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एलईडी पैकेजिंग में प्रकाश निष्कर्षण दक्षता को क्या प्रभावित कर रहा है?

2020-12-14

एलईडी को चौथी पीढ़ी का रोशनी स्रोत या ग्रीन लाइट स्रोत कहा जाता है। इसमें ऊर्जा की बचत, पर्यावरण संरक्षण, लंबे जीवन और छोटे आकार की विशेषताएं हैं। यह विभिन्न क्षेत्रों जैसे संकेत, प्रदर्शन, सजावट, बैकलाइट, सामान्य रोशनी और शहरी रात के दृश्य में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। विभिन्न कार्यों के अनुसार, इसे पांच श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: सूचना प्रदर्शन, सिग्नल लाइट, वाहन प्रकाश, एलसीडी बैकलाइट और सामान्य रोशनी।


पारंपरिक एलईडी लाइट्स में अपर्याप्त चमक जैसी कमियां होती हैं, जिससे अपर्याप्त प्रवेश होता है। पावर एलईडी लैंप में लंबे जीवन और लंबे जीवन के फायदे हैं, लेकिन पावर एलईडी में पैकेजिंग जैसी तकनीकी कठिनाइयां हैं। निम्नलिखित पावर एलईडी पैकेज की प्रकाश निष्कर्षण दक्षता को प्रभावित करने वाले कारकों का एक सरल विश्लेषण है।


पैकेज तत्व जो प्रकाश निष्कर्षण दक्षता को प्रभावित करते हैं


1, शीतलन प्रौद्योगिकी


एक पीएन जंक्शन से बना एक प्रकाश उत्सर्जक डायोड के लिए, जब पीएन जंक्शन से एक आगे वर्तमान प्रवाह होता है, पीएन जंक्शन को एक गर्मी का नुकसान होता है, जो एक संबंध गोंद, एक पोटिंग सामग्री, एक हीट सिंक, आदि के माध्यम से हवा में विकिरणित होता है। ।, कार्रवाई में। कुछ सामग्रियों में थर्मल प्रतिबाधा होती है जो गर्मी के प्रवाह को रोकती है, अर्थात थर्मल प्रतिरोध, जो डिवाइस के आकार, संरचना और सामग्री द्वारा निर्धारित एक निश्चित मूल्य है।


एलईडी के थर्मल प्रतिरोध को Rth (° C / W) होने दें और गर्मी अपव्यय शक्ति PD (W) हो। इस समय, पीएन जंक्शन तापमान में वृद्धि गर्मी की वजह से होती है:


T (° C) = Rth & TImes; PD


PN जंक्शन तापमान है:


TJ = TA + Rth & TImes; PD


जहां TA परिवेश तापमान है। जैसे-जैसे जंक्शन तापमान बढ़ता है, पीएन जंक्शन ल्यूमिनेसेंस पुनर्संयोजन की संभावना कम हो जाती है, और एलईडी की चमक कम हो जाती है। इसी समय, गर्मी के नुकसान के कारण तापमान में वृद्धि के कारण, एलईडी की चमक अब वर्तमान के साथ आनुपातिक रूप से वृद्धि जारी नहीं रखेगी, जो थर्मल संतृप्ति का संकेत देती है। इसके अलावा, जैसे ही जंक्शन तापमान बढ़ता है, ल्यूमिनेंस की चोटी की तरंग दैर्ध्य भी लंबी तरंग दैर्ध्य की ओर बढ़ जाएगी, लगभग 0.2-0.3 एनएम / डिग्री सेल्सियस, जो कि ब्लू चिप के साथ लेपित वाईएजी फॉस्फेट को मिलाकर प्राप्त सफेद एलईडी के लिए है। बहाव फॉस्फर के उत्तेजना तरंग दैर्ध्य के साथ एक बेमेल का कारण बनता है, जिससे सफेद एलईडी की समग्र चमकदार दक्षता कम हो जाती है और सफेद रंग के तापमान में बदलाव होता है।


पावर एलईडी के लिए, ड्राइव करंट आमतौर पर कई सौ मिलीमीटर या अधिक होता है, और पीएन जंक्शन का वर्तमान घनत्व बहुत बड़ा होता है, इसलिए पीएन जंक्शन का तापमान बहुत स्पष्ट होता है। पैकेजिंग और अनुप्रयोगों के लिए, उत्पाद के थर्मल प्रतिरोध को कैसे कम किया जाए, ताकि पीएन जंक्शन द्वारा उत्पन्न गर्मी को जितनी जल्दी हो सके नष्ट किया जा सके, न केवल उत्पाद की संतृप्ति वर्तमान में सुधार कर सके, उत्पाद की चमकदार दक्षता में सुधार कर सके , लेकिन उत्पाद की विश्वसनीयता और जीवन में सुधार भी करते हैं। । उत्पाद के थर्मल प्रतिरोध को कम करने के लिए, पैकेजिंग सामग्री का चुनाव विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, जिसमें गर्मी सिंक, चिपकने वाले आदि शामिल हैं, प्रत्येक सामग्री का थर्मल प्रतिरोध कम है, अर्थात, थर्मल चालकता अच्छा होने के लिए आवश्यक है। दूसरे, संरचनात्मक डिजाइन उचित होना चाहिए, सामग्री के बीच तापीय चालकता का लगातार मिलान किया जाना चाहिए, और सामग्री के बीच थर्मल कनेक्शन अच्छा है, गर्मी प्रवाहकत्त्व चैनल में गर्मी लंपटता की अड़चन से बचना और यह सुनिश्चित करना कि गर्मी अंदर से विघटित हो। बाहरी परत। इसी समय, यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि पहले से डिज़ाइन किए गए गर्मी लंपटता चैनल के अनुसार समय में गर्मी का प्रसार होता है।


2, गोंद भरने का विकल्प


अपवर्तन के नियम के अनुसार, जब प्रकाश वैकल्पिक रूप से घने माध्यम से प्रकाश-प्रसार माध्यम तक की घटना है, जब घटना कोण एक निश्चित मूल्य तक पहुंच जाता है, यानी महत्वपूर्ण कोण से अधिक या बराबर, पूर्ण उत्सर्जन होता है। गाएन ब्लू चिप के मामले में, गाएन सामग्री का अपवर्तक सूचकांक 2.3 है, और जब प्रकाश क्रिस्टल के अंदर से हवा में उत्सर्जित होता है, तो महत्वपूर्ण कोण =0 = पाप -1 (n2 / n1) अपवर्तन का नियम।


जहाँ n2 1 के बराबर है, यानी हवा का अपवर्तनांक और n1 GaN का अपवर्तनांक है, जहाँ से महत्वपूर्ण कोण θ0 की गणना लगभग 25.8 डिग्री की जाती है। इस मामले में, जो प्रकाश उत्सर्जित किया जा सकता है, वह केवल अंतरिक्ष के ठोस कोण के भीतर का प्रकाश है जहां घटना कोण एक। ¤ 25.8 डिग्री है। यह सूचना दी है कि GaN चिप्स की बाहरी क्वांटम दक्षता वर्तमान में लगभग 30% -40% है। इसलिए, चिप क्रिस्टल के आंतरिक अवशोषण के कारण, क्रिस्टल के बाहर उत्सर्जित होने वाले प्रकाश का अनुपात छोटा होता है। यह सूचना दी है कि GaN चिप्स की बाहरी क्वांटम दक्षता वर्तमान में लगभग 30% -40% है। इसी प्रकार, चिप द्वारा उत्सर्जित प्रकाश को अंतरिक्ष में जाने वाली सामग्री के माध्यम से प्रेषित किया जाता है, और प्रकाश निष्कर्षण दक्षता पर सामग्री के प्रभाव को भी माना जाता है।


इसलिए, एलईडी उत्पाद पैकेज के प्रकाश निष्कर्षण दक्षता में सुधार करने के लिए, पैकेजिंग सामग्री के अपवर्तनांक को बढ़ाने के लिए, ताकि उत्पाद के महत्वपूर्ण कोण को बढ़ाने के लिए, n2 के मूल्य में वृद्धि करना आवश्यक है। जिससे उत्पाद की पैकेज चमकदार दक्षता में सुधार होता है। इसी समय, एन्कैप्सुलेशन सामग्री प्रकाश को कम अवशोषित करती है। उत्सर्जित प्रकाश के अनुपात को बढ़ाने के लिए, पैकेज का आकार अधिमानतः धनुषाकार या गोलार्द्ध होता है, ताकि जब प्रकाश को एन्कैप्सुलेटिंग सामग्री से हवा में निर्देशित किया जाए, तो यह इंटरफ़ेस पर लगभग लंबवत घटना है, ताकि कुल प्रतिबिंब न हो। उत्पादन किया जाता है।


3, प्रतिबिंब प्रसंस्करण


प्रतिबिंब उपचार के दो मुख्य पहलू हैं। एक चिप के अंदर प्रतिबिंब उपचार है, और दूसरा आवरण सामग्री द्वारा प्रकाश का प्रतिबिंब है। आंतरिक और बाहरी पक्षों के प्रतिबिंब उपचार के माध्यम से, चिप के अंदर से उत्सर्जित प्रकाश प्रवाह का अनुपात बढ़ जाता है, और चिप का आंतरिक अवशोषण कम हो जाता है। बिजली एलईडी उत्पादों की चमकदार दक्षता में सुधार। पैकेजिंग के संदर्भ में, पावर एलईडी आमतौर पर चिंतनशील गुहाओं के साथ धातु कोष्ठक या सब्सट्रेट पर पावर चिप्स को माउंट करते हैं। ब्रैकेट-प्रकार के चिंतनशील गुहाओं में आम तौर पर प्रतिबिंब को बेहतर बनाने के लिए इलेक्ट्रोप्लेटिंग का उपयोग किया जाता है, जबकि सब्सट्रेट-प्रकार के चिंतनशील गुहाओं को आमतौर पर पॉलिश किया जाता है। मोड में, चढ़ाना उपचार शर्तों के तहत किया जाता है, लेकिन उपरोक्त दो उपचार विधियां मोल्ड की सटीकता और प्रक्रिया से प्रभावित होती हैं, और उपचार के बाद चिंतनशील गुहा में एक निश्चित प्रतिबिंब प्रभाव होता है, लेकिन यह आदर्श नहीं है। वर्तमान में, सब्सट्रेट-प्रकार परावर्तक गुहा चीन में बनाया गया है, क्योंकि पॉलिशिंग परिशुद्धता अपर्याप्त है या धातु चढ़ाना परत ऑक्सीकरण किया जाता है, प्रतिबिंब प्रभाव खराब होता है, जिससे प्रतिबिंब क्षेत्र पर घटना होने के बाद बहुत अधिक प्रकाश अवशोषित होता है। , और इच्छित लक्ष्य के अनुसार प्रकाश उत्सर्जक सतह को प्रतिबिंबित नहीं किया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप अंतिम है पैकेजिंग के बाद प्रकाश निष्कर्षण दक्षता कम है।


4, फॉस्फर चयन और कोटिंग


श्वेत शक्ति एल ई डी के लिए, चमकदार दक्षता में वृद्धि भी फॉस्फोर और प्रक्रिया की पसंद से संबंधित है। ब्लू चिप को उत्तेजित करने के लिए फॉस्फर की दक्षता में सुधार करने के लिए, सबसे पहले, फॉस्फोर का चयन उपयुक्त होना चाहिए, जिसमें उत्तेजना तरंग दैर्ध्य, कण आकार, उत्तेजना दक्षता, आदि शामिल हैं, और व्यापक मूल्यांकन की आवश्यकता होती है, जिसमें लेना है। विभिन्न प्रदर्शनों को ध्यान में रखें। दूसरे, फास्फोर का लेप एकसमान होना चाहिए, अधिमानतः प्रकाश उत्सर्जक चिप के प्रत्येक प्रकाश उत्सर्जक सतह की गोंद परत की मोटाई एक समान होती है, ताकि असमान मोटाई के कारण स्थानीय प्रकाश उत्सर्जित न हो सके और मौके की गुणवत्ता में सुधार किया जा सकता है।


सारांश:


अच्छा थर्मल डिजाइन बिजली एलईडी उत्पादों की चमकदार दक्षता में सुधार करने पर एक महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है, और उत्पाद जीवन और विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए भी एक शर्त है। अच्छी तरह से डिज़ाइन किया गया प्रकाश निकास चैनल, जो कि चिंतनशील गुहा के संरचनात्मक डिजाइन, सामग्री चयन और प्रक्रिया प्रसंस्करण पर ध्यान केंद्रित करता है, भराव गोंद आदि, प्रभावी रूप से बिजली एलईडी के प्रकाश निष्कर्षण दक्षता में सुधार कर सकते हैं। बिजली-प्रकार सफेद एल ई डी के लिए, फॉस्फोर और प्रक्रिया डिजाइन की पसंद भी स्पॉट के सुधार और चमकदार दक्षता में सुधार के लिए महत्वपूर्ण हैं।



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