LED, známá také jako zdroj osvětlení čtvrté generace nebo zdroj zeleného světla, má vlastnosti úspory energie, ochrany životního prostředí, dlouhé životnosti a malých rozměrů. Je široce používán v různých oblastech, jako je indikace, zobrazení, dekorace, podsvícení, celkové osvětlení a městské noční scény. Podle různých funkcí použití jej lze rozdělit do pěti kategorií: informační displej, signální světla, automobilová svítidla, podsvícení LCD obrazovky a obecné osvětlení.
Běžná LED světla mají nedostatky jako nedostatečný jas, což vede k nedostatečné oblibě. Výkonová LED světla mají výhody, jako je vysoký jas a dlouhá životnost, ale mají technické potíže, jako je balení. Níže je uvedena stručná analýza faktorů, které ovlivňují účinnost sklízení světla u napájecího typu LED balení.

1. Technologie odvodu tepla
U svítivých diod složených z PN přechodů, když propustný proud protéká PN přechodem, dochází u PN přechodu ke ztrátě tepla. Toto teplo je vyzařováno do vzduchu prostřednictvím lepidla, zapouzdřovacích materiálů, chladičů atd. Během tohoto procesu má každá část materiálu tepelnou impedanci, která zabraňuje tepelnému toku, známému jako tepelný odpor. Tepelný odpor je pevná hodnota určená velikostí, konstrukcí a materiály zařízení.
Za předpokladu, že tepelný odpor svítivé diody je Rth (℃/W) a výkon rozptylu tepla je PD (W), je nárůst teploty PN přechodu způsobený tepelnou ztrátou proudu:
T (℃) = Rth&Times; PD
Teplota PN přechodu je:
TJ=TA+Rth&TIMEs; PD
Mezi nimi je TA teplota okolí. V důsledku zvýšení teploty přechodu klesá pravděpodobnost rekombinace luminiscence přechodu PN, což má za následek snížení jasu svítivé diody. Mezitím v důsledku zvýšení teploty způsobené tepelnými ztrátami se jas světelné diody již nebude dále zvyšovat proporcionálně s proudem, což ukazuje na jev tepelné saturace. Navíc, jak se teplota přechodu zvyšuje, špičková vlnová délka emitovaného světla se také posune směrem k delším vlnovým délkám, asi 0,2-0,3 nm/℃. U bílých LED získaných smícháním YAG fluorescenčního prášku potaženého modrými světelnými čipy způsobí drift vlnové délky modrého světla nesoulad s excitační vlnovou délkou fluorescenčního prášku, čímž se sníží celková světelná účinnost bílých LED a způsobí změny v barvě bílého světla. teplota.
U výkonových diod vyzařujících světlo je budicí proud obecně několik set miliampérů nebo více a proudová hustota PN přechodu je velmi vysoká, takže nárůst teploty PN přechodu je velmi významný. Pro obaly a aplikace, jak snížit tepelný odpor produktu tak, aby teplo generované PN přechodem bylo co nejdříve odvedeno, může nejen zlepšit saturační proud a světelnou účinnost produktu, ale také zvýšit spolehlivost a životnost produktu. Pro snížení tepelného odporu výrobku je důležitý zejména výběr obalových materiálů, včetně chladičů, lepidel atd. Tepelný odpor každého materiálu by měl být nízký, což vyžaduje dobrou tepelnou vodivost. Za druhé, konstrukční návrh by měl být přiměřený, s nepřetržitým přizpůsobováním tepelné vodivosti mezi materiály a dobrými tepelnými spojeními mezi materiály, aby se předešlo úzkým místům rozptylu tepla v tepelných kanálech a zajistilo se rozptylování tepla z vnitřních do vnějších vrstev. Zároveň je nutné zajistit z procesu, aby bylo teplo odváděno včas podle předem navržených kanálů pro odvod tepla.

2. Výběr výplňového lepidla
Podle zákona lomu, když světlo dopadá z hustého prostředí do řídkého prostředí, k plnému vyzařování dochází, když úhel dopadu dosáhne určité hodnoty, tj. větší nebo rovné kritickému úhlu. U GaN modrých čipů je index lomu GaN materiálu 2,3. Když je světlo vyzařováno z vnitřku krystalu směrem do vzduchu, podle zákona lomu je kritický úhel θ 0=sin-1 (n2/n1).
Mezi nimi se n2 rovná 1, což je index lomu vzduchu, a n1 je index lomu GaN. Proto se kritický úhel 90 vypočítá jako asi 25,8 stupňů. V tomto případě jediné světlo, které může být vyzařováno, je světlo v prostorovém prostorovém úhlu ≤ 25,8 stupňů. Podle zpráv je externí kvantová účinnost čipů GaN v současné době kolem 30% -40%. V důsledku vnitřní absorpce krystalu čipu je proto podíl světla, které může být vyzařováno mimo krystal, velmi malý. Podle zpráv je externí kvantová účinnost čipů GaN v současnosti kolem 30% -40%. Podobně světlo vyzařované čipem musí procházet obalovým materiálem a být přenášeno do prostoru a je také třeba zvážit dopad materiálu na účinnost sběru světla.
Proto, aby se zlepšila efektivita získávání světla u balení LED produktů, je nutné zvýšit hodnotu n2, to znamená zvýšit index lomu obalového materiálu, aby se zvýšil kritický úhel produktu a tím zlepšit světelnou účinnost balení produktu. Zároveň by měl mít zapouzdřovací materiál menší absorpci světla. Pro zvýšení podílu vyzařovaného světla je nejlepší mít pro obal obloukový nebo polokulovitý tvar. Tímto způsobem, když je světlo vyzařováno z obalového materiálu do vzduchu, je téměř kolmé k rozhraní a již nedochází k úplnému odrazu.

3. Zpracování odrazu
Existují dva hlavní aspekty úpravy odrazem: jedním je úprava odrazem uvnitř čipu a druhým je odraz světla obalovým materiálem. Prostřednictvím úpravy vnitřního i vnějšího odrazu se zvyšuje podíl světla vyzařovaného zevnitř čipu, snižuje se absorpce uvnitř čipu a zlepšuje se světelná účinnost výkonových LED produktů. Pokud jde o balení, výkonové LED diody obvykle sestavují čipy výkonového typu na kovových konzolách nebo substrátech s reflexními dutinami. Reflexní dutina typu držáku je obvykle pokovena, aby se zlepšil odrazový efekt, zatímco reflexní dutina typu substrátu je obvykle leštěná a může být ošetřena galvanickým pokovováním, pokud to podmínky dovolí. Výše uvedené dva způsoby úpravy jsou však ovlivněny přesností a procesem formy a zpracovaná reflexní dutina má určitý odrazový efekt, ale není ideální. V současné době je při výrobě reflexních dutin typu substrátu v Číně v důsledku nedostatečné přesnosti leštění nebo oxidace kovových povlaků efekt odrazu slabý. To má za následek, že po dosažení odrazové plochy je absorbováno velké množství světla, které se nemůže odrazit k povrchu emitujícímu světlo, jak se očekávalo, což vede k nízké účinnosti sběru světla po konečném balení.

4. Výběr a potahování fluorescenčního prášku
U bílých výkonových LED souvisí zlepšení světelné účinnosti také s výběrem fluorescenčního prášku a procesním zpracováním. Aby se zlepšila účinnost buzení modrých čipů fluorescenčním práškem, měl by být vhodný výběr fluorescenčního prášku, včetně excitační vlnové délky, velikosti částic, účinnosti excitace atd., a mělo by být provedeno komplexní posouzení s ohledem na různé výkonnostní faktory. Za druhé, povlak fluorescenčního prášku by měl být stejnoměrný, nejlépe s stejnoměrnou tloušťkou adhezivní vrstvy na každém povrchu emitujícím světlo čipu, aby se předešlo nerovnoměrné tloušťce, která by mohla způsobit, že nebude možné vyzařovat místní světlo, a také se zlepší kvalita světelného bodu.

Přehled:
Dobrý design odvodu tepla hraje významnou roli při zlepšování světelné účinnosti LED produktů a je také nezbytným předpokladem pro zajištění životnosti a spolehlivosti produktu. Dobře navržený světelný výstupní kanál se zaměřením na konstrukční návrh, výběr materiálu a procesní úpravu reflexních dutin, výplňových lepidel atd. může účinně zlepšit účinnost sklizně světla výkonových LED diod. U bílé LED diody typu napájení je také rozhodující výběr fluorescenčního prášku a procesní design pro zlepšení velikosti bodu a světelné účinnosti.