DIRIGÉest connue sous le nom de source d'éclairage de quatrième génération ou source de lumière verte. Il présente les caractéristiques d'économie d'énergie, de protection de l'environnement, de longue durée de vie et de petit volume. Il est largement utilisé dans divers domaines tels que l'indication, l'affichage, la décoration, le rétroéclairage, l'éclairage général et la scène nocturne urbaine. Selon différentes fonctions, il peut être divisé en cinq catégories : affichage d'informations, lampe de signalisation, lampes de véhicule, rétroéclairage LCD et éclairage général.

ConventionnelLampes LEDprésentent des inconvénients tels qu'une luminosité insuffisante, ce qui conduit à une pénétration insuffisante. La lampe Power LED présente les avantages d'une luminosité suffisante et d'une longue durée de vie, mais la Power LED présente des difficultés techniques telles que l'emballage. Voici une brève analyse des facteurs affectant l’efficacité de l’extraction de la lumière des emballages LED de puissance.

Facteurs d'emballage affectant l'efficacité de l'extraction de la lumière

1. Technologie de dissipation thermique

Pour la diode électroluminescente composée d'une jonction PN, lorsque le courant direct sort de la jonction PN, la jonction PN subit une perte de chaleur. Cette chaleur est rayonnée dans l'air à travers l'adhésif, le matériau d'enrobage, le dissipateur thermique, etc. Dans ce processus, chaque partie du matériau a une impédance thermique pour empêcher le flux de chaleur, c'est-à-dire une résistance thermique. La résistance thermique est une valeur fixe déterminée par la taille, la structure et le matériau de l'appareil.

Soit la résistance thermique de la LED (℃ / W) et la puissance de dissipation thermique soit PD (W). A ce moment, la température de jonction PN provoquée par la perte thermique du courant s'élève à :

T(℃)=Rth&TImes ; PD

Température de jonction PN :

TJ=TA+Rth&TImes; PD

Où TA est la température ambiante. L'augmentation de la température de jonction réduira la probabilité de recombinaison électroluminescente de la jonction PN et la luminosité de la LED diminuera. Dans le même temps, en raison de l'augmentation de l'augmentation de la température causée par la perte de chaleur, la luminosité de la LED n'augmentera plus proportionnellement au courant, c'est-à-dire qu'elle montrera une saturation thermique. De plus, avec l'augmentation de la température de jonction, la longueur d'onde maximale de la luminescence dérivera également vers la direction des ondes longues, environ 0,2-0,3 nm/℃. Pour la LED blanche obtenue en mélangeant le phosphore YAG recouvert d'une puce bleue, la dérive de la longueur d'onde bleue provoquera une inadéquation avec la longueur d'onde d'excitation du phosphore, de manière à réduire l'efficacité lumineuse globale de la LED blanche et à modifier la température de couleur de la lumière blanche.

Pour les LED de puissance, le courant d'attaque est généralement supérieur à des centaines de Ma et la densité de courant de la jonction PN est très grande, de sorte que l'augmentation de la température de la jonction PN est très évidente. Pour l'emballage et l'application, comment réduire la résistance thermique du produit et faire dissiper la chaleur générée par la jonction PN dès que possible peut non seulement améliorer le courant de saturation du produit et améliorer l'efficacité lumineuse du produit, mais également améliorer la fiabilité et durée de vie du produit. Afin de réduire la résistance thermique des produits, premièrement, le choix des matériaux d'emballage est particulièrement important, notamment le dissipateur thermique, l'adhésif, etc. la résistance thermique de chaque matériau doit être faible, c'est-à-dire qu'il doit avoir une bonne conductivité thermique. . Deuxièmement, la conception structurelle doit être raisonnable, la conductivité thermique entre les matériaux doit être continuellement adaptée et la conductivité thermique entre les matériaux doit être bien connectée, afin d'éviter le goulot d'étranglement de dissipation thermique dans le canal de conduction thermique et d'assurer la dissipation thermique du intérieure à la couche extérieure. Dans le même temps, il est nécessaire de s'assurer que la chaleur est dissipée dans le temps selon le canal de dissipation thermique préconçu.

2. Sélection de charge

Selon la loi de réfraction, lorsque la lumière est incidente d'un milieu dense et léger à un milieu clairsemé, lorsque l'angle d'incidence atteint une certaine valeur, c'est-à-dire supérieure ou égale à l'angle critique, une émission complète se produira. Pour le GaN blue chip, l’indice de réfraction du matériau GaN est de 2,3. Lorsque la lumière est émise de l'intérieur du cristal vers l'air, selon la loi de réfraction, l'angle critique θ 0 = sin-1 (n2/n1)。

Où N2 est égal à 1, c'est-à-dire l'indice de réfraction de l'air, et N1 est l'indice de réfraction de Gan, à partir duquel l'angle critique est calculé θ 0 est d'environ 25,8 degrés. Dans ce cas, la seule lumière pouvant être émise est la lumière située dans l’angle spatial solide avec un angle d’incidence ≤ 25,8 degrés. Il est rapporté que l’efficacité quantique externe de la puce Gan est d’environ 30 à 40 %. Par conséquent, en raison de l’absorption interne du cristal en forme de puce, la proportion de lumière pouvant être émise à l’extérieur du cristal est très faible. Il est rapporté que l’efficacité quantique externe de la puce Gan est d’environ 30 à 40 %. De même, la lumière émise par la puce doit être transmise à l'espace à travers le matériau d'emballage, et l'influence du matériau sur l'efficacité de l'extraction de la lumière doit également être prise en compte.

Par conséquent, afin d'améliorer l'efficacité d'extraction de la lumière de l'emballage des produits LED, la valeur de N2 doit être augmentée, c'est-à-dire que l'indice de réfraction du matériau d'emballage doit être augmenté pour améliorer l'angle critique du produit, afin d'améliorer l'emballage. efficacité lumineuse du produit. Dans le même temps, l’absorption lumineuse des matériaux d’emballage doit être faible. Afin d'améliorer la proportion de lumière sortante, la forme de l'emballage est de préférence arquée ou hémisphérique, de sorte que lorsque la lumière est émise depuis le matériau d'emballage vers l'air, elle est presque perpendiculaire à l'interface, de sorte qu'il n'y a pas de réflexion totale.

3. Traitement de la réflexion

Il existe deux aspects principaux du traitement de la réflexion : l’un est le traitement de la réflexion à l’intérieur de la puce et l’autre est la réflexion de la lumière par les matériaux d’emballage. Grâce au traitement de réflexion interne et externe, le rapport du flux lumineux émis par la puce peut être amélioré, l'absorption interne de la puce peut être réduite et l'efficacité lumineuse des produits LED de puissance peut être améliorée. En termes de packaging, la LED de puissance assemble généralement la puce de puissance sur le support ou substrat métallique avec cavité de réflexion. La cavité de réflexion de type support adopte généralement la galvanoplastie pour améliorer l'effet de réflexion, tandis que la cavité de réflexion de la plaque de base adopte généralement le polissage. Si possible, un traitement de galvanoplastie sera effectué, mais les deux méthodes de traitement ci-dessus sont affectées par la précision et le processus du moule. La cavité de réflexion traitée a un certain effet de réflexion, mais ce n'est pas idéal. À l'heure actuelle, en raison d'une précision de polissage insuffisante ou de l'oxydation du revêtement métallique, l'effet de réflexion de la cavité de réflexion de type substrat fabriquée en Chine est médiocre, ce qui entraîne l'absorption d'une grande quantité de lumière après la prise de vue dans la zone de réflexion et ne peut pas être réfléchie vers le surface électroluminescente selon la cible attendue, ce qui entraîne une faible efficacité d'extraction de la lumière après l'emballage final.

4. Sélection et revêtement du phosphore

Pour les LED de puissance blanches, l’amélioration de l’efficacité lumineuse est également liée au choix du phosphore et au traitement du procédé. Afin d'améliorer l'efficacité de l'excitation du phosphore des blue chip, premièrement, la sélection du phosphore doit être appropriée, y compris la longueur d'onde d'excitation, la taille des particules, l'efficacité de l'excitation, etc., qui doivent être évaluées de manière exhaustive et prendre en compte toutes les performances. Deuxièmement, le revêtement du phosphore doit être uniforme, de préférence l'épaisseur de la couche adhésive sur chaque surface électroluminescente de la puce électroluminescente doit être uniforme, afin de ne pas empêcher l'émission de lumière locale en raison d'une épaisseur inégale, mais améliore également la qualité du point lumineux.

aperçu:

Une bonne conception de dissipation thermique joue un rôle important dans l'amélioration de l'efficacité lumineuse des produits à LED de puissance, et c'est également la condition préalable pour garantir la durée de vie et la fiabilité des produits. Le canal de sortie de lumière bien conçu se concentre ici sur la conception structurelle, la sélection des matériaux et le traitement du processus de cavité de réflexion et de colle de remplissage, ce qui peut améliorer efficacement l'efficacité d'extraction de la lumière des LED de puissance. Pour le pouvoirLED blanche, la sélection du phosphore et la conception du processus sont également très importantes pour améliorer l'efficacité du spot et de la lumière.