่ต้องการ เป้าหมายจึงส่งผลให้ผลลัพธ์สุดท้าย ประสิทธิภาพการแยกแสงหลังจากบรรจุภัณฑ์ต่ำ
ผ่านการวิจัยและการทดลองต่าง ๆ เราได้พัฒนากระบวนการบำบัดแบบสะท้อนโดยใช้การเคลือบสารอินทรีย์ที่มีสิทธิ์ในทรัพย์สินทางปัญญาอิสระ ผ่านกระบวนการนี้แสงที่สะท้อนเข้าไปในโพรงของพาหะจะถูกดูดซับน้อยมากและส่วนใหญ่สามารถใช้งานได้ การกระทบของแสงจะสะท้อนไปยังพื้นผิวที่มีแสง ประสิทธิภาพในการสกัดแสงของผลิตภัณฑ์จึงเพิ่มขึ้น 30% ถึง 50% เมื่อเทียบกับก่อนการรักษา ไฟ LED กำลังแสงสีขาว 1W ปัจจุบันของเรามีประสิทธิภาพการส่องสว่างที่ 40-50lm / W (ผลการทดสอบเครื่องทดสอบการวิเคราะห์สเปกตรัม PMS-50 ระยะไกล) และได้รับผลการบรรจุที่ดี
4. การเลือกและเคลือบสารเรืองแสง
สำหรับ LED พลังงานสีขาวการเพิ่มประสิทธิภาพการส่องสว่างนั้นสัมพันธ์กับการเลือกสารเรืองแสงและกระบวนการ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของสารเรืองแสงเพื่อกระตุ้นชิปสีฟ้าประการแรกการเลือกสารเรืองแสงควรมีความเหมาะสมรวมถึงความยาวคลื่นการกระตุ้นขนาดอนุภาคประสิทธิภาพการกระตุ้น ฯลฯ และต้องมีการประเมินที่ครอบคลุมโดยคำนึงถึงความหลากหลาย คุณสมบัติ. ประการที่สองการเคลือบฟอสเฟอร์ควรสม่ำเสมอโดยเฉพาะอย่างยิ่งความหนาของชั้นกาวของพื้นผิวเปล่งแสงของชิปเปล่งแสงเป็นชุดเพื่อหลีกเลี่ยงแสงในพื้นที่ที่ไม่สามารถเปล่งออกมาได้เนื่องจากความหนาไม่สม่ำเสมอและ คุณภาพของจุดที่สามารถปรับปรุงได้
ประการที่สองข้อสรุป
การออกแบบระบายความร้อนที่ดีมีผลอย่างมากต่อการปรับปรุงประสิทธิภาพการส่องสว่างของผลิตภัณฑ์ LED กำลังไฟและยังเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการรับประกันอายุการใช้งานและความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์ ช่องทางออกแสงที่ออกแบบมาอย่างดีที่นี่หมายถึงการออกแบบโครงสร้างการเลือกใช้วัสดุและกระบวนการบำบัดของช่องสะท้อนแสงกาวติดกาว ฯลฯ ซึ่งสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการสกัดแสงของ LED กำลังไฟได้อย่างมีประสิทธิภาพ สำหรับไฟ LED สีขาวกำลังไฟการเลือกสารเรืองแสงและการออกแบบกระบวนการมีความสำคัญต่อการปรับปรุงเฉพาะจุดและประสิทธิภาพการส่องสว่างที่ดีขึ้น