એલઇડીચોથી પેઢીના પ્રકાશ સ્ત્રોત અથવા લીલા પ્રકાશ સ્ત્રોત તરીકે ઓળખાય છે. તે ઊર્જા બચત, પર્યાવરણીય સંરક્ષણ, લાંબી સેવા જીવન અને નાના વોલ્યુમની લાક્ષણિકતાઓ ધરાવે છે. તેનો વ્યાપક ઉપયોગ વિવિધ ક્ષેત્રો જેમ કે સંકેત, પ્રદર્શન, શણગાર, બેકલાઇટ, સામાન્ય લાઇટિંગ અને શહેરી રાત્રિના દ્રશ્યોમાં થાય છે. વિવિધ કાર્યો અનુસાર, તેને પાંચ શ્રેણીઓમાં વિભાજિત કરી શકાય છે: માહિતી પ્રદર્શન, સિગ્નલ લેમ્પ, વાહન લેમ્પ, એલસીડી બેકલાઇટ અને સામાન્ય લાઇટિંગ.

પરંપરાગતએલઇડી લેમ્પઅપૂરતી તેજ જેવી ખામીઓ છે, જે અપૂરતી ઘૂંસપેંઠ તરફ દોરી જાય છે. પાવર એલઇડી લેમ્પ પર્યાપ્ત તેજ અને લાંબા સેવા જીવનના ફાયદા ધરાવે છે, પરંતુ પાવર એલઇડીમાં પેકેજિંગ જેવી તકનીકી મુશ્કેલીઓ છે. પાવર LED પેકેજિંગની પ્રકાશ નિષ્કર્ષણ કાર્યક્ષમતાને અસર કરતા પરિબળોનું અહીં સંક્ષિપ્ત વિશ્લેષણ છે.

પ્રકાશ નિષ્કર્ષણ કાર્યક્ષમતાને અસર કરતા પેકેજિંગ પરિબળો

1. હીટ ડિસીપેશન ટેકનોલોજી

PN જંકશનથી બનેલા પ્રકાશ ઉત્સર્જક ડાયોડ માટે, જ્યારે PN જંકશનમાંથી આગળનો પ્રવાહ વહે છે, ત્યારે PN જંકશનમાં ગરમીનું નુકશાન થાય છે. આ ગરમી એડહેસિવ, પોટિંગ સામગ્રી, હીટ સિંક, વગેરે દ્વારા હવામાં રેડાય છે આ પ્રક્રિયામાં, સામગ્રીના દરેક ભાગમાં ગરમીના પ્રવાહને રોકવા માટે થર્મલ અવબાધ હોય છે, એટલે કે, થર્મલ પ્રતિકાર. થર્મલ પ્રતિકાર એ ઉપકરણના કદ, માળખું અને સામગ્રી દ્વારા નિર્ધારિત એક નિશ્ચિત મૂલ્ય છે.

LED ના થર્મલ પ્રતિકારને rth (℃/W) અને થર્મલ ડિસીપેશન પાવરને PD (W) રહેવા દો. આ સમયે, વિદ્યુતપ્રવાહના થર્મલ નુકસાનને કારણે પીએન જંકશન તાપમાન વધે છે:

T(℃)=Rth&TIME; પીડી

PN જંકશન તાપમાન:

TJ=TA+Rth&TIME; પીડી

જ્યાં TA એ આસપાસનું તાપમાન છે. જંકશન તાપમાનમાં વધારો થવાથી PN જંકશન લાઇટ-એમિટિંગ રિકોમ્બિનેશનની સંભાવના ઘટશે અને LED ની તેજ ઘટશે. તે જ સમયે, ગરમીના નુકસાનને કારણે તાપમાનમાં વધારો થવાને કારણે, એલઇડીની તેજ હવે વર્તમાનના પ્રમાણમાં વધશે નહીં, એટલે કે, તે થર્મલ સંતૃપ્તિ દર્શાવે છે. વધુમાં, જંકશન તાપમાનના વધારા સાથે, લ્યુમિનેસેન્સની ટોચની તરંગલંબાઇ પણ લાંબી તરંગની દિશામાં, લગભગ 0.2-0.3nm/℃ તરફ વળશે. વાદળી ચિપ દ્વારા કોટેડ YAG ફોસ્ફરને મિશ્રિત કરીને મેળવેલા સફેદ LED માટે, વાદળી તરંગલંબાઇનું ડ્રિફ્ટ ફોસ્ફરની ઉત્તેજના તરંગલંબાઇ સાથે મેળ ખાતું નથી, જેથી સફેદ LED ની એકંદર તેજસ્વી કાર્યક્ષમતા ઘટાડી શકાય અને સફેદ પ્રકાશના રંગ તાપમાનમાં ફેરફાર થાય.

પાવર LED માટે, ડ્રાઇવિંગ કરંટ સામાન્ય રીતે સેંકડો Ma કરતા વધુ હોય છે, અને PN જંકશનની વર્તમાન ઘનતા ખૂબ મોટી છે, તેથી PN જંકશનના તાપમાનમાં વધારો ખૂબ જ સ્પષ્ટ છે. પેકેજિંગ અને એપ્લીકેશન માટે, ઉત્પાદનના થર્મલ પ્રતિકારને કેવી રીતે ઘટાડવો અને PN જંકશન દ્વારા ઉત્પન્ન થતી ગરમીને શક્ય તેટલી વહેલી તકે વિસર્જન કરવું તે માત્ર ઉત્પાદનના સંતૃપ્તિ પ્રવાહને સુધારી શકતું નથી અને ઉત્પાદનની તેજસ્વી કાર્યક્ષમતામાં પણ સુધારો કરી શકે છે. ઉત્પાદનની વિશ્વસનીયતા અને સેવા જીવન. ઉત્પાદનોના થર્મલ પ્રતિકારને ઘટાડવા માટે, સૌ પ્રથમ, પેકેજિંગ સામગ્રીની પસંદગી ખાસ કરીને મહત્વપૂર્ણ છે, જેમાં હીટ સિંક, એડહેસિવ વગેરેનો સમાવેશ થાય છે. દરેક સામગ્રીનો થર્મલ પ્રતિકાર ઓછો હોવો જોઈએ, એટલે કે, તેમાં સારી થર્મલ વાહકતા હોવી જરૂરી છે. . બીજું, માળખાકીય ડિઝાઇન વાજબી હોવી જોઈએ, સામગ્રી વચ્ચેની થર્મલ વાહકતા સતત મેળ ખાતી હોવી જોઈએ, અને સામગ્રી વચ્ચેની થર્મલ વાહકતા સારી રીતે જોડાયેલ હોવી જોઈએ, જેથી ઉષ્મા વહન ચેનલમાં ઉષ્માના વિસર્જનની અડચણને ટાળી શકાય અને ગરમીના વિસર્જનને સુનિશ્ચિત કરી શકાય. આંતરિક થી બાહ્ય સ્તર. તે જ સમયે, તે સુનિશ્ચિત કરવું જરૂરી છે કે પૂર્વ-ડિઝાઇન કરેલ હીટ ડિસીપેશન ચેનલ અનુસાર સમયસર ગરમીનું વિસર્જન થાય છે.

2. ફિલરની પસંદગી

પ્રત્યાવર્તન કાયદા અનુસાર, જ્યારે પ્રકાશ એ પ્રકાશ ગાઢ માધ્યમથી હળવા છૂટાછવાયા માધ્યમ સુધીની ઘટના હોય છે, જ્યારે ઘટના કોણ ચોક્કસ મૂલ્ય સુધી પહોંચે છે, એટલે કે નિર્ણાયક ખૂણા કરતા વધારે અથવા બરાબર, ત્યારે સંપૂર્ણ ઉત્સર્જન થશે. GaN બ્લુ ચિપ માટે, GaN સામગ્રીનો રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ 2.3 છે. જ્યારે સ્ફટિકની અંદરથી હવામાં પ્રકાશ ઉત્સર્જિત થાય છે, ત્યારે પ્રત્યાવર્તન નિયમ અનુસાર, નિર્ણાયક કોણ θ 0=sin-1(n2/n1).

જ્યાં N2 એ 1 ની બરાબર છે, એટલે કે હવાનું પ્રત્યાવર્તન સૂચકાંક છે, અને N1 એ Gan નું રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ છે, જેમાંથી નિર્ણાયક કોણની ગણતરી કરવામાં આવે છે θ 0 લગભગ 25.8 ડિગ્રી છે. આ કિસ્સામાં, એકમાત્ર પ્રકાશ જે ઉત્સર્જિત થઈ શકે છે તે ઘટના કોણ ≤ 25.8 ડિગ્રી સાથે અવકાશી ઘન કોણની અંદરનો પ્રકાશ છે. એવું નોંધવામાં આવે છે કે ગાન ચિપની બાહ્ય ક્વોન્ટમ કાર્યક્ષમતા લગભગ 30% - 40% છે. તેથી, ચિપ ક્રિસ્ટલના આંતરિક શોષણને લીધે, સ્ફટિકની બહાર ઉત્સર્જિત થઈ શકે તેવા પ્રકાશનું પ્રમાણ ખૂબ જ નાનું છે. એવું નોંધવામાં આવે છે કે ગાન ચિપની બાહ્ય ક્વોન્ટમ કાર્યક્ષમતા લગભગ 30% - 40% છે. એ જ રીતે, ચિપ દ્વારા ઉત્સર્જિત પ્રકાશ પેકેજિંગ સામગ્રી દ્વારા જગ્યામાં પ્રસારિત થવો જોઈએ, અને પ્રકાશ નિષ્કર્ષણ કાર્યક્ષમતા પર સામગ્રીના પ્રભાવને પણ ધ્યાનમાં લેવો જોઈએ.

તેથી, એલઇડી ઉત્પાદન પેકેજીંગની પ્રકાશ નિષ્કર્ષણ કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરવા માટે, N2 નું મૂલ્ય વધારવું આવશ્યક છે, એટલે કે, ઉત્પાદનના નિર્ણાયક ખૂણાને સુધારવા માટે પેકેજિંગ સામગ્રીના રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સને વધારવો આવશ્યક છે, જેથી પેકેજિંગમાં સુધારો કરી શકાય. ઉત્પાદનની તેજસ્વી કાર્યક્ષમતા. તે જ સમયે, પેકેજિંગ સામગ્રીનું પ્રકાશ શોષણ ઓછું હોવું જોઈએ. આઉટગોઇંગ લાઇટના પ્રમાણને સુધારવા માટે, પેકેજ આકાર પ્રાધાન્ય કમાનવાળા અથવા અર્ધગોળાકાર છે, જેથી જ્યારે પ્રકાશ પેકેજિંગ સામગ્રીમાંથી હવામાં ઉત્સર્જિત થાય છે, ત્યારે તે ઇન્ટરફેસ પર લગભગ લંબરૂપ હોય છે, તેથી ત્યાં કોઈ સંપૂર્ણ પ્રતિબિંબ નથી.

3. પ્રતિબિંબ પ્રક્રિયા

પ્રતિબિંબ પ્રક્રિયાના બે મુખ્ય પાસાઓ છે: એક ચિપની અંદર પ્રતિબિંબ પ્રક્રિયા છે, અને બીજું પેકેજિંગ સામગ્રી દ્વારા પ્રકાશનું પ્રતિબિંબ છે. આંતરિક અને બાહ્ય પ્રતિબિંબ પ્રક્રિયા દ્વારા, ચિપમાંથી ઉત્સર્જિત પ્રકાશ પ્રવાહ ગુણોત્તર સુધારી શકાય છે, ચિપનું આંતરિક શોષણ ઘટાડી શકાય છે, અને પાવર LED ઉત્પાદનોની તેજસ્વી કાર્યક્ષમતા સુધારી શકાય છે. પેકેજીંગના સંદર્ભમાં, પાવર એલઇડી સામાન્ય રીતે પરાવર્તન પોલાણ સાથે મેટલ સપોર્ટ અથવા સબસ્ટ્રેટ પર પાવર ચિપને એસેમ્બલ કરે છે. સપોર્ટ પ્રકાર પ્રતિબિંબ પોલાણ સામાન્ય રીતે પ્રતિબિંબ અસરને સુધારવા માટે ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ અપનાવે છે, જ્યારે બેઝ પ્લેટ પ્રતિબિંબ પોલાણ સામાન્ય રીતે પોલિશિંગ અપનાવે છે. જો શક્ય હોય તો, ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ સારવાર હાથ ધરવામાં આવશે, પરંતુ ઉપરોક્ત બે સારવાર પદ્ધતિઓ ઘાટની ચોકસાઈ અને પ્રક્રિયા દ્વારા પ્રભાવિત થાય છે, પ્રક્રિયા કરેલ પ્રતિબિંબ પોલાણમાં ચોક્કસ પ્રતિબિંબ અસર હોય છે, પરંતુ તે આદર્શ નથી. હાલમાં, મેટલ કોટિંગની અપૂરતી પોલિશિંગ ચોકસાઈ અથવા ઓક્સિડેશનને કારણે, ચીનમાં બનેલા સબસ્ટ્રેટ પ્રકારની પ્રતિબિંબ પોલાણની પ્રતિબિંબ અસર નબળી છે, જેના કારણે પ્રતિબિંબ વિસ્તારમાં શૂટિંગ કર્યા પછી ઘણો પ્રકાશ શોષાય છે અને તે પ્રતિબિંબિત થઈ શકતો નથી. અપેક્ષિત લક્ષ્ય અનુસાર પ્રકાશ ઉત્સર્જન કરતી સપાટી, જેના પરિણામે અંતિમ પેકેજિંગ પછી પ્રકાશ નિષ્કર્ષણ કાર્યક્ષમતા ઓછી થાય છે.

4. ફોસ્ફર પસંદગી અને કોટિંગ

સફેદ પાવર એલઇડી માટે, તેજસ્વી કાર્યક્ષમતામાં સુધારો એ ફોસ્ફરની પસંદગી અને પ્રક્રિયાની સારવાર સાથે પણ સંબંધિત છે. બ્લુ ચિપના ફોસ્ફર ઉત્તેજનાની કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરવા માટે, સૌપ્રથમ, ઉત્તેજના તરંગલંબાઇ, કણોનું કદ, ઉત્તેજના કાર્યક્ષમતા વગેરે સહિત ફોસ્ફરની પસંદગી યોગ્ય હોવી જોઈએ, જેનું વ્યાપક મૂલ્યાંકન કરવાની જરૂર છે અને તમામ કામગીરીને ધ્યાનમાં લેવી જરૂરી છે. બીજું, ફોસ્ફરનું કોટિંગ એકસરખું હોવું જોઈએ, પ્રાધાન્યમાં પ્રકાશ-ઉત્સર્જન કરતી ચિપની દરેક પ્રકાશ-ઉત્સર્જન સપાટી પરના એડહેસિવ સ્તરની જાડાઈ એકસરખી હોવી જોઈએ, જેથી અસમાન જાડાઈને કારણે સ્થાનિક પ્રકાશને ઉત્સર્જિત થતો અટકાવવામાં ન આવે, પરંતુ પ્રકાશ સ્થળની ગુણવત્તામાં પણ સુધારો કરે છે.

વિહંગાવલોકન:

પાવર એલઇડી ઉત્પાદનોની તેજસ્વી કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરવામાં સારી હીટ ડિસીપેશન ડિઝાઇન નોંધપાત્ર ભૂમિકા ભજવે છે, અને તે ઉત્પાદનોની સેવા જીવન અને વિશ્વસનીયતાને સુનિશ્ચિત કરવાનો પણ આધાર છે. અહીં સારી રીતે ડિઝાઇન કરેલી લાઇટ આઉટલેટ ચેનલ સ્ટ્રક્ચરલ ડિઝાઇન, સામગ્રીની પસંદગી અને રિફ્લેક્શન કેવિટી અને ફિલિંગ ગ્લુની પ્રોસેસ ટ્રીટમેન્ટ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે, જે પાવર LEDની પ્રકાશ નિષ્કર્ષણ કાર્યક્ષમતામાં અસરકારક રીતે સુધારો કરી શકે છે. સત્તા માટેસફેદ એલઇડી, ફોસ્ફરની પસંદગી અને પ્રક્રિયા ડિઝાઇન પણ સ્પોટ અને તેજસ્વી કાર્યક્ષમતા સુધારવા માટે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે.