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介紹LED封裝的取光效率

時(shí)間:2011-02-25 21:12:36來(lái)源:原創(chuàng) 作者:admin 點(diǎn)擊:
無(wú)

LED封裝的取光效率



常規(guī)LED是支架式,采用環(huán)氧樹脂封裝,功率較小,整體發(fā)光光通量不大,亮度高的也只能特殊照明使用。

隨著LED芯片技術(shù)和封裝技術(shù)的發(fā)展,順應(yīng)照明領(lǐng)域?qū)Ω吖馔縇ED產(chǎn)品的,功率型LED逐步走入市場(chǎng)。本文由www.ytjinfuren.com整理提供,部分內(nèi)容來(lái)源于網(wǎng)絡(luò),如有侵犯到你的權(quán)利請(qǐng)與我們聯(lián)系更正。

這種功率型的LED是將發(fā)光芯片放在散熱熱沉上,上面裝配光學(xué)透鏡以達(dá)到光學(xué)空間分布,透鏡內(nèi)部填充低應(yīng)力柔性硅膠。
  
功率型LED要真正進(jìn)入照明領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)家庭日常照明,其要的問(wèn)題還有,其中最重要的便是發(fā)光效率。目前市場(chǎng)上功率型LED報(bào)道的最高流明效率在50lm/W左右,還遠(yuǎn)達(dá)不到家庭日常照明的要求。提高功率型LED發(fā)光效率,一其發(fā)光芯片的效率有待提高;另一,功率型LED的封裝技術(shù)也需進(jìn)一步提高,從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料技術(shù)及工藝技術(shù)等多入手,提高產(chǎn)品的封裝取光效率。
  
影響取光效率的封裝要素
  
1.散熱技術(shù)

  
對(duì)于由PN結(jié)組成的發(fā)光二極管,當(dāng)正向電流從PN結(jié)流過(guò)時(shí),PN結(jié)有發(fā)熱損耗,這些熱量經(jīng)由粘結(jié)膠、灌封材料、熱沉等,輻射到空氣中,在過(guò)程中每一部分材料都有阻止熱流的熱阻抗,也熱阻,熱阻是由器件的尺寸、結(jié)構(gòu)及材料所決定的固定值。設(shè)發(fā)光二極管的熱阻為Rth(℃/W),熱耗散功率為PD(W),電流的熱損耗而引起的PN結(jié)溫度上升為:
  △T(℃)=Rth×PD。
  PN結(jié)結(jié)溫為:
  TJ=TA+Rth×PD
  
其中TA為環(huán)境溫度。結(jié)溫的上升會(huì)使PN結(jié)發(fā)光復(fù)合的幾率下降,發(fā)光二極管的亮度就會(huì)下降。熱損耗引起的溫升增高,發(fā)光二極管亮度將不再繼續(xù)隨著電流成比例提高,即顯示出熱飽和現(xiàn)象。,隨著結(jié)溫的上升,發(fā)光的峰值波長(zhǎng)也將向長(zhǎng)波方向漂移,約0.2-0.3nm/℃,這對(duì)于通過(guò)由藍(lán)光芯片涂覆YAG熒光粉混合得到的白色LED,藍(lán)光波長(zhǎng)的漂移,會(huì)引起與熒光粉激發(fā)波長(zhǎng)的失配,從而降低白光LED的整體發(fā)光效率,并導(dǎo)致白光色溫的改變。
  
對(duì)于功率發(fā)光二極管,驅(qū)動(dòng)電流都為幾百毫安,PN結(jié)的電流密度非常大,PN結(jié)的溫升非常明顯。對(duì)于封裝和應(yīng)用,如何降低產(chǎn)品的熱阻,使PN結(jié)產(chǎn)生的熱量能盡快的散發(fā)出去,不僅可提高產(chǎn)品的飽和電流,提高產(chǎn)品的發(fā)光效率,也提高了產(chǎn)品的可靠性和壽命。降低產(chǎn)品的熱阻,首先封裝材料的選擇顯得尤為重要,熱沉、粘結(jié)膠等,各材料的熱阻要低,即要求導(dǎo)熱性能。其次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要合理,各材料間的導(dǎo)熱性能連續(xù)匹配,材料的導(dǎo)熱連接,避免在導(dǎo)熱通道中產(chǎn)生散熱瓶頸,確保熱量從內(nèi)到外層層散發(fā)。,要從工藝上確保,熱量預(yù)先設(shè)計(jì)的散熱通道及時(shí)的散發(fā)出去。
  
2.填充膠的選擇
  
根據(jù)折射定律,光線從光密介質(zhì)入射到光疏介質(zhì)時(shí),當(dāng)入射角達(dá)到值,即大于等于臨界角時(shí),會(huì)發(fā)生全發(fā)射。以GaN藍(lán)色芯片,GaN材料的折射率是2.3,當(dāng)光線從晶體內(nèi)部射向空氣時(shí),根據(jù)折射定律,臨界角θ0=sin-1(n2/n1)容-源-電-子-網(wǎng)-為你提供技術(shù)支持

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