LED లైట్ ఎమిటింగ్ డయోడ్‌ల కాంతి సామర్థ్య విశ్లేషణ

సంప్రదాయLEDదీపపు పూసలు సాధారణంగా బ్రాకెట్ రకం, ఎపోక్సీ రెసిన్‌తో కప్పబడి ఉంటాయి, తక్కువ శక్తితో, తక్కువ మొత్తం ప్రకాశించే ఫ్లక్స్ మరియు అధిక ప్రకాశం కొన్ని ప్రత్యేక లైటింగ్‌గా మాత్రమే ఉపయోగించబడతాయి.LED చిప్ టెక్నాలజీ మరియు ప్యాకేజింగ్ టెక్నాలజీ అభివృద్ధితో, లైటింగ్ ఫీల్డ్‌లో అధిక ప్రకాశించే ఫ్లక్స్ LED దీపం పూసల ఉత్పత్తుల డిమాండ్‌కు అనుగుణంగా, పవర్ LED లు క్రమంగా మార్కెట్లోకి ప్రవేశించాయి.ఈ రకమైన శక్తిLEDకాంతి-ఉద్గార డయోడ్ సాధారణంగా కాంతి-ఉద్గార చిప్‌ను హీట్ సింక్‌పై ఉంచుతుంది మరియు నిర్దిష్ట ఆప్టికల్ ప్రాదేశిక పంపిణీని సాధించడానికి ఆప్టికల్ లెన్స్‌తో అమర్చబడి ఉంటుంది.లెన్స్ తక్కువ ఒత్తిడికి అనువైన సిలికా జెల్‌తో నిండి ఉంటుంది.

పవర్ LED లు నిజంగా లైటింగ్ రంగంలోకి ప్రవేశించడానికి మరియు రోజువారీ ఇంటి లైటింగ్‌ను గ్రహించడం కోసం, పరిష్కరించాల్సిన అనేక సమస్యలు ఇంకా ఉన్నాయి, వాటిలో ముఖ్యమైనది ప్రకాశించే సామర్థ్యం.ప్రస్తుతం, అధికారంLEDమార్కెట్‌లో కాంతి-ఉద్గార డయోడ్‌లు మరియు నివేదించబడిన అత్యధిక ల్యూమన్ సామర్థ్యం దాదాపు 50lm/W, ఇది రోజువారీ గృహ లైటింగ్ అవసరాలకు దూరంగా ఉంది.పవర్ LED ల యొక్క ప్రకాశించే సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడానికి, ఒక వైపు, దాని కాంతి-ఉద్గార చిప్‌ల సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడం అవసరం;మరోవైపు, పవర్ LED ల యొక్క ప్యాకేజింగ్ సాంకేతికత కూడా నిర్మాణాత్మక రూపకల్పన, మెటీరియల్ టెక్నాలజీ మరియు ప్రాసెస్ టెక్నాలజీ మొదలైన వాటి నుండి ప్రారంభించి, మరింత మెరుగుపరచబడాలి. ప్యాకేజీ కాంతి వెలికితీత సామర్థ్యం.

1. కాంతి వెలికితీత సామర్థ్యాన్ని ప్రభావితం చేసే ప్యాకేజింగ్ అంశాలు

(1) వేడి వెదజల్లే సాంకేతికత

PN జంక్షన్‌తో కూడిన కాంతి-ఉద్గార డయోడ్ కోసం, PN జంక్షన్ ద్వారా ఫార్వర్డ్ కరెంట్ ప్రవహించినప్పుడు, PN జంక్షన్ ఉష్ణ నష్టం కలిగి ఉంటుంది మరియు అంటుకునే పదార్థం, హీట్ సింక్ మొదలైన వాటి ద్వారా వేడి గాలిలోకి ప్రసరిస్తుంది. కొన్ని పదార్థాలు ఉష్ణ ప్రవాహాన్ని నిరోధించే ఉష్ణ నిరోధకతను కలిగి ఉంటాయి, అనగా ఉష్ణ నిరోధకత.థర్మల్ రెసిస్టెన్స్ అనేది పరికరం యొక్క పరిమాణం, నిర్మాణం మరియు పదార్థం ద్వారా నిర్ణయించబడిన స్థిర విలువ.కాంతి-ఉద్గార డయోడ్ యొక్క థర్మల్ రెసిస్టెన్స్ Rth(℃/W), మరియు హీట్ డిస్సిపేషన్ పవర్ PD(W) అని ఊహిస్తే, కరెంట్ యొక్క ఉష్ణ నష్టం వలన PN జంక్షన్ యొక్క ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదల: T(℃ )=Rth×PD.PN జంక్షన్ యొక్క జంక్షన్ ఉష్ణోగ్రత: TJ=TA+ Rth×PD

ఇక్కడ TA అనేది పరిసర ఉష్ణోగ్రత.జంక్షన్ ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదల PN జంక్షన్ యొక్క కాంతి-ఉద్గార పునఃసంయోగం యొక్క సంభావ్యతను తగ్గిస్తుంది కాబట్టి, కాంతి-ఉద్గార డయోడ్ యొక్క ప్రకాశం తగ్గుతుంది.అదే సమయంలో, ఉష్ణ నష్టం వలన ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదల పెరుగుదల కారణంగా, LED యొక్క ప్రకాశం ఇకపై కరెంట్‌తో దామాషా ప్రకారం పెరగడం కొనసాగదు, అంటే, థర్మల్ సంతృప్త దృగ్విషయాన్ని చూపుతుంది.అదనంగా, జంక్షన్ ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలతో, కాంతి ఉద్గారాల గరిష్ట తరంగదైర్ఘ్యం కూడా దీర్ఘ తరంగ దిశకు మారుతుంది, దాదాపు 0.2-0.3nm/℃, ఇది దాదాపు 0.2-0.3nm/℃.డ్రిఫ్ట్ ఫాస్ఫర్ యొక్క ఉత్తేజిత తరంగదైర్ఘ్యంతో అసమతుల్యతను కలిగిస్తుంది, తద్వారా తెలుపు LED యొక్క మొత్తం ప్రకాశించే సామర్థ్యాన్ని తగ్గిస్తుంది మరియు తెలుపు కాంతి యొక్క రంగు ఉష్ణోగ్రతలో మార్పులకు దారితీస్తుంది.

పవర్ లైట్-ఎమిటింగ్ డయోడ్‌ల కోసం, డ్రైవింగ్ కరెంట్ సాధారణంగా కొన్ని వందల mA కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు PN జంక్షన్ యొక్క ప్రస్తుత సాంద్రత చాలా పెద్దది, కాబట్టి PN జంక్షన్ యొక్క ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదల చాలా స్పష్టంగా ఉంటుంది.ప్యాకేజింగ్ మరియు అప్లికేషన్ల కోసం, ఉత్పత్తి యొక్క ఉష్ణ నిరోధకతను ఎలా తగ్గించాలి, తద్వారా PN జంక్షన్ ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే వేడిని వీలైనంత త్వరగా వెదజల్లుతుంది, ఉత్పత్తి యొక్క సంతృప్త ప్రవాహాన్ని పెంచడమే కాకుండా, ఉత్పత్తి యొక్క ప్రకాశించే సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది, కానీ ఉత్పత్తి యొక్క విశ్వసనీయత మరియు జీవితాన్ని కూడా మెరుగుపరుస్తుంది..ఉత్పత్తి యొక్క ఉష్ణ నిరోధకతను తగ్గించడానికి, మొదటగా, ప్యాకేజింగ్ పదార్థాల ఎంపిక చాలా ముఖ్యం, ఇందులో హీట్ సింక్‌లు, సంసంజనాలు మొదలైనవి ఉంటాయి. ప్రతి పదార్థం యొక్క ఉష్ణ నిరోధకత తక్కువగా ఉండాలి, అంటే మంచి ఉష్ణ వాహకత అవసరం. .రెండవది, నిర్మాణ రూపకల్పన సహేతుకంగా ఉండాలి, ప్రతి పదార్థం యొక్క ఉష్ణ వాహకత నిరంతరం సరిపోలాలి మరియు పదార్థాల మధ్య ఉష్ణ కనెక్షన్ బాగా ఉండాలి, తద్వారా ఉష్ణ వాహక ఛానెల్‌లో వేడి వెదజల్లడం అడ్డంకిని నివారించడం మరియు వేడిని నిర్ధారించడం. లోపలి నుండి బయటి పొర వరకు వెదజల్లుతుంది.అదే సమయంలో, ముందుగా రూపొందించిన హీట్ డిస్సిపేషన్ చానెల్స్ ప్రకారం వేడిని సకాలంలో వెదజల్లుతుందని నిర్ధారించుకోవడం అవసరం.

(2) పూరక ఎంపిక

వక్రీభవన నియమం ప్రకారం, కాంతి ఆప్టికల్‌గా దట్టమైన మీడియం నుండి ఆప్టికల్‌గా స్పార్సర్ మీడియం వరకు సంభవించినప్పుడు, సంఘటన కోణం ఒక నిర్దిష్ట విలువను చేరుకున్నప్పుడు, అంటే, క్లిష్టమైన కోణం కంటే ఎక్కువ లేదా సమానంగా ఉన్నప్పుడు, పూర్తి ఉద్గారాలు సంభవిస్తాయి.GaN బ్లూ చిప్ కోసం, GaN పదార్థం యొక్క వక్రీభవన సూచిక 2.3.కాంతి వక్రీభవన నియమం ప్రకారం స్ఫటికం లోపలి నుండి గాలికి విడుదలైనప్పుడు, క్లిష్టమైన కోణం θ0=sin-1(n2/n1).

వాటిలో, n2 అనేది 1కి సమానం, అంటే గాలి యొక్క వక్రీభవన సూచిక, మరియు n1 అనేది GaN యొక్క వక్రీభవన సూచిక, మరియు క్లిష్టమైన కోణం θ0 సుమారు 25.8 డిగ్రీలుగా లెక్కించబడుతుంది.ఈ సందర్భంలో, సంఘటన కోణం ≤ 25.8 డిగ్రీల ఘన కోణంలోని కాంతి మాత్రమే ప్రసరింపజేయబడుతుంది.ప్రస్తుత GaN చిప్ యొక్క బాహ్య క్వాంటం సామర్థ్యం 30%-40% అని నివేదించబడింది.అందువల్ల, చిప్ క్రిస్టల్ యొక్క అంతర్గత శోషణ కారణంగా, క్రిస్టల్ వెలుపల విడుదలయ్యే కాంతి నిష్పత్తి చాలా తక్కువగా ఉంటుంది.నివేదికల ప్రకారం, GaN చిప్‌ల యొక్క ప్రస్తుత బాహ్య క్వాంటం సామర్థ్యం దాదాపు 30%-40%.అదేవిధంగా, చిప్ ద్వారా విడుదలయ్యే కాంతి తప్పనిసరిగా ప్యాకేజింగ్ మెటీరియల్ ద్వారా అంతరిక్షంలోకి ప్రసారం చేయబడాలి మరియు కాంతి వెలికితీత సామర్థ్యంపై పదార్థం యొక్క ప్రభావాన్ని కూడా పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి.

అందువల్ల, LED ఉత్పత్తి ప్యాకేజింగ్ యొక్క కాంతి వెలికితీత సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడానికి, n2 విలువను తప్పనిసరిగా పెంచాలి, అంటే, ఉత్పత్తి యొక్క క్లిష్టమైన కోణాన్ని పెంచడానికి ప్యాకేజింగ్ పదార్థం యొక్క వక్రీభవన సూచికను పెంచాలి, తద్వారా ప్యాకేజింగ్ ప్రకాశవంతంగా మెరుగుపడుతుంది. ఉత్పత్తి యొక్క సామర్థ్యం.అదే సమయంలో, ఎన్‌క్యాప్సులేషన్ పదార్థం తక్కువ కాంతిని గ్రహిస్తుంది.అవుట్‌గోయింగ్ లైట్ యొక్క నిష్పత్తిని పెంచడానికి, ప్యాకేజీ ఆకారం గోపురం లేదా అర్ధగోళంగా ఉంటుంది, తద్వారా కాంతిని ప్యాకేజింగ్ పదార్థం నుండి గాలికి విడుదల చేసినప్పుడు, అది ఇంటర్‌ఫేస్‌కు దాదాపు లంబంగా ఉంటుంది, తద్వారా మొత్తం ప్రతిబింబం ఇకపై ఉత్పత్తి చేయబడదు.

(3) ప్రతిబింబం ప్రాసెసింగ్

ప్రతిబింబ చికిత్సలో రెండు ప్రధాన అంశాలు ఉన్నాయి, ఒకటి చిప్ లోపల ప్రతిబింబించే చికిత్స, మరియు మరొకటి ప్యాకేజింగ్ మెటీరియల్ ద్వారా కాంతి ప్రతిబింబం.అంతర్గత మరియు బాహ్య ప్రతిబింబ చికిత్స ద్వారా, చిప్ లోపలి నుండి విడుదలయ్యే కాంతి ప్రవాహం యొక్క నిష్పత్తి పెరుగుతుంది మరియు చిప్ యొక్క అంతర్గత శోషణ తగ్గుతుంది.పవర్ LED పూర్తయిన ఉత్పత్తుల యొక్క ప్రకాశించే సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచండి.ప్యాకేజింగ్ పరంగా, పవర్ LED లు సాధారణంగా పవర్ చిప్‌లను మెటల్ బ్రాకెట్ లేదా సబ్‌స్ట్రేట్‌లో రిఫ్లెక్టివ్ కేవిటీతో మౌంట్ చేస్తాయి.ప్రతిబింబ ప్రభావాన్ని మెరుగుపరచడానికి బ్రాకెట్-రకం ప్రతిబింబ కుహరం సాధారణంగా ఎలక్ట్రోప్లేట్ చేయబడుతుంది, అయితే సబ్‌స్ట్రేట్-రకం ప్రతిబింబ కుహరం సాధారణంగా పాలిష్ చేయబడుతుంది.అయితే, పైన పేర్కొన్న రెండు చికిత్సా పద్ధతులు అచ్చు మరియు ప్రక్రియ యొక్క ఖచ్చితత్వం ద్వారా ప్రభావితమవుతాయి మరియు చికిత్స తర్వాత ప్రతిబింబ కుహరం ఒక నిర్దిష్ట ప్రతిబింబ ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది, కానీ ఇది ఆదర్శవంతమైనది కాదు.ప్రస్తుతం, చైనాలో తయారు చేయబడిన సబ్‌స్ట్రేట్-రకం రిఫ్లెక్టివ్ కేవిటీ తగినంత పాలిషింగ్ ఖచ్చితత్వం లేదా లోహపు పూత యొక్క ఆక్సీకరణ కారణంగా పేలవమైన ప్రతిబింబ ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంది, ఇది ప్రతిబింబ ప్రాంతాన్ని తాకిన తర్వాత చాలా కాంతిని గ్రహించేలా చేస్తుంది మరియు కాంతికి ప్రతిబింబించదు- ఆశించిన విధంగా ఉపరితలం ఉద్గారించడం, ఫలితంగా తుది ఫలితం.ఎన్‌క్యాప్సులేషన్ తర్వాత కాంతి వెలికితీత సామర్థ్యం తక్కువగా ఉంటుంది.

వివిధ పరిశోధనలు మరియు పరీక్షల తర్వాత, స్వతంత్ర మేధో సంపత్తి హక్కులతో కూడిన ఆర్గానిక్ మెటీరియల్ కోటింగ్‌ని ఉపయోగించి మేము ప్రతిబింబ చికిత్స ప్రక్రియను అభివృద్ధి చేసాము.దానిని కొట్టే కాంతి కాంతి-ఉద్గార ఉపరితలంపై ప్రతిబింబిస్తుంది.చికిత్సకు ముందు దానితో పోలిస్తే చికిత్స చేయబడిన ఉత్పత్తి యొక్క కాంతి వెలికితీత సామర్థ్యాన్ని 30%-50% పెంచవచ్చు.మా ప్రస్తుత 1W వైట్ లైట్ పవర్ LED యొక్క ప్రకాశించే సామర్థ్యం 40-50lm/W (రిమోట్ PMS-50 స్పెక్ట్రల్ అనాలిసిస్ టెస్ట్ ఇన్‌స్ట్రుమెంట్‌లో పరీక్షించబడింది)కి చేరుకుంటుంది మరియు మేము మంచి ప్యాకేజింగ్ ప్రభావాన్ని సాధించాము.

(4) ఫాస్ఫర్ ఎంపిక మరియు పూత

వైట్ పవర్ LED ల కోసం, ప్రకాశించే సామర్థ్యం యొక్క మెరుగుదల కూడా ఫాస్ఫర్‌ల ఎంపిక మరియు ప్రాసెసింగ్‌కు సంబంధించినది.బ్లూ చిప్‌ను ఉత్తేజపరిచేందుకు ఫాస్ఫర్ యొక్క సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడానికి, మొదటగా, ఫాస్ఫర్ ఎంపిక సముచితంగా ఉండాలి, ఇందులో ఉత్తేజిత తరంగదైర్ఘ్యం, కణ పరిమాణం, ఉత్తేజిత సామర్థ్యం మొదలైనవి ఉంటాయి మరియు సమగ్రంగా అంచనా వేయాలి. అన్ని ప్రదర్శనలను లెక్కించండి.రెండవది, ఫాస్ఫర్ పౌడర్ యొక్క పూత ఏకరీతిగా ఉండాలి, కాంతి-ఉద్గార చిప్ యొక్క ప్రతి కాంతి-ఉద్గార ఉపరితలానికి సంబంధించి అంటుకునే పొర యొక్క మందం ఏకరీతిగా ఉంటుంది, తద్వారా అసమాన మందం కారణంగా పాక్షిక కాంతిని విడుదల చేయలేకపోతుంది. , మరియు అదే సమయంలో, ఇది లైట్ స్పాట్ యొక్క నాణ్యతను కూడా మెరుగుపరుస్తుంది.