नेतृत्व कियाचौथी पीढ़ी के प्रकाश स्रोत या हरे प्रकाश स्रोत के रूप में जाना जाता है। इसमें ऊर्जा की बचत, पर्यावरण संरक्षण, लंबी सेवा जीवन और छोटी मात्रा की विशेषताएं हैं। इसका व्यापक रूप से संकेत, प्रदर्शन, सजावट, बैकलाइट, सामान्य प्रकाश व्यवस्था और शहरी रात के दृश्य जैसे विभिन्न क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। विभिन्न कार्यों के अनुसार, इसे पांच श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: सूचना प्रदर्शन, सिग्नल लैंप, वाहन लैंप, एलसीडी बैकलाइट और सामान्य प्रकाश व्यवस्था।

पारंपरिकएलईडी लैंपअपर्याप्त चमक जैसी कमियाँ हैं, जिसके कारण अपर्याप्त प्रवेश होता है। पावर एलईडी लैंप में पर्याप्त चमक और लंबी सेवा जीवन के फायदे हैं, लेकिन पावर एलईडी में पैकेजिंग जैसी तकनीकी कठिनाइयां हैं। यहां पावर एलईडी पैकेजिंग की प्रकाश निष्कर्षण दक्षता को प्रभावित करने वाले कारकों का एक संक्षिप्त विश्लेषण दिया गया है।

प्रकाश निष्कर्षण दक्षता को प्रभावित करने वाले पैकेजिंग कारक

1. ऊष्मा अपव्यय प्रौद्योगिकी

पीएन जंक्शन से बने प्रकाश उत्सर्जक डायोड के लिए, जब आगे की धारा पीएन जंक्शन से बाहर बहती है, तो पीएन जंक्शन में गर्मी का नुकसान होता है। ये ऊष्मा चिपकने वाले पदार्थ, पॉटिंग सामग्री, हीट सिंक आदि के माध्यम से हवा में उत्सर्जित होती है। इस प्रक्रिया में, सामग्री के प्रत्येक भाग में गर्मी के प्रवाह को रोकने के लिए एक थर्मल प्रतिबाधा होती है, यानी थर्मल प्रतिरोध। थर्मल प्रतिरोध डिवाइस के आकार, संरचना और सामग्री द्वारा निर्धारित एक निश्चित मान है।

मान लीजिए कि एलईडी का थर्मल प्रतिरोध rth (℃ /W) है और थर्मल अपव्यय शक्ति PD (W) है। इस समय, धारा के तापीय नुकसान के कारण पीएन जंक्शन का तापमान बढ़ जाता है:

टी(℃)=Rth&TImes; पी.डी.

पीएन जंक्शन तापमान:

TJ=TA+Rth&TImes; पी.डी.

जहां टीए परिवेश का तापमान है। जंक्शन तापमान बढ़ने से पीएन जंक्शन प्रकाश-उत्सर्जक पुनर्संयोजन की संभावना कम हो जाएगी, और एलईडी की चमक कम हो जाएगी। साथ ही, गर्मी के नुकसान के कारण तापमान में वृद्धि के कारण, एलईडी की चमक अब वर्तमान के अनुपात में नहीं बढ़ेगी, यानी यह थर्मल संतृप्ति दिखाती है। इसके अलावा, जंक्शन तापमान में वृद्धि के साथ, ल्यूमिनसेंस की चरम तरंग दैर्ध्य भी लंबी तरंग दिशा में लगभग 0.2-0.3nm / ℃ तक बह जाएगी। नीली चिप द्वारा लेपित YAG फॉस्फोर को मिलाकर प्राप्त सफेद एलईडी के लिए, नीली तरंग दैर्ध्य का बहाव फॉस्फोर की उत्तेजना तरंग दैर्ध्य के साथ बेमेल का कारण बनेगा, जिससे सफेद एलईडी की समग्र चमकदार दक्षता कम हो जाएगी और सफेद रोशनी का रंग तापमान बदल जाएगा।

पावर एलईडी के लिए, ड्राइविंग करंट आमतौर पर सैकड़ों Ma से अधिक होता है, और PN जंक्शन का वर्तमान घनत्व बहुत बड़ा होता है, इसलिए PN जंक्शन का तापमान बढ़ना बहुत स्पष्ट होता है। पैकेजिंग और अनुप्रयोग के लिए, उत्पाद के थर्मल प्रतिरोध को कैसे कम किया जाए और पीएन जंक्शन द्वारा उत्पन्न गर्मी को जल्द से जल्द खत्म किया जाए, इससे न केवल उत्पाद की संतृप्ति धारा में सुधार हो सकता है और उत्पाद की चमकदार दक्षता में सुधार हो सकता है, बल्कि इसमें सुधार भी हो सकता है। उत्पाद की विश्वसनीयता और सेवा जीवन। उत्पादों के थर्मल प्रतिरोध को कम करने के लिए, सबसे पहले, पैकेजिंग सामग्री का चयन विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, जिसमें हीट सिंक, चिपकने वाला आदि शामिल हैं। प्रत्येक सामग्री का थर्मल प्रतिरोध कम होना चाहिए, अर्थात, इसमें अच्छी तापीय चालकता होना आवश्यक है। . दूसरे, संरचनात्मक डिजाइन उचित होना चाहिए, सामग्रियों के बीच थर्मल चालकता लगातार मेल खाना चाहिए, और सामग्रियों के बीच थर्मल चालकता अच्छी तरह से जुड़ी होनी चाहिए, ताकि गर्मी चालन चैनल में गर्मी अपव्यय बाधा से बचा जा सके और गर्मी अपव्यय सुनिश्चित किया जा सके। भीतरी से बाहरी परत तक। साथ ही, यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि पूर्व-डिज़ाइन किए गए ताप अपव्यय चैनल के अनुसार समय पर गर्मी नष्ट हो जाए।

2. भराव का चयन

अपवर्तन नियम के अनुसार, जब प्रकाश सघन माध्यम से प्रकाश विरल माध्यम में आपतित होता है, जब आपतित कोण एक निश्चित मान तक पहुँच जाता है, अर्थात क्रांतिक कोण से अधिक या उसके बराबर, तो पूर्ण उत्सर्जन होगा। GaN ब्लू चिप के लिए, GaN सामग्री का अपवर्तनांक 2.3 है। जब प्रकाश क्रिस्टल के अंदर से हवा में उत्सर्जित होता है, तो अपवर्तन कानून के अनुसार, क्रांतिक कोण θ 0=sin-1(n2/n1)。

जहां N2 1 के बराबर है, यानी हवा का अपवर्तक सूचकांक, और N1 गण का अपवर्तक सूचकांक है, जिससे क्रांतिक कोण की गणना की जाती है θ 0 लगभग 25.8 डिग्री है। इस मामले में, एकमात्र प्रकाश जो उत्सर्जित किया जा सकता है वह घटना कोण ≤ 25.8 डिग्री के साथ स्थानिक ठोस कोण के भीतर का प्रकाश है। बताया गया है कि गण चिप की बाहरी क्वांटम दक्षता लगभग 30% - 40% है। इसलिए, चिप क्रिस्टल के आंतरिक अवशोषण के कारण, क्रिस्टल के बाहर उत्सर्जित होने वाले प्रकाश का अनुपात बहुत छोटा होता है। बताया गया है कि गण चिप की बाहरी क्वांटम दक्षता लगभग 30% - 40% है। इसी प्रकार, चिप द्वारा उत्सर्जित प्रकाश को पैकेजिंग सामग्री के माध्यम से अंतरिक्ष में प्रेषित किया जाना चाहिए, और प्रकाश निष्कर्षण दक्षता पर सामग्री के प्रभाव पर भी विचार किया जाना चाहिए।

इसलिए, एलईडी उत्पाद पैकेजिंग की प्रकाश निष्कर्षण दक्षता में सुधार करने के लिए, एन 2 का मूल्य बढ़ाया जाना चाहिए, यानी, उत्पाद के महत्वपूर्ण कोण में सुधार करने के लिए पैकेजिंग सामग्री का अपवर्तक सूचकांक बढ़ाया जाना चाहिए, ताकि पैकेजिंग में सुधार हो सके उत्पाद की चमकदार दक्षता। साथ ही, पैकेजिंग सामग्री का प्रकाश अवशोषण छोटा होना चाहिए। आउटगोइंग लाइट के अनुपात में सुधार करने के लिए, पैकेज का आकार अधिमानतः धनुषाकार या अर्धगोलाकार होता है, ताकि जब प्रकाश पैकेजिंग सामग्री से हवा में उत्सर्जित हो, तो यह इंटरफ़ेस के लगभग लंबवत हो, ताकि कोई पूर्ण प्रतिबिंब न हो।

3. परावर्तन प्रसंस्करण

प्रतिबिंब प्रसंस्करण के दो मुख्य पहलू हैं: एक चिप के अंदर प्रतिबिंब प्रसंस्करण है, और दूसरा पैकेजिंग सामग्री द्वारा प्रकाश का प्रतिबिंब है। आंतरिक और बाहरी प्रतिबिंब प्रसंस्करण के माध्यम से, चिप से उत्सर्जित प्रकाश प्रवाह अनुपात में सुधार किया जा सकता है, चिप के आंतरिक अवशोषण को कम किया जा सकता है, और पावर एलईडी उत्पादों की चमकदार दक्षता में सुधार किया जा सकता है। पैकेजिंग के संदर्भ में, पावर एलईडी आमतौर पर पावर चिप को मेटल सपोर्ट या सब्सट्रेट पर रिफ्लेक्शन कैविटी के साथ असेंबल करती है। समर्थन प्रकार प्रतिबिंब गुहा आमतौर पर प्रतिबिंब प्रभाव को बेहतर बनाने के लिए इलेक्ट्रोप्लेटिंग को अपनाता है, जबकि बेस प्लेट प्रतिबिंब गुहा आमतौर पर पॉलिशिंग को अपनाता है। यदि संभव हो, तो इलेक्ट्रोप्लेटिंग उपचार किया जाएगा, लेकिन उपरोक्त दो उपचार विधियां मोल्ड सटीकता और प्रक्रिया से प्रभावित होती हैं, संसाधित प्रतिबिंब गुहा में एक निश्चित प्रतिबिंब प्रभाव होता है, लेकिन यह आदर्श नहीं है। वर्तमान में, अपर्याप्त पॉलिशिंग सटीकता या धातु कोटिंग के ऑक्सीकरण के कारण, चीन में बने सब्सट्रेट प्रकार प्रतिबिंब गुहा का प्रतिबिंब प्रभाव खराब है, जिसके कारण प्रतिबिंब क्षेत्र में शूटिंग के बाद बहुत अधिक प्रकाश अवशोषित हो जाता है और परावर्तित होने में असमर्थ होता है। अपेक्षित लक्ष्य के अनुसार प्रकाश उत्सर्जित करने वाली सतह, जिसके परिणामस्वरूप अंतिम पैकेजिंग के बाद कम प्रकाश निष्कर्षण दक्षता होती है।

4. फॉस्फोर चयन और कोटिंग

सफेद पावर एलईडी के लिए, चमकदार दक्षता में सुधार फॉस्फोर के चयन और प्रक्रिया उपचार से भी संबंधित है। ब्लू चिप के फॉस्फोर उत्तेजना की दक्षता में सुधार करने के लिए, सबसे पहले, फॉस्फोर का चयन उचित होना चाहिए, जिसमें उत्तेजना तरंग दैर्ध्य, कण आकार, उत्तेजना दक्षता आदि शामिल हैं, जिनका व्यापक मूल्यांकन करने और सभी प्रदर्शनों को ध्यान में रखने की आवश्यकता है। दूसरे, फॉस्फोर की कोटिंग एक समान होनी चाहिए, अधिमानतः प्रकाश उत्सर्जक चिप की प्रत्येक प्रकाश उत्सर्जक सतह पर चिपकने वाली परत की मोटाई एक समान होनी चाहिए, ताकि असमान मोटाई के कारण स्थानीय प्रकाश को उत्सर्जित होने से रोका न जा सके, लेकिन प्रकाश स्थान की गुणवत्ता में भी सुधार होगा।

सिंहावलोकन:

अच्छा ताप अपव्यय डिज़ाइन पावर एलईडी उत्पादों की चमकदार दक्षता में सुधार करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, और यह उत्पादों की सेवा जीवन और विश्वसनीयता सुनिश्चित करने का आधार भी है। यहां अच्छी तरह से डिज़ाइन किया गया प्रकाश आउटलेट चैनल संरचनात्मक डिजाइन, सामग्री चयन और प्रतिबिंब गुहा और भरने वाले गोंद की प्रक्रिया उपचार पर केंद्रित है, जो पावर एलईडी की प्रकाश निष्कर्षण दक्षता में प्रभावी ढंग से सुधार कर सकता है। सत्ता के लिएसफेद एलईडीस्पॉट और चमकदार दक्षता में सुधार के लिए फॉस्फोर और प्रक्रिया डिजाइन का चयन भी बहुत महत्वपूर्ण है।