LEDдөрөв дэх үеийн гэрэлтүүлгийн эх үүсвэр буюу ногоон гэрлийн эх үүсвэр гэж нэрлэдэг. Энэ нь эрчим хүч хэмнэх, байгаль орчныг хамгаалах, удаан эдэлгээтэй, жижиг эзэлхүүнтэй шинж чанартай. Энэ нь заалт, дэлгэц, чимэглэл, арын гэрэлтүүлэг, ерөнхий гэрэлтүүлэг, хотын шөнийн үзэгдэл гэх мэт янз бүрийн салбарт өргөн хэрэглэгддэг. Янз бүрийн функцээр үүнийг таван төрөлд хувааж болно: мэдээллийн дэлгэц, дохионы гэрэл, тээврийн хэрэгслийн гэрэл, LCD арын гэрэлтүүлэг, ерөнхий гэрэлтүүлэг.

УламжлалтLED чийдэнгэрэлтүүлэг хангалтгүй зэрэг дутагдалтай байдаг нь хангалтгүй нэвтрэлтэд хүргэдэг. Эрчим хүчний LED чийдэн нь хангалттай гэрэл гэгээтэй, удаан эдэлгээтэй байдаг давуу талтай боловч цахилгаан LED нь сав баглаа боодол зэрэг техникийн хүндрэлтэй байдаг. Эрчим хүчний LED сав баглаа боодлын гэрлийн олборлолтод нөлөөлж буй хүчин зүйлсийн товч дүн шинжилгээг энд оруулав.

Хөнгөн олборлолтын үр ашигт нөлөөлөх савлагааны хүчин зүйлүүд

1. Дулаан ялгаруулах технологи

PN уулзвараас бүрдэх гэрэл ялгаруулах диодын хувьд шууд гүйдэл нь PN уулзвараас гарах үед PN уулзвар нь дулааны алдагдалтай байдаг. Эдгээр дулаан нь цавуу, савны материал, дулаан шингээгч гэх мэтээр дамжин агаарт цацагддаг бөгөөд энэ процесст материалын хэсэг бүр дулааны урсгалаас урьдчилан сэргийлэх дулааны эсэргүүцэлтэй, өөрөөр хэлбэл дулааны эсэргүүцэлтэй байдаг. Дулааны эсэргүүцэл нь төхөөрөмжийн хэмжээ, бүтэц, материалаар тодорхойлогддог тогтмол утга юм.

LED-ийн дулааны эсэргүүцэл нь rth (℃ / Вт), дулааны тархалтын хүч нь PD (W) байна. Энэ үед гүйдлийн дулааны алдагдлаас үүдэлтэй PN уулзварын температур дараах хүртэл нэмэгддэг.

T(℃)=Rth&TIME; ПД

PN уулзварын температур:

TJ=TA+Rth&TIME; ПД

Энд ТТ нь орчны температур юм. Холболтын температурын өсөлт нь PN уулзварын гэрэл ялгаруулах рекомбинацын магадлалыг бууруулж, LED-ийн тод байдал буурах болно. Үүний зэрэгцээ дулааны алдагдлаас үүдэлтэй температурын өсөлтөөс болж LED-ийн тод байдал нь гүйдэлтэй харьцуулахад нэмэгдэхээ болино, өөрөөр хэлбэл дулааны ханалтыг харуулна. Үүнээс гадна уулзварын температур нэмэгдэхийн хэрээр гэрэлтэлтийн оргил долгионы урт нь урт долгионы чиглэлд 0.2-0.3 нм / ℃ орчим шилжинэ. Цэнхэр чипээр бүрсэн YAG фосфорыг холих замаар гаргаж авсан цагаан LED-ийн хувьд цэнхэр долгионы уртын шилжилт нь фосфорын өдөөх долгионы урттай таарахгүй байх тул цагаан LED-ийн нийт гэрэлтүүлгийн үр ашгийг бууруулж, цагаан гэрлийн өнгөний температурыг өөрчилнө.

Эрчим хүчний LED-ийн хувьд жолоодлогын гүйдэл нь ерөнхийдөө хэдэн зуун Ма-аас их байдаг бөгөөд PN уулзварын гүйдлийн нягт нь маш их байдаг тул PN уулзварын температурын өсөлт нь маш тодорхой юм. Сав баглаа боодол, хэрэглээний хувьд бүтээгдэхүүний дулааны эсэргүүцлийг хэрхэн бууруулж, PN уулзвараас үүссэн дулааныг аль болох хурдан арилгах нь бүтээгдэхүүний ханалтын гүйдлийг сайжруулж, бүтээгдэхүүний гэрэлтүүлгийн үр ашгийг дээшлүүлэхээс гадна бүтээгдэхүүний найдвартай байдал, үйлчилгээний хугацаа. Бүтээгдэхүүний дулааны эсэргүүцлийг бууруулахын тулд нэгдүгээрт, сав баглаа боодлын материалыг сонгох нь чухал бөгөөд үүнд дулаан шингээгч, цавуу гэх мэт материал тус бүрийн дулааны эсэргүүцэл бага байх ёстой, өөрөөр хэлбэл дулаан дамжуулалт сайн байх шаардлагатай. . Хоёрдугаарт, бүтцийн хийц нь үндэслэлтэй байх ёстой, материал хоорондын дулаан дамжилтын илтгэлцүүр тасралтгүй таарч, материал хоорондын дулаан дамжилтын илтгэлцүүр сайн холбогдсон байх ёстой бөгөөд ингэснээр дулаан дамжилтын суваг дахь дулаан дамжилтын саад тотгороос сэргийлж, дулаан дамжуулалтыг хангах болно. дотор талаас гадна давхарга. Үүний зэрэгцээ урьдчилан боловсруулсан дулаан ялгаруулах сувгийн дагуу дулааныг цаг хугацаанд нь гадагшлуулах шаардлагатай.

2. Дүүргэгчийг сонгох

Хугарлын хуулийн дагуу гэрлийн нягтаас хөнгөн сийрэг орчинд гэрэл тусах үед тусах өнцөг нь тодорхой утгад, өөрөөр хэлбэл критик өнцгөөс их буюу тэнцүү хэмжээнд хүрэх үед бүрэн ялгаралт үүснэ. GaN цэнхэр чипийн хувьд GaN материалын хугарлын илтгэгч 2.3 байна. Кристалын дотор талаас агаарт гэрэл цацрах үед хугарлын хуулийн дагуу критик өнцөг θ 0=sin-1(n2/n1)。.

Энд N2 нь 1-тэй тэнцүү, өөрөөр хэлбэл агаарын хугарлын илтгэгч, N1 нь Ган хугарлын илтгэгч бөгөөд үүнээс θ 0-ийн эгзэгтэй өнцгийг 25.8 градусаар тооцдог. Энэ тохиолдолд ≤ 25.8 градусын тусгалын өнцөгтэй орон зайн хатуу өнцгийн доторх гэрэл цацарч болох цорын ганц гэрэл юм. Ган чипийн гадаад квант үр ашиг нь ойролцоогоор 30% - 40% байдаг гэж мэдээлж байна. Иймээс чип болорын дотоод шингээлтийн улмаас болороос гадуур ялгарах гэрлийн эзлэх хувь маш бага байдаг. Ган чипийн гадаад квант үр ашиг нь ойролцоогоор 30% - 40% байдаг гэж мэдээлж байна. Үүний нэгэн адил чипээс ялгарах гэрлийг баглаа боодлын материалаар дамжуулан орон зайд дамжуулах ёстой бөгөөд гэрлийн олборлолтын үр ашигт материалын нөлөөллийг харгалзан үзэх шаардлагатай.

Тиймээс LED бүтээгдэхүүний сав баглаа боодлын гэрлийн олборлолтын үр ашгийг дээшлүүлэхийн тулд N2-ийн утгыг нэмэгдүүлэх шаардлагатай, өөрөөр хэлбэл сав баглаа боодлын материалын хугарлын илтгэгчийг бүтээгдэхүүний эгзэгтэй өнцгийг сайжруулахын тулд сав баглаа боодлыг сайжруулах шаардлагатай. бүтээгдэхүүний гэрлийн үр ашиг. Үүний зэрэгцээ баглаа боодлын материалын гэрлийн шингээлт бага байх ёстой. Гарч буй гэрлийн эзлэх хувийг сайжруулахын тулд сав баглаа боодлын хэлбэрийг нуман хэлбэртэй эсвэл хагас бөмбөрцөг хэлбэртэй болгох нь дээр бөгөөд ингэснээр савлагааны материалаас агаарт гэрэл цацрах үед энэ нь интерфейстэй бараг перпендикуляр байдаг тул бүрэн тусгал байхгүй болно.

3. Тусгал боловсруулах

Тусгал боловсруулах хоёр үндсэн тал байдаг: нэг нь чип доторх ойлтын боловсруулалт, нөгөө нь савлагааны материалаар гэрлийн тусгал юм. Дотоод болон гадаад ойлтын боловсруулалтаар дамжуулан чипээс ялгарах гэрлийн урсгалын харьцааг сайжруулж, чипний дотоод шингээлтийг бууруулж, цахилгаан LED бүтээгдэхүүний гэрлийн үр ашгийг дээшлүүлж болно. Баглаа боодлын хувьд цахилгаан LED нь ихэвчлэн цахилгаан чипийг тусгалын хөндийтэй металл тулгуур эсвэл субстрат дээр угсардаг. Туслах төрлийн тусгалын хөндий нь тусгалын нөлөөг сайжруулахын тулд ерөнхийдөө цахилгаанаар бүрэхийг ашигладаг бол суурь хавтангийн тусгалын хөндий нь ерөнхийдөө өнгөлгөөг ашигладаг. Боломжтой бол цахилгаанаар бүрэх эмчилгээ хийх боловч дээрх хоёр эмчилгээний арга нь хөгцний нарийвчлал, процесст нөлөөлдөг. Боловсруулсан тусгалын хөндий нь тодорхой тусгалын нөлөөтэй боловч энэ нь тийм ч тохиромжтой биш юм. Одоогийн байдлаар өнгөлгөөний нарийвчлал хангалтгүй, метал бүрээсийг исэлдүүлснээс болж Хятадад үйлдвэрлэсэн субстратын төрлийн тусгалын хөндийн тусгалын нөлөө муу байгаа нь тусгалын хэсэгт гэрэл их хэмжээгээр шингэж, тусгах боломжгүй болж байна. Хүлээгдэж буй зорилтын дагуу гэрэл ялгаруулах гадаргуу нь эцсийн савлагааны дараа гэрлийн олборлолтын үр ашиг багатай байдаг.

4. Фосфорыг сонгох ба бүрэх

Цагаан эрчим хүчний LED-ийн хувьд гэрэлтүүлгийн үр ашгийг дээшлүүлэх нь фосфорын сонголт, процессын боловсруулалттай холбоотой юм. Цэнхэр чипийг фосфорын өдөөх үр ашгийг дээшлүүлэхийн тулд нэгдүгээрт, фосфорын сонголт нь өдөөх долгионы урт, бөөмийн хэмжээ, өдөөх үр ашиг гэх мэт тохиромжтой байх ёстой бөгөөд үүнийг иж бүрэн үнэлж, бүх гүйцэтгэлийг харгалзан үзэх шаардлагатай. Хоёрдугаарт, фосфорын бүрээс нь жигд байх ёстой бөгөөд жигд бус зузаанаас болж орон нутгийн гэрэл цацрахаас сэргийлж, гэрэл ялгаруулах чипийн гэрэл ялгаруулах гадаргуу бүрийн наалдамхай давхаргын зузаан нь жигд байх ёстой. мөн гэрлийн цэгийн чанарыг сайжруулна.

тойм:

Сайн дулаан ялгаруулах загвар нь цахилгаан LED бүтээгдэхүүний гэрлийн үр ашгийг дээшлүүлэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд энэ нь бүтээгдэхүүний ашиглалтын хугацаа, найдвартай байдлыг хангах үндэс суурь юм. Энд сайн зохион бүтээгдсэн гэрлийн гаралтын суваг нь тусгалын хөндий ба дүүргэгч цавууны бүтцийн дизайн, материалын сонголт, процессын боловсруулалтад чиглэгддэг бөгөөд энэ нь цахилгаан LED-ийн гэрлийн олборлолтын үр ашгийг үр дүнтэй сайжруулах боломжтой юм. Эрх мэдлийн төлөөцагаан LED, фосфорын сонголт, процессын загвар нь толбо болон гэрлийн үр ашгийг дээшлүүлэхэд маш чухал юм.