LED, pia inajulikana kama chanzo cha taa cha kizazi cha nne au chanzo cha taa ya kijani, ina sifa za kuokoa nishati, ulinzi wa mazingira, maisha marefu na ukubwa mdogo. Inatumika sana katika nyanja mbalimbali kama vile dalili, onyesho, mapambo, taa za nyuma, taa za jumla, na matukio ya usiku ya mijini. Kulingana na kazi tofauti za utumiaji, inaweza kugawanywa katika vikundi vitano: onyesho la habari, taa za ishara, taa za taa za gari, taa ya nyuma ya skrini ya LCD, na taa ya jumla.
Taa za kawaida za LED zina mapungufu kama vile mwangaza wa kutosha, ambao husababisha umaarufu usiotosha. Taa za LED za aina ya nguvu zina faida kama vile mwangaza wa juu na maisha marefu ya huduma, lakini zina matatizo ya kiufundi kama vile ufungashaji. Chini ni uchambuzi mfupi wa mambo yanayoathiri ufanisi wa uvunaji wa mwanga wa ufungaji wa LED wa aina ya nguvu.

1. Teknolojia ya kusambaza joto
Kwa diodi zinazotoa mwanga zinazojumuisha makutano ya PN, mkondo wa mbele unapopita kwenye makutano ya PN, makutano ya PN hupoteza joto. Joto hili hutolewa ndani ya hewa kwa njia ya wambiso, vifaa vya kuingizwa, kuzama kwa joto, nk Wakati wa mchakato huu, kila sehemu ya nyenzo ina impedance ya joto ambayo inazuia mtiririko wa joto, unaojulikana kama upinzani wa joto. Upinzani wa joto ni thamani isiyobadilika iliyoamuliwa na saizi, muundo na vifaa vya kifaa.
Kwa kuchukulia upinzani wa joto wa diode itoayo mwanga ni Rth (℃/W) na nguvu ya kutawanya joto ni PD (W), kupanda kwa joto la makutano ya PN kunakosababishwa na upotezaji wa joto wa mkondo ni:
T (℃)=Rth&TIMEs; PD
Joto la makutano ya PN ni:
TJ=TA+Rth&TIMEs; PD
Miongoni mwao, TA ni joto la kawaida. Kutokana na ongezeko la joto la makutano, uwezekano wa upatanisho wa luminescence ya makutano ya PN hupungua, na kusababisha kupungua kwa mwangaza wa diode inayotoa mwanga. Wakati huo huo, kutokana na ongezeko la joto linalosababishwa na kupoteza joto, mwangaza wa diode inayotoa mwanga hautaendelea kuongezeka kwa uwiano na sasa, ikionyesha jambo la kueneza kwa joto. Kwa kuongeza, joto la makutano linapoongezeka, kilele cha urefu wa mawimbi ya mwanga unaotolewa pia kitahamia kwenye urefu wa mawimbi, takriban 0.2-0.3 nm/℃. Kwa taa za LED nyeupe zinazopatikana kwa kuchanganya poda ya umeme ya YAG iliyopakwa na chips za mwanga wa bluu, kupeperushwa kwa urefu wa mwanga wa bluu kutasababisha kutolingana na urefu wa msisimko wa poda ya fluorescent, na hivyo kupunguza ufanisi wa jumla wa mwanga wa LED nyeupe na kusababisha mabadiliko katika rangi nyeupe ya mwanga. joto.
Kwa diode za nguvu zinazotoa mwanga, sasa ya kuendesha gari kwa ujumla ni milimita mia kadhaa au zaidi, na msongamano wa sasa wa makutano ya PN ni ya juu sana, hivyo kupanda kwa joto kwa makutano ya PN ni muhimu sana. Kwa ufungaji na matumizi, jinsi ya kupunguza upinzani wa mafuta ya bidhaa ili joto linalotokana na makutano ya PN liweze kufutwa haraka iwezekanavyo haiwezi kuboresha tu kueneza kwa sasa na ufanisi wa mwanga wa bidhaa, lakini pia kuongeza kuegemea na kuegemea. maisha ya bidhaa. Ili kupunguza upinzani wa joto wa bidhaa, uteuzi wa vifaa vya ufungaji ni muhimu hasa, ikiwa ni pamoja na kuzama kwa joto, adhesives, nk Upinzani wa joto wa kila nyenzo unapaswa kuwa chini, ambayo inahitaji conductivity nzuri ya mafuta. Pili, muundo wa muundo unapaswa kuwa wa busara, na ulinganifu unaoendelea wa conductivity ya mafuta kati ya vifaa na viunganisho vyema vya joto kati ya vifaa ili kuepuka vikwazo vya uharibifu wa joto katika njia za joto na kuhakikisha uharibifu wa joto kutoka kwa tabaka za ndani hadi za nje. Wakati huo huo, ni muhimu kuhakikisha kutoka kwa mchakato kwamba joto hutolewa kwa wakati unaofaa kulingana na njia za kusambaza joto zilizopangwa tayari.

2. Uchaguzi wa kujaza adhesive
Kwa mujibu wa sheria ya kukataa, wakati mwanga unatokea kutoka katikati mnene hadi katikati ya sparse, utoaji kamili hutokea wakati angle ya tukio inafikia thamani fulani, yaani, kubwa kuliko au sawa na angle muhimu. Kwa chipsi za bluu za GaN, faharasa ya kuakisi ya nyenzo za GaN ni 2.3. Wakati mwanga unatolewa kutoka ndani ya kioo kuelekea hewa, kwa mujibu wa sheria ya kinzani, pembe muhimu θ 0=sin-1 (n2/n1).
Miongoni mwao, n2 ni sawa na 1, ambayo ni index ya refractive ya hewa, na n1 ni index ya refractive ya GaN. Kwa hiyo, angle muhimu θ 0 imehesabiwa kuwa kuhusu digrii 25.8. Katika kesi hii, mwanga pekee unaoweza kutolewa ni mwanga ndani ya angle imara ya anga ya ≤ 25.8 digrii. Kulingana na ripoti, ufanisi wa quantum ya nje ya chips za GaN kwa sasa ni karibu 30% -40%. Kwa hiyo, kutokana na kunyonya kwa ndani kwa kioo cha chip, uwiano wa mwanga unaoweza kutolewa nje ya kioo ni mdogo sana. Kulingana na ripoti, ufanisi wa quantum ya nje ya chips za GaN kwa sasa ni karibu 30% -40%. Vile vile, mwanga unaotolewa na chip unahitaji kupita kwenye nyenzo za ufungaji na kupitishwa kwenye nafasi, na athari ya nyenzo kwenye ufanisi wa uvunaji wa mwanga pia inahitaji kuzingatiwa.
Kwa hiyo, ili kuboresha ufanisi wa uvunaji wa mwanga wa ufungaji wa bidhaa za LED, ni muhimu kuongeza thamani ya n2, yaani, kuongeza index ya refractive ya nyenzo za ufungaji, ili kuongeza angle muhimu ya bidhaa na hivyo. kuboresha ufanisi wa ufungaji wa bidhaa. Wakati huo huo, nyenzo za encapsulation zinapaswa kuwa na ngozi ndogo ya mwanga. Ili kuongeza uwiano wa mwanga uliotolewa, ni bora kuwa na sura ya arched au hemispherical kwa ajili ya ufungaji. Kwa njia hii, wakati mwanga unatolewa kutoka kwa nyenzo za ufungaji ndani ya hewa, ni karibu perpendicular kwa interface na haipiti tena kutafakari kwa jumla.

3. Usindikaji wa kutafakari
Kuna mambo mawili kuu ya matibabu ya kutafakari: moja ni matibabu ya kutafakari ndani ya chip, na nyingine ni kuakisi mwanga kwa nyenzo za ufungaji. Kupitia matibabu ya kutafakari ya ndani na nje, uwiano wa mwanga unaotolewa kutoka ndani ya chip huongezeka, kunyonya ndani ya chip hupunguzwa, na ufanisi wa mwanga wa bidhaa za LED za nguvu huboreshwa. Kwa upande wa ufungaji, LED za aina ya nishati kwa kawaida hukusanya chip za aina ya nguvu kwenye mabano ya chuma au substrates zenye mashimo ya kuakisi. Kikao cha kuakisi cha aina ya mabano kwa kawaida hubandikwa ili kuboresha athari ya kuakisi, ilhali sehemu ya kiakisi ya aina ya substrate kwa kawaida hung'arishwa na inaweza kufanyiwa matibabu ya umwagiliaji wa elektroni ikiwa masharti yanaruhusu. Hata hivyo, mbinu mbili za matibabu hapo juu zinaathiriwa na usahihi wa mold na mchakato, na cavity ya kutafakari iliyosindika ina athari fulani ya kutafakari, lakini sio bora. Kwa sasa, katika utengenezaji wa mashimo ya kuakisi ya aina ya substrate nchini China, kwa sababu ya usahihi wa kutosha wa polishing au oxidation ya mipako ya chuma, athari ya kutafakari ni duni. Hii husababisha mwanga mwingi kufyonzwa baada ya kufika eneo la kuakisi, ambalo haliwezi kuakisiwa kwenye uso wa kutoa mwanga kama inavyotarajiwa, na hivyo kusababisha ufanisi mdogo wa uvunaji wa mwanga baada ya ufungaji wa mwisho.

4. Uchaguzi na Upako wa Poda ya Fluorescent
Kwa LED ya nguvu nyeupe, uboreshaji wa ufanisi wa mwanga pia unahusiana na uteuzi wa poda ya fluorescent na matibabu ya mchakato. Ili kuboresha ufanisi wa msisimko wa poda ya fluorescent ya chips bluu, uteuzi wa poda ya fluorescent inapaswa kuwa sahihi, ikiwa ni pamoja na urefu wa wimbi la msisimko, ukubwa wa chembe, ufanisi wa uchochezi, nk, na tathmini ya kina inapaswa kufanywa kuzingatia vipengele mbalimbali vya utendaji. Pili, mipako ya poda ya fluorescent inapaswa kuwa sare, ikiwezekana na unene sawa wa safu ya wambiso kwenye kila uso wa chip unaotoa mwanga, ili kuzuia unene usio sawa ambao unaweza kusababisha mwanga wa ndani kushindwa kutolewa, na pia kuboresha mwanga. ubora wa mahali pa mwanga.

Muhtasari:
Muundo mzuri wa uondoaji joto una jukumu kubwa katika kuboresha ufanisi wa mwanga wa bidhaa za LED za nguvu, na pia ni sharti la kuhakikisha maisha ya bidhaa na kutegemewa. Mfereji wa pato la mwanga ulioundwa vizuri, unaozingatia muundo wa muundo, uteuzi wa nyenzo, na matibabu ya mchakato wa mashimo ya kuakisi, adhesives za kujaza, nk, inaweza kuboresha ufanisi wa uvunaji wa mwanga wa LED za aina za nguvu. Kwa LED nyeupe ya aina ya nishati, uteuzi wa poda ya fluorescent na muundo wa mchakato pia ni muhimu kwa kuboresha ukubwa wa doa na ufanisi wa mwanga.