4세대 광원 또는 녹색 광원이라고도 알려진 LED는 에너지 절약, 환경 보호, 긴 수명 및 작은 크기의 특성을 가지고 있습니다. 표시, 디스플레이, 장식, 백라이트, 일반조명, 도시야경 등 다양한 분야에 널리 사용되고 있습니다. 다양한 사용 기능에 따라 정보 디스플레이, 신호등, 자동차 조명기구, LCD 화면 백라이트, 일반 조명 등 5가지 범주로 나눌 수 있습니다.
기존 LED 조명은 밝기가 부족해 대중성이 떨어지는 등의 단점이 있다. 전력형 LED 조명은 고휘도, 긴 수명 등 장점이 있지만 포장 등 기술적인 어려움이 있다. 다음은 전력형 LED 패키징의 집광 효율에 영향을 미치는 요소에 대한 간략한 분석입니다.

1. 방열 기술
PN 접합으로 구성된 발광 다이오드의 경우 PN 접합을 통해 순방향 전류가 흐르면 PN 접합에서 열 손실이 발생합니다. 이 열은 접착제, 봉지재, 방열판 등을 통해 공기 중으로 방출됩니다. 이 과정에서 재료의 각 부분에는 열 저항이라고 알려진 열 흐름을 방지하는 열 임피던스가 있습니다. 열 저항은 장치의 크기, 구조 및 재료에 따라 결정되는 고정된 값입니다.
발광다이오드의 열저항을 Rth(℃/W), 방열전력을 PD(W)라고 가정하면, 전류의 열손실에 따른 PN 접합의 온도상승은 다음과 같다.
T(℃)=Rth&Times; PD
PN 접합 온도는 다음과 같습니다.
TJ=TA+Rth&TIMEs; PD
그 중 TA는 주위온도이다. 접합 온도의 증가로 인해 PN 접합의 발광 재결합 가능성이 감소하여 발광 다이오드의 휘도가 감소하게 된다. 한편, 열 손실로 인한 온도 상승으로 인해 발광 다이오드의 밝기가 더 이상 전류에 비례하여 증가하지 않게 되어 열 포화 현상을 나타냅니다. 또한 접합 온도가 증가함에 따라 방출된 빛의 피크 파장도 약 0.2-0.3 nm/℃의 더 긴 파장 쪽으로 이동합니다. 청색광 칩이 코팅된 YAG 형광분말을 혼합하여 얻은 백색 LED의 경우, 청색광 파장의 드리프트로 인해 형광 분말의 여기 파장과 불일치가 발생하여 백색 LED의 전반적인 발광효율이 감소하고 백색광 색상의 변화가 발생하게 됩니다. 온도.
전력발광다이오드의 경우 구동전류는 일반적으로 수백 밀리암페어 이상이며, PN접합의 전류밀도가 매우 높기 때문에 PN접합의 온도상승이 매우 크다. 패키징 및 응용 분야에서 PN 접합에서 발생하는 열이 최대한 빨리 방출될 수 있도록 제품의 열저항을 낮추는 방법은 제품의 포화 전류 및 발광 효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 신뢰성과 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다. 제품의 수명. 제품의 열저항을 낮추기 위해서는 방열판, 접착제 등 포장재의 선택이 특히 중요합니다. 각 재질의 열저항이 낮아야 열전도율이 좋아야 합니다. 둘째, 구조 설계는 열 채널의 열 방출 병목 현상을 방지하고 내부 층에서 외부 층으로의 열 방출을 보장하기 위해 재료 간 열전도율이 지속적으로 일치하고 재료 간 열 연결이 양호해야 합리적이어야 합니다. 동시에, 사전 설계된 방열 채널에 따라 프로세스에서 적시에 열이 방출되도록 하는 것이 필요합니다.

2. 충전 접착제의 선택
굴절의 법칙에 따르면 빛이 밀도가 높은 매질에서 희박한 매질로 입사할 때 입사각이 특정 값, 즉 임계각보다 크거나 같을 때 완전 방출이 발생합니다. GaN 블루칩의 경우 GaN 소재의 굴절률은 2.3입니다. 빛이 결정 내부에서 공기 중으로 방출되면 굴절 법칙에 따라 임계각 θ 0 = sin-1(n2/n1)이 됩니다.
그 중 n2는 공기의 굴절률인 1이고, n1은 GaN의 굴절률이다. 따라서 임계각 θ 0 은 약 25.8도인 것으로 계산된다. 이 경우 방출될 수 있는 유일한 빛은 25.8도 이하의 공간 입체각 내의 빛입니다. 보고에 따르면, GaN 칩의 외부 양자 효율은 현재 약 30~40%입니다. 따라서 칩 크리스탈의 내부 흡수로 인해 크리스탈 외부로 방출될 수 있는 빛의 비율은 매우 작습니다. 보고에 따르면, GaN 칩의 외부 양자 효율은 현재 약 30~40%입니다. 마찬가지로, 칩에서 방출되는 빛은 포장재를 통과하여 우주로 전송되어야 하며, 빛 수확 효율에 대한 재료의 영향도 고려해야 합니다.
따라서 LED 제품 포장의 집광 효율을 높이기 위해서는 n2의 값을 높이는 것, 즉 포장재의 굴절률을 높여 제품의 임계각을 높여 제품의 임계각을 높여야 하며, 이로 인해 제품의 포장 발광 효율을 향상시킵니다. 동시에, 봉지재는 빛의 흡수가 적어야 합니다. 방출되는 빛의 비율을 높이려면 포장을 아치형이나 반구형으로 만드는 것이 가장 좋습니다. 이렇게 하면 빛이 포장재에서 공기 중으로 방출될 때 경계면에 거의 수직이 되어 더 이상 전반사가 발생하지 않습니다.

3. 반사 처리
반사 처리에는 크게 두 가지 측면이 있습니다. 하나는 칩 내부의 반사 처리이고, 다른 하나는 포장재에 의한 빛의 반사입니다. 내부 및 외부 반사 처리를 통해 칩 내부에서 방출되는 빛의 비율이 증가하고 칩 내부 흡수가 감소하며 Power LED 제품의 발광 효율이 향상됩니다. 패키징 측면에서 전력형 LED는 일반적으로 금속 브래킷이나 반사 구멍이 있는 기판에 전력형 칩을 조립합니다. 브래킷 유형의 반사 구멍은 일반적으로 반사 효과를 향상시키기 위해 도금되는 반면, 기판 유형의 반사 구멍은 일반적으로 연마되고 조건이 허용되면 전기 도금 처리를 받을 수 있습니다. 그러나 위의 두 가지 처리 방법은 금형 정확도와 공정에 영향을 미치며 처리된 반사 캐비티는 일정한 반사 효과가 있지만 이상적이지는 않습니다. 현재 중국에서 기판형 반사 공동을 생산할 때 연마 정확도가 부족하거나 금속 코팅의 산화로 인해 반사 효과가 좋지 않습니다. 이로 인해 반사 영역에 도달한 후 많은 양의 빛이 흡수되어 예상대로 발광 표면에 반사될 수 없어 최종 패키징 후 집광 효율이 낮아집니다.

4. 형광분말의 선택 및 코팅
백색전력 LED의 경우 발광효율 향상은 형광분말 선택 및 공정처리와도 관련이 있다. 블루칩의 형광 분말 여기 효율을 향상시키기 위해서는 여기 파장, 입자 크기, 여기 효율 등을 포함한 형광 분말의 선택이 적절해야 하며, 다양한 성능 요소를 고려한 종합적인 평가가 이루어져야 합니다. 둘째, 형광 분말의 코팅은 균일해야 하며, 바람직하게는 칩의 각 발광 표면에 접착층의 두께가 균일해야 국부적인 빛이 방출되지 않을 수 있는 불균일한 두께를 피하고 또한 개선됩니다. 광점의 품질.

개요:
우수한 방열 설계는 Power LED 제품의 발광 효율을 향상시키는 데 중요한 역할을 하며, 제품 수명과 신뢰성을 보장하기 위한 전제 조건이기도 합니다. 반사 공동, 충진 접착제 등의 구조 설계, 재료 선택, 공정 처리에 중점을 두고 잘 설계된 광 출력 채널은 전력형 LED의 광 수확 효율을 효과적으로 향상시킬 수 있습니다. 전력형 백색 LED의 경우 스팟 크기와 발광 효율을 향상시키기 위해서는 형광 분말의 선택과 공정 설계도 중요합니다.