LEDසිව්වන පරම්පරාවේ ආලෝක ප්‍රභවය හෝ හරිත ආලෝක ප්‍රභවය ලෙස හැඳින්වේ. බලශක්ති ඉතිරිකිරීම්, පාරිසරික ආරක්ෂාව, දිගු සේවා කාලය සහ කුඩා පරිමාව යන ලක්ෂණ ඇත. එය ඇඟවීම්, සංදර්ශකය, සැරසිලි, පසුතල ආලෝකය, සාමාන්‍ය ආලෝකකරණය සහ නාගරික රාත්‍රී දර්ශනය වැනි විවිධ ක්ෂේත්‍රවල බහුලව භාවිතා වේ. විවිධ කාර්යයන් අනුව, එය කාණ්ඩ පහකට බෙදිය හැකිය: තොරතුරු සංදර්ශකය, සංඥා ලාම්පුව, වාහන ලාම්පු, LCD පසුබිම් ආලෝකය සහ සාමාන්ය ආලෝකය.

සාම්ප්රදායිකLED ලාම්පුප්රමාණවත් තරම් විනිවිද යාමට තුඩු දෙන ප්රමාණවත් දීප්තිය වැනි අඩුපාඩු තිබේ. විදුලි LED ලාම්පුව ප්රමාණවත් තරම් දීප්තිය සහ දිගු සේවා කාලය වාසි ඇත, නමුත් බලය LED ​​ඇසුරුම් වැනි තාක්ෂණික දුෂ්කරතා ඇත. බලශක්ති LED ඇසුරුම්වල ආලෝකය නිස්සාරණය කිරීමේ කාර්යක්ෂමතාවයට බලපාන සාධක පිළිබඳ කෙටි විශ්ලේෂණයක් මෙන්න.

ආලෝකය නිස්සාරණය කිරීමේ කාර්යක්ෂමතාවයට බලපාන ඇසුරුම් සාධක

1. තාපය විසුරුවා හැරීමේ තාක්ෂණය

PN හන්දියෙන් සමන්විත ආලෝක විමෝචක ඩයෝඩය සඳහා, ඉදිරි ධාරාව PN හන්දියෙන් පිටතට ගලා යන විට, PN හන්දිය තාප හානියක් ඇත. මෙම ක්‍රියාවලියේදී මෙම තාපය මැලියම්, භාජන ද්‍රව්‍ය, තාප සින්ක් යනාදිය හරහා වාතයට විකිරණය වේ, ද්‍රව්‍යයේ සෑම කොටසකටම තාප ප්‍රවාහය වැළැක්වීම සඳහා තාප ප්‍රතිරෝධයක් ඇත, එනම් තාප ප්‍රතිරෝධය. තාප ප්රතිරෝධය යනු උපාංගයේ ප්රමාණය, ව්යුහය සහ ද්රව්යය අනුව තීරණය වන ස්ථාවර අගයකි.

LED හි තාප ප්‍රතිරෝධය rth (℃ / W) සහ තාප විසර්ජන බලය PD (W) විය යුතුය. මෙම අවස්ථාවේදී, ධාරාවෙහි තාප අලාභය නිසා ඇතිවන PN සන්ධි උෂ්ණත්වය ඉහළ යයි:

T(℃)=Rth&TImes; PD

PN සන්ධි උෂ්ණත්වය:

TJ=TA+Rth&TIME; PD

TA යනු පරිසර උෂ්ණත්වයයි. සන්ධි උෂ්ණත්වය ඉහළ යාම PN හන්දිය ආලෝක විමෝචක ප්රතිසංයෝජනයේ සම්භාවිතාව අඩු කරනු ඇති අතර LED වල දීප්තිය අඩු වනු ඇත. ඒ අතරම, තාප අලාභය හේතුවෙන් උෂ්ණත්වය ඉහළ යාම හේතුවෙන් LED වල දීප්තිය තවදුරටත් ධාරාවට සමානුපාතිකව වැඩි නොවේ, එනම් එය තාප සන්තෘප්තිය පෙන්වයි. මීට අමතරව, සන්ධි උෂ්ණත්වය වැඩිවීමත් සමඟ, දීප්තියෙහි උච්ච තරංග ආයාමය ද දිගු තරංග දිශාවට, 0.2-0.3nm / ℃ දක්වා ප්ලාවනය වේ. නිල් චිපයකින් ආලේප කරන ලද YAG ෆොස්ෆර් මිශ්‍ර කිරීමෙන් ලබා ගන්නා සුදු LED සඳහා, නිල් තරංග ආයාමයේ ප්ලාවිතය පොස්පරයේ උද්දීපන තරංග ආයාමය සමඟ නොගැලපීම ඇති කරයි, එවිට සුදු LED වල සමස්ත දීප්තිමත් කාර්යක්ෂමතාව අඩු කර සුදු ආලෝකයේ වර්ණ උෂ්ණත්වය වෙනස් කරයි.

බලය LED ​​සඳහා, රියදුරු ධාරාව සාමාන්යයෙන් Ma සිය ගණනකට වඩා වැඩි වන අතර, PN හන්දියේ වත්මන් ඝනත්වය ඉතා විශාල වේ, එබැවින් PN හන්දියේ උෂ්ණත්වය ඉහළ යාම ඉතා පැහැදිලිය. ඇසුරුම්කරණය සහ යෙදුම සඳහා, නිෂ්පාදනයේ තාප ප්‍රතිරෝධය අඩු කරන්නේ කෙසේද සහ PN හන්දියෙන් ජනනය වන තාපය හැකි ඉක්මනින් විසුරුවා හරින ආකාරය නිෂ්පාදනයේ සන්තෘප්ත ධාරාව වැඩි දියුණු කිරීම සහ නිෂ්පාදනයේ දීප්තිමත් කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කිරීම පමණක් නොව, නිෂ්පාදනයේ විශ්වසනීයත්වය සහ සේවා කාලය. නිෂ්පාදනවල තාප ප්‍රතිරෝධය අඩු කිරීම සඳහා, පළමුව, තාප සින්ක්, ඇලවුම් ඇතුළුව ඇසුරුම් ද්‍රව්‍ය තෝරා ගැනීම විශේෂයෙන් වැදගත් වේ. එක් එක් ද්‍රව්‍යයේ තාප ප්‍රතිරෝධය අඩු විය යුතුය, එනම් හොඳ තාප සන්නායකතාවක් තිබීම අවශ්‍ය වේ. . දෙවනුව, ව්‍යුහාත්මක සැලසුම සාධාරණ විය යුතු අතර, ද්‍රව්‍ය අතර තාප සන්නායකතාවය අඛණ්ඩව ගැලපීම සහ ද්‍රව්‍ය අතර තාප සන්නායකතාවය හොඳින් සම්බන්ධ විය යුතුය, එවිට තාප සන්නායක නාලිකාවේ තාප විසර්ජන බාධක වළක්වා ගැනීමට සහ තාපය විසුරුවා හැරීම සහතික කළ යුතුය. පිටත ස්ථරයට අභ්යන්තරය. ඒ සමගම, කලින් සැලසුම් කරන ලද තාප විසර්ජන නාලිකාවට අනුව කාලය තුළ තාපය විසුරුවා හැරීම සහතික කිරීම අවශ්ය වේ.

2. ෆිලර් තෝරාගැනීම

වර්තන නියමයට අනුව, ආලෝකය ඝන මාධ්‍යයේ සිට සැහැල්ලු විරල මාධ්‍ය දක්වා ආලෝකය සිදුවන විට, සිද්ධි කෝණය යම් අගයකට ළඟා වූ විට, එනම් විවේචනාත්මක කෝණයට වඩා වැඩි හෝ සමාන වන විට, සම්පූර්ණ විමෝචනය සිදුවේ. GaN නිල් චිපය සඳහා, GaN ද්රව්යයේ වර්තන දර්ශකය 2.3 වේ. වර්තන නියමයට අනුව, ස්ඵටිකයේ ඇතුළත සිට වාතයට ආලෝකය විමෝචනය වන විට, විවේචනාත්මක කෝණය θ 0=sin-1(n2/n1)。

එහිදී N2 1 ට සමාන වේ, එනම්, වාතයේ වර්තන දර්ශකය, සහ N1 යනු Gan හි වර්තන දර්ශකය වන අතර, එහි තීරණාත්මක කෝණය θ 0 ලෙස ගණනය කරනු ලබන්නේ අංශක 25.8 ක් පමණ වේ. මෙම අවස්ථාවේ දී, විමෝචනය කළ හැකි එකම ආලෝකය වන්නේ සිද්ධි කෝණය ≤ 25.8 අංශක සහිත අවකාශීය ඝන කෝණය තුළ ඇති ආලෝකයයි. Gan chip හි බාහිර ක්වොන්ටම් කාර්යක්ෂමතාව 30% - 40% පමණ වන බව වාර්තා වේ. එබැවින්, චිප් ස්ඵටිකයේ අභ්යන්තර අවශෝෂණය හේතුවෙන්, ස්ඵටිකයෙන් පිටත විමෝචනය කළ හැකි ආලෝකයේ අනුපාතය ඉතා කුඩා වේ. Gan chip හි බාහිර ක්වොන්ටම් කාර්යක්ෂමතාව 30% - 40% පමණ වන බව වාර්තා වේ. ඒ හා සමානව, චිපයෙන් විමෝචනය වන ආලෝකය ඇසුරුම් ද්රව්ය හරහා අවකාශය වෙත සම්ප්රේෂණය කළ යුතු අතර, ආලෝකය නිස්සාරණය කිරීමේ කාර්යක්ෂමතාවය මත ද්රව්යයේ බලපෑම ද සැලකිල්ලට ගත යුතුය.

එබැවින්, LED නිෂ්පාදන ඇසුරුම්වල ආලෝකය නිස්සාරණය කිරීමේ කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා, N2 අගය වැඩි කළ යුතුය, එනම්, ඇසුරුම්කරණය වැඩිදියුණු කිරීම සඳහා නිෂ්පාදනයේ විවේචනාත්මක කෝණය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා ඇසුරුම් ද්රව්යයේ වර්තන දර්ශකය වැඩි කළ යුතුය. නිෂ්පාදනයේ දීප්තිමත් කාර්යක්ෂමතාව. ඒ සමගම, ඇසුරුම් ද්රව්යවල ආලෝකය අවශෝෂණය කුඩා විය යුතුය. පිටතට යන ආලෝකයේ අනුපාතය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා, පැකේජයේ හැඩය වඩාත් සුදුසු ආරුක්කු හෝ අර්ධගෝලාකාර වේ, එවිට ආලෝකය ඇසුරුම් ද්‍රව්‍යයේ සිට වාතයට විමෝචනය වන විට, එය අතුරු මුහුණතට පාහේ ලම්බක වන බැවින් සම්පූර්ණ පරාවර්තනයක් නොමැත.

3. පරාවර්තනය සැකසීම

පරාවර්තන සැකසීමේ ප්‍රධාන අංශ දෙකක් තිබේ: එකක් චිපය තුළ පරාවර්තන සැකසුම් වන අතර අනෙක ඇසුරුම් ද්‍රව්‍ය මගින් ආලෝකය පරාවර්තනය කිරීමයි. අභ්‍යන්තර හා බාහිර පරාවර්තන සැකසුම් හරහා, චිපයෙන් විමෝචනය වන ආලෝක ප්‍රවාහ අනුපාතය වැඩිදියුණු කළ හැකි අතර, චිපයේ අභ්‍යන්තර අවශෝෂණය අඩු කළ හැකි අතර, බල LED නිෂ්පාදනවල දීප්තිමත් කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කළ හැකිය. ඇසුරුම්කරණයට අනුව, බලය LED ​​සාමාන්යයෙන් පරාවර්තක කුහරය සහිත ලෝහ ආධාරක හෝ උපස්ථරය මත බලශක්ති චිපය එකලස් කරයි. ආධාරක ආකාරයේ පරාවර්තන කුහරය සාමාන්‍යයෙන් පරාවර්තන ආචරණය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා විද්‍යුත් ආලේපනය භාවිතා කරන අතර පාදක තහඩු පරාවර්තන කුහරය සාමාන්‍යයෙන් ඔප දැමීම අනුගමනය කරයි. හැකි නම්, විද්‍යුත් ආලේපන ප්‍රතිකාරය සිදු කරනු ලැබේ, නමුත් ඉහත ප්‍රතිකාර ක්‍රම දෙක පුස් නිරවද්‍යතාවය සහ ක්‍රියාවලියට බලපායි, සැකසූ පරාවර්තන කුහරයට යම් පරාවර්තන බලපෑමක් ඇත, නමුත් එය සුදුසු නොවේ. වර්තමානයේ, ප්‍රමාණවත් ඔප දැමීමේ නිරවද්‍යතාවය හෝ ලෝහ ආලේපනයේ ඔක්සිකරණය හේතුවෙන්, චීනයේ සාදන ලද උපස්ථර ආකාරයේ පරාවර්තන කුහරයේ පරාවර්තන බලපෑම දුර්වල වන අතර, එමඟින් පරාවර්තන ප්‍රදේශයට වෙඩි තැබීමෙන් පසු විශාල ආලෝකයක් අවශෝෂණය වන අතර එය පරාවර්තනය කිරීමට නොහැකි වේ. අපේක්ෂිත ඉලක්කයට අනුව ආලෝක විමෝචක පෘෂ්ඨය, අවසාන ඇසුරුම් කිරීමෙන් පසු අඩු ආලෝක නිස්සාරණ කාර්යක්ෂමතාවයක් ඇති කරයි.

4. පොස්පර තෝරාගැනීම සහ ආලේපනය

සුදු බලය LED ​​සඳහා, දීප්තිමත් කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කිරීම ද ෆොස්ෆර් සහ ක්රියාවලි ප්රතිකාර තෝරා ගැනීම සම්බන්ධ වේ. නිල් චිපයේ ෆොස්ෆර් උද්දීපනයේ කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා, පළමුව, ෆොස්ෆර් තෝරාගැනීම සුදුසු විය යුතුය, උද්දීපන තරංග ආයාමය, අංශු ප්රමාණය, උද්දීපන කාර්යක්ෂමතාව යනාදිය ඇතුළුව, සවිස්තරාත්මකව ඇගයීමට ලක් කළ යුතු අතර සියලු කාර්ය සාධනය සැලකිල්ලට ගත යුතුය. දෙවනුව, ෆොස්ෆරයේ ආලේපනය ඒකාකාරී විය යුතුය, වඩාත් සුදුසු වන්නේ ආලෝක විමෝචක චිපයේ එක් එක් ආලෝක විමෝචක පෘෂ්ඨයේ ඇති මැලියම් ස්ථරයේ ඝණකම ඒකාකාරී විය යුතුය, එවිට අසමාන ඝනකම හේතුවෙන් දේශීය ආලෝකය විමෝචනය වීම වැළැක්වීම සඳහා නොවේ. සැහැල්ලු ස්ථානයේ ගුණාත්මකභාවය ද වැඩි දියුණු කරයි.

දළ විශ්ලේෂණය:

විදුලි LED නිෂ්පාදනවල දීප්තිමත් කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා හොඳ තාප විසර්ජන සැලසුම සැලකිය යුතු කාර්යභාරයක් ඉටු කරන අතර, නිෂ්පාදනවල සේවා කාලය සහ විශ්වසනීයත්වය සහතික කිරීම සඳහාද එය පදනම වේ. හොඳින් සැලසුම් කරන ලද ආලෝක පිටවීමේ නාලිකාව මෙහි ව්‍යුහාත්මක සැලසුම, ද්‍රව්‍ය තෝරා ගැනීම සහ පරාවර්තන කුහරයේ ක්‍රියාවලි ප්‍රතිකාරය සහ මැලියම් පිරවීම කෙරෙහි අවධානය යොමු කරන අතර එමඟින් LED බලයේ ආලෝකය නිස්සාරණය කිරීමේ කාර්යක්ෂමතාව effectively ලදායී ලෙස වැඩිදියුණු කළ හැකිය. බලය සඳහාසුදු LED, ෆොස්ෆර් තෝරාගැනීම සහ ක්‍රියාවලි සැලසුම් කිරීම ද ස්ථානය සහ දීප්තිමත් කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා ඉතා වැදගත් වේ.