LED, laugarren belaunaldiko argi-iturri edo argi-iturri berde gisa ere ezaguna, energia aurreztea, ingurumena babestea, bizitza luzea eta tamaina txikia ditu. Askotan erabiltzen da hainbat esparrutan, hala nola, adierazleak, pantailak, dekorazioa, atzeko argia, argiztapen orokorra eta hiriko gaueko eszenak. Erabilera-funtzio desberdinen arabera, bost kategoriatan bana daiteke: informazio-pantaila, seinale-argiak, automozio-argiztapena, LCD pantailaren atzeko argia eta argiztapen orokorra.
Ohiko LED argiek gabeziak dituzte, hala nola nahikoa distira, eta horrek nahikoa ospea dakar. Potentzia motako LED argiek abantailak dituzte, hala nola distira handia eta bizitza luzea, baina zailtasun teknikoak dituzte, hala nola ontziratzea. Jarraian, potentzia motako LED ontzien argia biltzeko eraginkortasunean eragiten duten faktoreen analisi laburra dago.

1. Beroa xahutzeko teknologia
PN lotunez osatutako diodo argi-igorleetarako, PN lotunetik aurrerako korrontea pasatzen denean, PN lotuneak bero-galera izaten du. Bero hori airera irradiatzen da itsasgarri, kapsulatze-materialen, bero-hustugailuen bidez... Prozesu horretan zehar, materialaren zati bakoitzak bero-fluxua eragozten duen inpedantzia termiko bat du, erresistentzia termikoa deritzona. Erresistentzia termikoa gailuaren tamaina, egitura eta materialek zehazten duten balio finko bat da.
Diodo argi-igorlearen erresistentzia termikoa Rth (℃/W) eta beroa xahutzeko potentzia PD (W) dela suposatuz, korrontearen bero galerak eragindako PN lotunearen tenperatura igoera hau da:
T (℃)=Rth&TIME; PD
PN lotunearen tenperatura hau da:
TJ=TA+Rth&TImes; PD
Horien artean, TA giro-tenperatura da. Lotura-tenperaturaren igoeraren ondorioz, PN junturaren lumineszentzia birkonbinatzeko probabilitatea gutxitzen da, eta ondorioz argi-igorlearen diodoaren distira gutxitzen da. Bien bitartean, bero-galerak eragindako tenperatura igoeraren ondorioz, argi-igorlearen diodoaren distira ez da korrontearekiko proportzionalki handitzen jarraituko, saturazio termikoaren fenomenoa adieraziz. Gainera, juntura-tenperatura handitzen den heinean, igorritako argiaren uhin-luzera gailurra ere aldatuko da uhin-luzera luzeagoetara, 0,2-0,3 nm/℃ inguru. Argi urdineko txipekin estalitako YAG hauts fluoreszentea nahastuz lortutako LED zurietarako, argi urdinaren uhin-luzeraren noraezak hauts fluoreszentearen kitzikapen-uhin-luzerarekin bat ez datozenak eragingo ditu, eta, ondorioz, LED zurien argi-eraginkortasun orokorra murriztuko du eta argi zuriaren kolorean aldaketak eragingo ditu. tenperatura.
Diodo argi-igorleetarako, gidatzeko korrontea, oro har, ehunka miliampere edo gehiagokoa da, eta PN lotunearen korronte dentsitatea oso handia da, beraz, PN lotunearen tenperatura igoera oso garrantzitsua da. Ontzietarako eta aplikazioetarako, nola murriztu produktuaren erresistentzia termikoa, PN junturak sortutako beroa ahalik eta azkarren xahutu dadin, produktuaren saturazio-korrontea eta argi-eraginkortasuna hobetzeaz gain, fidagarritasuna eta fidagarritasuna hobetu ahal izateko. produktuaren iraupena. Produktuaren erresistentzia termikoa murrizteko, ontzi-materialen hautaketa bereziki garrantzitsua da, bero-husgaiak, itsasgarriak eta abar barne. Material bakoitzaren erresistentzia termikoa baxua izan behar da, eta horrek eroankortasun termiko ona eskatzen du. Bigarrenik, egitura-diseinua zentzuzkoa izan behar da, materialen arteko eroankortasun termikoaren etengabeko parekatzearekin eta materialen arteko konexio termiko onekin, kanal termikoetan beroa xahutzeko botila-lepoak saihesteko eta barruko geruzetatik kanpoaldeko beroa xahutzea bermatzeko. Aldi berean, beharrezkoa da prozesutik beroa garaiz xahutzen dela ziurtatu aurretik diseinatutako beroa xahutzeko kanalen arabera.

2. Betetzeko itsasgarriaren hautaketa
Errefrakzio legearen arabera, argia medio trinko batetik medio urri batera iristen denean, isuri osoa gertatzen da angelu intzidentea balio jakin batera iristen denean, hau da, angelu kritikoaren handiagoa edo berdina. GaN txip urdinetarako, GaN materialaren errefrakzio-indizea 2,3 da. Kristalaren barrutik airerantz argia igortzen denean, errefrakzio legearen arabera, angelu kritikoa θ 0=sin-1 (n2/n1).
Horien artean, n2 1-ren berdina da, hau da, airearen errefrakzio-indizea, eta n1 GaN-ren errefrakzio-indizea. Beraz, θ 0 angelu kritikoa 25,8 gradu ingurukoa dela kalkulatzen da. Kasu honetan, igor daitekeen argi bakarra ≤ 25,8 graduko angelu solido espazialaren barruan dagoen argia da. Txostenen arabera, GaN txip-en kanpoko eraginkortasun kuantikoa %30-40 ingurukoa da gaur egun. Horregatik, txip-kristalaren barne-xurgapena dela eta, kristaletik kanpo igor daitekeen argi proportzioa oso txikia da. Txostenen arabera, GaN txip-en kanpoko eraginkortasun kuantikoa %30-40 ingurukoa da gaur egun. Era berean, txipak igortzen duen argiak ontzi-materialetik igaro eta espaziora transmititu behar du, eta materialak argia biltzeko eraginkortasunean duen eragina ere kontuan hartu behar da.
Hori dela eta, LED produktuen ontzien argi-bilketaren eraginkortasuna hobetzeko, beharrezkoa da n2-ren balioa handitzea, hau da, ontzi-materialaren errefrakzio-indizea handitzea, produktuaren angelu kritikoa handitzeko eta horrela. produktuaren ontziaren argi-eraginkortasuna hobetzea. Aldi berean, kapsulatze-materialak argiaren xurgapen txikiagoa izan behar du. Igorritako argiaren proportzioa handitzeko, hobe da ontzirako forma arku edo hemisferikoa izatea. Horrela, ontzi-materialetik airera argia igortzen denean, interfazearekiko ia perpendikularra da eta jada ez du islapen osoa jasaten.

3. Hausnarketa prozesatzea
Hausnarketa-tratamenduaren bi alderdi nagusi daude: bata txiparen barruko isla-tratamendua da, eta bestea ontzi-materialak argiaren islatzea. Barneko zein kanpoko islaren tratamenduaren bidez, txiparen barrutik igortzen den argiaren proportzioa handitzen da, txiparen barneko xurgapena murrizten da eta potentzia LED produktuen argi-eraginkortasuna hobetzen da. Enbalajeari dagokionez, potentzia motako LEDek potentzia motako txipak muntatzen dituzte normalean barrunbe islatzaileak dituzten euskarri edo substratu metalikoetan. Parentesi motako barrunbe islatzailea normalean plakatuta dago isla efektua hobetzeko, substratu motako barrunbe islatzailea normalean leunduta dagoen bitartean eta baldintzek ahalbidetzen badute galvanoplastia tratamendua jasan dezakete. Hala ere, goiko bi tratamendu-metodoek moldearen zehaztasunak eta prozesuak eragiten dute, eta prozesatutako barrunbe islatzaileak islapen efektu jakin bat du, baina ez da ideala. Gaur egun, Txinan substratu motako barrunbe islatzaileak ekoizten direnean, leunketa-zehaztasun nahikoa edo metal-estalduraren oxidazioaren ondorioz, islapen-efektua eskasa da. Honen ondorioz, argi asko xurgatzen da islatze-eremura iritsi ondoren, eta hori ezin da argia igortzen duen gainazalean islatu espero bezala, azken ontziaren ondoren argia biltzeko eraginkortasun baxua dakar.

4. Hauts fluoreszenteak hautatzea eta estaltzea
Potentzia LED zurirako, argi-eraginkortasunaren hobekuntza hauts fluoreszenteen aukeraketarekin eta prozesu tratamenduarekin ere lotuta dago. Txip urdinen hauts fluoreszenteen kitzikapenaren eraginkortasuna hobetzeko, hauts fluoreszenteen hautaketa egokia izan behar da, kitzikapen-uhin-luzera, partikulen tamaina, kitzikapen-eraginkortasuna, etab. barne, eta ebaluazio integrala egin behar da hainbat errendimendu-faktore kontuan hartzeko. Bigarrenik, hauts fluoreszentearen estaldura uniformea ​​izan behar da, ahal izanez gero, itsasgarri-geruzaren lodiera uniforme batekin txiparen argi-igorleko gainazal bakoitzean, tokiko argia igortzea eragin dezakeen lodiera irregularra ekiditeko eta, gainera, hobetzeko. argi-puntuaren kalitatea.

Ikuspegi orokorra:
Beroa xahutzeko diseinu onak funtzio garrantzitsua du botere LED produktuen argi-eraginkortasuna hobetzeko, eta produktuaren iraupena eta fidagarritasuna bermatzeko ezinbesteko baldintza ere bada. Ondo diseinatutako argi-irteera kanal batek, egitura-diseinuan, materialen hautapenean eta barrunbe islatzaileen prozesu-tratamenduan, betetzeko itsasgarrien eta abarretan arreta jarrita, modu eraginkorrean hobetu dezake potentzia motako LEDen argia biltzeko eraginkortasuna. Potentzia motako LED zurirako, hauts fluoreszenteak eta prozesuen diseinua hautatzea ere funtsezkoak dira spotaren tamaina eta argi-eraginkortasuna hobetzeko.