Дөрөв дэх үеийн гэрэлтүүлгийн эх үүсвэр буюу ногоон гэрлийн эх үүсвэр гэгддэг LED нь эрчим хүч хэмнэх, байгаль орчныг хамгаалах, удаан эдэлгээтэй, жижиг хэмжээтэй шинж чанартай байдаг. Энэ нь заалт, дэлгэц, чимэглэл, арын гэрэлтүүлэг, ерөнхий гэрэлтүүлэг, хотын шөнийн үзэгдэл гэх мэт янз бүрийн салбарт өргөн хэрэглэгддэг. Хэрэглээний өөр өөр функцээр үүнийг таван төрөлд хувааж болно: мэдээллийн дэлгэц, дохионы гэрэл, автомашины гэрэлтүүлгийн хэрэгсэл, LCD дэлгэцийн арын гэрэлтүүлэг, ерөнхий гэрэлтүүлэг.
Уламжлалт LED гэрлүүд нь хангалтгүй гэрэлтүүлэг зэрэг дутагдалтай байдаг бөгөөд энэ нь хангалтгүй алдартай болоход хүргэдэг. Эрчим хүчний төрлийн лед гэрэл нь өндөр гэрэл гэгээтэй, удаан эдэлгээтэй гэх мэт давуу талтай ч сав баглаа боодол зэрэг техникийн хүндрэлтэй байдаг. Эрчим хүчний төрлийн LED сав баглаа боодлын гэрэл хураах үр ашигт нөлөөлж буй хүчин зүйлсийн товч шинжилгээг доор харуулав.

1. Дулаан ялгаруулах технологи
PN уулзвараас бүрдэх гэрэл ялгаруулах диодын хувьд PN уулзвараар урагш гүйдэл урсах үед PN уулзварт дулаан алдагддаг. Энэ дулаан нь наалдамхай материал, бүрхүүлийн материал, дулаан шингээгч гэх мэтээр дамжин агаарт цацагддаг. Энэ процессын явцад материалын хэсэг бүр нь дулааны эсэргүүцэл гэж нэрлэгддэг дулааны урсгалаас сэргийлдэг дулааны эсэргүүцэлтэй байдаг. Дулааны эсэргүүцэл нь төхөөрөмжийн хэмжээ, бүтэц, материалаар тодорхойлогддог тогтмол утга юм.
Гэрэл ялгаруулах диодын дулааны эсэргүүцлийг Rth (℃/Вт), дулаан ялгаруулах хүчийг PD (W) гэж үзвэл гүйдлийн дулааны алдагдлаас үүссэн PN уулзварын температурын өсөлт нь:
T (℃)=Rth&TIME; ПД
PN уулзварын температур нь:
TJ=TA+Rth&TIME; ПД
Тэдгээрийн дотроос ТТ нь орчны температур юм. Холболтын температурын өсөлтөөс шалтгаалан PN уулзварын гэрэлтэлтийн рекомбинацын магадлал буурч, гэрлийн диодын тод байдал буурдаг. Үүний зэрэгцээ дулааны алдагдлаас үүдэлтэй температурын өсөлтөөс болж гэрэл ялгаруулах диодын тод байдал нь гүйдэлтэй пропорциональ нэмэгдэхээ больсон нь дулааны ханалтын үзэгдлийг харуулж байна. Үүнээс гадна уулзварын температур нэмэгдэхийн хэрээр ялгарах гэрлийн оргил долгионы урт нь 0.2-0.3 нм/℃ орчим урт долгионы урт руу шилжинэ. Цэнхэр гэрлийн чипээр бүрсэн YAG флюресцент нунтаг холих замаар гаргаж авсан цагаан LED-ийн хувьд цэнхэр гэрлийн долгионы уртын зөрүү нь флюресцент нунтаг өдөөх долгионы урттай таарахгүй байх ба ингэснээр цагаан LED-ийн нийт гэрэлтүүлгийн үр ашгийг бууруулж, цагаан гэрлийн өнгө өөрчлөгдөхөд хүргэдэг. температур.
Эрчим хүчний гэрэл ялгаруулах диодын хувьд жолоодлогын гүйдэл нь ерөнхийдөө хэдэн зуун миллиампер ба түүнээс дээш байдаг бөгөөд PN уулзварын гүйдлийн нягт нь маш өндөр байдаг тул PN уулзварын температурын өсөлт нь маш чухал юм. Сав баглаа боодол, хэрэглээний хувьд PN уулзвараас үүссэн дулааныг аль болох хурдан арилгахын тулд бүтээгдэхүүний дулааны эсэргүүцлийг хэрхэн бууруулах вэ гэдэг нь бүтээгдэхүүний ханалтын гүйдэл, гэрэлтүүлгийн үр ашгийг дээшлүүлэхээс гадна найдвартай, найдвартай байдлыг нэмэгдүүлэх болно. бүтээгдэхүүний ашиглалтын хугацаа. Бүтээгдэхүүний дулааны эсэргүүцлийг бууруулахын тулд сав баглаа боодлын материалыг сонгох нь ялангуяа дулаан шингээгч, цавуу гэх мэт чухал ач холбогдолтой бөгөөд материал бүрийн дулааны эсэргүүцэл бага байх ёстой бөгөөд энэ нь дулаан дамжуулалтыг сайн шаарддаг. Хоёрдугаарт, бүтцийн загвар нь үндэслэлтэй байх ёстой бөгөөд дулаан дамжилтын илтгэлцүүрийг материалын хоорондох дулаан дамжуулалт, материалын хоорондох дулааны сайн холболттой байх ёстой бөгөөд дулааны суваг дахь дулаан дамжилтын саад тотгорыг арилгахаас сэргийлж, дотор талаас гадна давхарга руу дулаан дамжуулалтыг хангана. Үүний зэрэгцээ урьдчилан боловсруулсан дулаан дамжуулах сувгийн дагуу дулааныг цаг тухайд нь гадагшлуулах процессоос хангах шаардлагатай.

2. Дүүргэх цавууны сонголт
Хугарлын хуулийн дагуу нягт орчноос сийрэг орчинд гэрэл тусах үед туссан өнцөг нь тодорхой утгад, өөрөөр хэлбэл эгзэгтэй өнцгөөс их буюу тэнцүү байх үед бүрэн ялгаралт үүсдэг. GaN цэнхэр чипүүдийн хувьд GaN материалын хугарлын илтгэгч 2.3 байна. Кристал дотроос агаар руу гэрэл цацрахад хугарлын хуулийн дагуу критик өнцөг θ 0=sin-1 (n2/n1).
Тэдгээрийн дотроос n2 нь агаарын хугарлын илтгэгч болох 1-тэй тэнцүү, n1 нь GaN-ийн хугарлын илтгэгч юм. Тиймээс θ 0 эгзэгтэй өнцгийг ойролцоогоор 25.8 градус гэж тооцдог. Энэ тохиолдолд ≤ 25.8 градусын орон зайн хатуу өнцгийн доторх гэрэл цацарч болох цорын ганц гэрэл юм. Мэдээллийн дагуу GaN чипүүдийн гадаад квант үр ашиг одоогоор 30% -40% орчим байна. Иймээс чип болорын дотоод шингээлтийн улмаас болороос гадуур ялгарах гэрлийн эзлэх хувь маш бага байдаг. Мэдээллийн дагуу GaN чипүүдийн гадаад квант үр ашиг одоогоор 30% -40% орчим байна. Үүний нэгэн адил чипээс ялгарах гэрэл нь баглаа боодлын материалаар дамжиж, сансар огторгуйд дамжих шаардлагатай бөгөөд гэрэл хураах үр ашигт үзүүлэх материалын нөлөөллийг харгалзан үзэх шаардлагатай.
Тиймээс LED бүтээгдэхүүний савлагааны гэрэл хураах үр ашгийг дээшлүүлэхийн тулд бүтээгдэхүүний эгзэгтэй өнцгийг нэмэгдүүлэхийн тулд n2-ийн утгыг нэмэгдүүлэх, өөрөөр хэлбэл савлагааны материалын хугарлын илтгэгчийг нэмэгдүүлэх шаардлагатай. бүтээгдэхүүний савлагааны гэрэлтүүлгийн үр ашгийг дээшлүүлэх. Үүний зэрэгцээ капсулын материал нь гэрлийн шингээлт багатай байх ёстой. Ялгарсан гэрлийн эзлэх хувийг нэмэгдүүлэхийн тулд савлагааны хувьд нуман хэлбэртэй эсвэл хагас бөмбөрцөг хэлбэртэй байх нь дээр. Ингэснээр савлагааны материалаас агаарт гэрэл цацрах үед энэ нь интерфэйстэй бараг перпендикуляр болж, бүрэн тусгалд орохоо болино.

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 тусгалын боловсруулалтаар чип дотроос ялгарах гэрлийн эзлэх хувь нэмэгдэж, чип доторх шингээлт багасч, эрчим хүчний LED бүтээгдэхүүний гэрэлтүүлгийн үр ашиг сайжирдаг. Сав баглаа боодлын хувьд цахилгаан төрлийн LED нь ихэвчлэн цахилгаан төрлийн чипийг металл хаалт эсвэл цацруулагч хөндий бүхий субстрат дээр угсардаг. Хаалтны төрлийн цацруулагч хөндий нь тусгалын нөлөөг сайжруулахын тулд ихэвчлэн бүрсэн байдаг бол субстратын төрлийн цацруулагч хөндий нь ихэвчлэн өнгөлдөг бөгөөд хэрэв нөхцөл байдал зөвшөөрвөл цахилгаанаар бүрэх эмчилгээ хийлгэж болно. Гэсэн хэдий ч дээрх хоёр эмчилгээний арга нь хөгцний нарийвчлал, процесст нөлөөлдөг бөгөөд боловсруулсан цацруулагч хөндий нь тодорхой тусгалын нөлөөтэй байдаг ч энэ нь тийм ч тохиромжтой биш юм. Одоогийн байдлаар Хятадад субстратын төрлийн цацруулагч хөндий үйлдвэрлэхэд өнгөлгөөний нарийвчлал хангалтгүй эсвэл металл бүрээсийн исэлдэлтээс болж тусгалын нөлөө муу байна. Энэ нь тусгалын хэсэгт хүрсний дараа их хэмжээний гэрлийг шингээхэд хүргэдэг бөгөөд энэ нь хүлээгдэж байгаачлан гэрэл ялгаруулах гадаргууд тусах боломжгүй бөгөөд эцсийн савлагааны дараа гэрэл хураах үр ашиг багатай байдаг.

4. Флюресцент нунтагыг сонгох, бүрэх
Цагаан цахилгаан LED-ийн хувьд гэрэлтүүлгийн үр ашгийг дээшлүүлэх нь флюресцент нунтаг сонгох, боловсруулалт хийхтэй холбоотой юм. Цэнхэр чипсийг флюресцент нунтаг өдөөх үр ашгийг дээшлүүлэхийн тулд өдөөх долгионы урт, бөөмийн хэмжээ, өдөөх үр ашиг гэх мэт флюресцент нунтаг сонгох нь зүйтэй бөгөөд гүйцэтгэлийн янз бүрийн хүчин зүйлсийг харгалзан иж бүрэн үнэлгээ хийх ёстой. Хоёрдугаарт, флюресцент нунтаг бүрэх нь орон нутгийн гэрлийг ялгаруулахгүй байх, жигд бус зузаанаас зайлсхийхийн тулд чипний гэрэл ялгаруулах гадаргуу бүр дээр наалдамхай давхаргын жигд зузаантай байх ёстой. гэрлийн цэгийн чанар.

Тойм:
Сайн дулаан ялгаруулах загвар нь цахилгаан LED бүтээгдэхүүний гэрлийн үр ашгийг дээшлүүлэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд бүтээгдэхүүний ашиглалтын хугацаа, найдвартай байдлыг хангах урьдчилсан нөхцөл юм. Гэрэл цацруулагч хөндий, дүүргэгч цавуу гэх мэт бүтцийн дизайн, материал сонгох, боловсруулалтанд анхаарлаа хандуулсан сайн боловсруулсан гэрлийн гаралтын суваг нь эрчим хүчний төрлийн LED-ийн гэрэл хураах үр ашгийг үр дүнтэй сайжруулж чадна. Эрчим хүчний төрлийн цагаан LED-ийн хувьд флюресцент нунтаг сонгох, процессын загвар нь толбоны хэмжээ, гэрэлтүүлгийн үр ашгийг дээшлүүлэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.