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介紹LED封裝的取光效率

時間:2011-02-25 21:12:36來源:原創 作者:admin 點擊:

LED封裝的取光效率



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

隨著LED芯片技術和封裝技術的發展,順應照明領域對高光通量LED產品的,功率型LED逐步走入市場。本文由www.189yp.com整理提供,部分內容來源于網絡,如有侵犯到你的權利請與我們聯系更正。

這種功率型的LED是將發光芯片放在散熱熱沉上,上面裝配光學透鏡以達到光學空間分布,透鏡內部填充低應力柔性硅膠。
  
功率型LED要真正進入照明領域,實現家庭日常照明,其要的問題還有,其中最重要的便是發光效率。目前市場上功率型LED報道的最高流明效率在50lm/W左右,還遠達不到家庭日常照明的要求。提高功率型LED發光效率,一其發光芯片的效率有待提高;另一,功率型LED的封裝技術也需進一步提高,從結構設計、材料技術及工藝技術等多入手,提高產品的封裝取光效率。
  
影響取光效率的封裝要素
  
1.散熱技術

  
對于由PN結組成的發光二極管,當正向電流從PN結流過時,PN結有發熱損耗,這些熱量經由粘結膠、灌封材料、熱沉等,輻射到空氣中,在過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、結構及材料所決定的固定值。設發光二極管的熱阻為Rth(℃/W),熱耗散功率為PD(W),電流的熱損耗而引起的PN結溫度上升為:
  △T(℃)=Rth×PD。
  PN結結溫為:
  TJ=TA+Rth×PD
  
其中TA為環境溫度。結溫的上升會使PN結發光復合的幾率下降,發光二極管的亮度就會下降。熱損耗引起的溫升增高,發光二極管亮度將不再繼續隨著電流成比例提高,即顯示出熱飽和現象。,隨著結溫的上升,發光的峰值波長也將向長波方向漂移,約0.2-0.3nm/℃,這對于通過由藍光芯片涂覆YAG熒光粉混合得到的白色LED,藍光波長的漂移,會引起與熒光粉激發波長的失配,從而降低白光LED的整體發光效率,并導致白光色溫的改變。
  
對于功率發光二極管,驅動電流都為幾百毫安,PN結的電流密度非常大,PN結的溫升非常明顯。對于封裝和應用,如何降低產品的熱阻,使PN結產生的熱量能盡快的散發出去,不僅可提高產品的飽和電流,提高產品的發光效率,也提高了產品的可靠性和壽命。降低產品的熱阻,首先封裝材料的選擇顯得尤為重要,熱沉、粘結膠等,各材料的熱阻要低,即要求導熱性能。其次結構設計要合理,各材料間的導熱性能連續匹配,材料的導熱連接,避免在導熱通道中產生散熱瓶頸,確保熱量從內到外層層散發。,要從工藝上確保,熱量預先設計的散熱通道及時的散發出去。
  
2.填充膠的選擇
  
根據折射定律,光線從光密介質入射到光疏介質時,當入射角達到值,即大于等于臨界角時,會發生全發射。以GaN藍色芯片,GaN材料的折射率是2.3,當光線從晶體內部射向空氣時,根據折射定律,臨界角θ0=sin-1(n2/n1)容-源-電-子-網-為你提供技術支持

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