एलईडीचौथ्या पिढीचा प्रकाश स्रोत किंवा हिरवा प्रकाश स्रोत म्हणून ओळखला जातो. यात ऊर्जा बचत, पर्यावरण संरक्षण, दीर्घ सेवा आयुष्य आणि लहान आकारमानाची वैशिष्ट्ये आहेत. इंडिकेशन, डिस्प्ले, डेकोरेशन, बॅकलाईट, सामान्य प्रकाश आणि शहरी रात्रीचे दृश्य अशा विविध क्षेत्रात याचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो. वेगवेगळ्या फंक्शन्सनुसार, ते पाच श्रेणींमध्ये विभागले जाऊ शकते: माहिती प्रदर्शन, सिग्नल दिवा, वाहन दिवे, एलसीडी बॅकलाइट आणि सामान्य प्रकाश.

परंपरागतएलईडी दिवेअपुरा ब्राइटनेस यासारख्या कमतरता आहेत, ज्यामुळे अपुरा प्रवेश होतो. पॉवर एलईडी दिव्यामध्ये पुरेशी चमक आणि दीर्घ सेवा आयुष्याचे फायदे आहेत, परंतु पॉवर एलईडीमध्ये पॅकेजिंगसारख्या तांत्रिक अडचणी आहेत. पॉवर एलईडी पॅकेजिंगच्या प्रकाश एक्स्ट्रॅक्शन कार्यक्षमतेवर परिणाम करणाऱ्या घटकांचे येथे संक्षिप्त विश्लेषण आहे.

प्रकाश काढण्याच्या कार्यक्षमतेवर परिणाम करणारे पॅकेजिंग घटक

1. उष्णता नष्ट करण्याचे तंत्रज्ञान

PN जंक्शनपासून बनलेल्या प्रकाश-उत्सर्जक डायोडसाठी, जेव्हा PN जंक्शनमधून फॉरवर्ड करंट वाहतो तेव्हा PN जंक्शनमध्ये उष्णता कमी होते. ही उष्णता चिकट, भांडी सामग्री, उष्णता सिंक इत्यादींद्वारे हवेत विकिरण केली जाते, या प्रक्रियेत, सामग्रीच्या प्रत्येक भागामध्ये उष्णता प्रवाह रोखण्यासाठी थर्मल अवरोध असतो, म्हणजेच थर्मल प्रतिकार असतो. थर्मल रेझिस्टन्स हे उपकरणाच्या आकार, रचना आणि सामग्रीद्वारे निर्धारित केलेले एक निश्चित मूल्य आहे.

LED चे थर्मल रेझिस्टन्स rth (℃/W) आणि थर्मल डिसिपेशन पॉवर PD (W) असू द्या. यावेळी, विद्युत् प्रवाहाच्या थर्मल नुकसानामुळे पीएन जंक्शन तापमान वाढते:

T(℃)=Rth&TIME; पीडी

पीएन जंक्शन तापमान:

TJ=TA+Rth× पीडी

जेथे TA हे सभोवतालचे तापमान आहे. जंक्शन तापमान वाढल्याने PN जंक्शन प्रकाश-उत्सर्जक पुनर्संयोजनाची संभाव्यता कमी होईल आणि LED ची चमक कमी होईल. त्याच वेळी, उष्णतेच्या नुकसानामुळे तापमान वाढीमुळे, एलईडीची चमक यापुढे विद्युत् प्रवाहाच्या प्रमाणात वाढणार नाही, म्हणजेच ते थर्मल संपृक्तता दर्शवते. याव्यतिरिक्त, जंक्शन तापमान वाढीसह, ल्युमिनेसेन्सची शिखर तरंगलांबी देखील लांब लहरी दिशेने, सुमारे 0.2-0.3nm / ℃ पर्यंत वाहते. ब्लू चिप द्वारे लेपित YAG फॉस्फर मिसळून मिळवलेल्या पांढऱ्या LED साठी, निळ्या तरंगलांबीचा प्रवाह फॉस्फरच्या उत्तेजित तरंगलांबीशी जुळत नाही, ज्यामुळे पांढऱ्या LED ची संपूर्ण चमकदार कार्यक्षमता कमी होईल आणि पांढऱ्या प्रकाशाचे रंग तापमान बदलेल.

पॉवर LED साठी, ड्रायव्हिंग करंट साधारणपणे शेकडो Ma पेक्षा जास्त आहे आणि PN जंक्शनची वर्तमान घनता खूप मोठी आहे, त्यामुळे PN जंक्शनचे तापमान वाढ अगदी स्पष्ट आहे. पॅकेजिंग आणि ऍप्लिकेशनसाठी, उत्पादनाचा थर्मल रेझिस्टन्स कसा कमी करायचा आणि PN जंक्शनद्वारे निर्माण होणारी उष्णता शक्य तितक्या लवकर विसर्जित कशी करायची हे केवळ उत्पादनाचा संपृक्तता प्रवाह सुधारू शकत नाही आणि उत्पादनाची चमकदार कार्यक्षमता देखील सुधारू शकते. उत्पादनाची विश्वसनीयता आणि सेवा जीवन. उत्पादनांची थर्मल प्रतिरोधकता कमी करण्यासाठी, प्रथम, पॅकेजिंग सामग्रीची निवड विशेषतः महत्वाची आहे, ज्यामध्ये उष्णता सिंक, चिकट इ. प्रत्येक सामग्रीचा थर्मल प्रतिरोध कमी असावा, म्हणजे, चांगली थर्मल चालकता असणे आवश्यक आहे. . दुसरे म्हणजे, संरचनात्मक रचना वाजवी असली पाहिजे, सामग्रीमधील औष्णिक चालकता सतत जुळली पाहिजे आणि सामग्रीमधील औष्णिक चालकता चांगली जोडलेली असावी, जेणेकरून उष्णता वाहक वाहिनीमध्ये उष्णता पसरवण्याची अडचण टाळता येईल आणि उष्णतेचे अपव्यय सुनिश्चित होईल. आतील ते बाहेरील थर. त्याच वेळी, पूर्व-डिझाइन केलेल्या उष्णता अपव्यय वाहिनीनुसार उष्णता वेळेत विसर्जित केली जाईल याची खात्री करणे आवश्यक आहे.

2. फिलरची निवड

अपवर्तन कायद्यानुसार, जेव्हा प्रकाश हा प्रकाश घन मध्यम ते हलका विरळ मध्यम असा घटना असतो, जेव्हा घटना कोन एका विशिष्ट मूल्यापर्यंत पोहोचतो, म्हणजेच गंभीर कोनापेक्षा मोठा किंवा समान असतो, तेव्हा पूर्ण उत्सर्जन होईल. GaN ब्लू चिपसाठी, GaN सामग्रीचा अपवर्तक निर्देशांक 2.3 आहे. जेव्हा क्रिस्टलच्या आतील भागातून हवेत प्रकाश उत्सर्जित केला जातो, तेव्हा अपवर्तन नियमानुसार, गंभीर कोन θ 0=sin-1(n2/n1).

जेथे N2 हा 1 च्या बरोबरीचा आहे, म्हणजे, हवेचा अपवर्तक निर्देशांक आणि N1 हा गणाचा अपवर्तक निर्देशांक आहे, ज्यावरून θ 0 हा गंभीर कोन 25.8 अंश आहे. या प्रकरणात, घटना कोन ≤ 25.8 अंश असलेल्या अवकाशीय घन कोनातील प्रकाश हा एकमेव प्रकाश उत्सर्जित होऊ शकतो. असे नोंदवले जाते की गॅन चिपची बाह्य क्वांटम कार्यक्षमता सुमारे 30% - 40% आहे. म्हणून, चिप क्रिस्टलच्या अंतर्गत शोषणामुळे, क्रिस्टलच्या बाहेर उत्सर्जित होऊ शकणाऱ्या प्रकाशाचे प्रमाण खूपच कमी आहे. असे नोंदवले जाते की गॅन चिपची बाह्य क्वांटम कार्यक्षमता सुमारे 30% - 40% आहे. त्याचप्रमाणे, चिपद्वारे उत्सर्जित होणारा प्रकाश पॅकेजिंग सामग्रीद्वारे जागेत प्रसारित केला गेला पाहिजे आणि प्रकाश काढण्याच्या कार्यक्षमतेवर सामग्रीचा प्रभाव देखील विचारात घ्यावा.

म्हणून, एलईडी उत्पादनाच्या पॅकेजिंगची प्रकाश काढण्याची कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी, N2 चे मूल्य वाढवणे आवश्यक आहे, म्हणजेच, उत्पादनाचा गंभीर कोन सुधारण्यासाठी पॅकेजिंग सामग्रीचा अपवर्तक निर्देशांक वाढवणे आवश्यक आहे, जेणेकरून पॅकेजिंग सुधारेल. उत्पादनाची चमकदार कार्यक्षमता. त्याच वेळी, पॅकेजिंग सामग्रीचे प्रकाश शोषण लहान असावे. बाहेर जाणाऱ्या प्रकाशाचे प्रमाण सुधारण्यासाठी, पॅकेजचा आकार प्राधान्याने कमानदार किंवा अर्धगोलाकार असावा, जेणेकरून जेव्हा प्रकाश पॅकेजिंग सामग्रीमधून हवेत उत्सर्जित केला जातो तेव्हा तो इंटरफेसला जवळजवळ लंब असतो, त्यामुळे कोणतेही संपूर्ण प्रतिबिंब नसते.

3. परावर्तन प्रक्रिया

परावर्तन प्रक्रियेचे दोन मुख्य पैलू आहेत: एक म्हणजे चिपच्या आत परावर्तन प्रक्रिया आणि दुसरे म्हणजे पॅकेजिंग सामग्रीद्वारे प्रकाशाचे प्रतिबिंब. अंतर्गत आणि बाह्य परावर्तन प्रक्रियेद्वारे, चिपमधून उत्सर्जित होणारे प्रकाश प्रवाह प्रमाण सुधारले जाऊ शकते, चिपचे अंतर्गत शोषण कमी केले जाऊ शकते आणि पॉवर एलईडी उत्पादनांची चमकदार कार्यक्षमता सुधारली जाऊ शकते. पॅकेजिंगच्या दृष्टीने, पॉवर एलईडी सामान्यतः मेटल सपोर्टवर किंवा रिफ्लेक्शन कॅव्हिटीसह सब्सट्रेटवर पॉवर चिप एकत्र करते. रिफ्लेक्शन इफेक्ट सुधारण्यासाठी सपोर्ट टाईप रिफ्लेक्शन कॅव्हिटी साधारणपणे इलेक्ट्रोप्लेटिंगचा अवलंब करते, तर बेस प्लेट रिफ्लेक्शन कॅव्हिटी सामान्यतः पॉलिशिंगचा अवलंब करते. शक्य असल्यास, इलेक्ट्रोप्लेटिंग उपचार केले जातील, परंतु वरील दोन उपचार पद्धती साच्यातील अचूकता आणि प्रक्रियेमुळे प्रभावित होतात, प्रक्रिया केलेल्या परावर्तन पोकळीमध्ये विशिष्ट प्रतिबिंब प्रभाव असतो, परंतु तो आदर्श नाही. सध्या, पॉलिशिंगची अपुरी अचूकता किंवा मेटल कोटिंगच्या ऑक्सिडेशनमुळे, चीनमध्ये बनवलेल्या सब्सट्रेट प्रकारच्या रिफ्लेक्शन कॅव्हिटीचा परावर्तन प्रभाव खराब आहे, ज्यामुळे परावर्तन क्षेत्रात शूट केल्यानंतर भरपूर प्रकाश शोषला जातो आणि ते परावर्तित होऊ शकत नाही. अपेक्षित लक्ष्यानुसार प्रकाश उत्सर्जित करणारी पृष्ठभाग, परिणामी अंतिम पॅकेजिंगनंतर कमी प्रकाश काढण्याची कार्यक्षमता.

4. फॉस्फर निवड आणि कोटिंग

व्हाईट पॉवर एलईडीसाठी, चमकदार कार्यक्षमतेत सुधारणा देखील फॉस्फरच्या निवडी आणि प्रक्रिया उपचारांशी संबंधित आहे. ब्लू चिपच्या फॉस्फर उत्तेजनाची कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी, सर्वप्रथम, उत्तेजक तरंगलांबी, कण आकार, उत्तेजित कार्यक्षमता इत्यादींसह फॉस्फरची निवड योग्य असावी, ज्याचे सर्वसमावेशक मूल्यमापन करणे आवश्यक आहे आणि सर्व कार्यक्षमतेचा विचार करणे आवश्यक आहे. दुसरे म्हणजे, फॉस्फरचा लेप एकसमान असावा, शक्यतो प्रकाश-उत्सर्जक चिपच्या प्रत्येक प्रकाश-उत्सर्जक पृष्ठभागावरील चिकट थराची जाडी एकसमान असावी, जेणेकरून असमान जाडीमुळे स्थानिक प्रकाश उत्सर्जित होण्यापासून रोखू नये, परंतु लाइट स्पॉटची गुणवत्ता देखील सुधारते.

विहंगावलोकन:

पॉवर LED उत्पादनांची चमकदार कार्यक्षमता सुधारण्यात चांगली उष्णता नष्ट करण्याची रचना महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते आणि उत्पादनांचे सेवा जीवन आणि विश्वासार्हता सुनिश्चित करण्याचा हा आधार देखील आहे. येथे चांगल्या प्रकारे डिझाइन केलेले लाइट आउटलेट चॅनेल स्ट्रक्चरल डिझाइन, सामग्री निवड आणि रिफ्लेक्शन कॅव्हिटी आणि फिलिंग ग्लूच्या प्रक्रियेवर लक्ष केंद्रित करते, ज्यामुळे पॉवर एलईडीची प्रकाश काढण्याची कार्यक्षमता प्रभावीपणे सुधारू शकते. सत्तेसाठीपांढरा एलईडी, स्पॉट आणि चमकदार कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी फॉस्फरची निवड आणि प्रक्रिया डिझाइन देखील खूप महत्वाचे आहेत.