એલઇડી, જેને ચોથી પેઢીના પ્રકાશ સ્ત્રોત અથવા લીલા પ્રકાશ સ્ત્રોત તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તેમાં ઉર્જા બચત, પર્યાવરણીય સંરક્ષણ, લાંબી આયુષ્ય અને નાના કદના લક્ષણો છે. તે વિવિધ ક્ષેત્રો જેમ કે સંકેત, પ્રદર્શન, શણગાર, બેકલાઇટ, સામાન્ય લાઇટિંગ અને શહેરી રાત્રિના દ્રશ્યોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. વિવિધ વપરાશ કાર્યો અનુસાર, તેને પાંચ શ્રેણીઓમાં વિભાજિત કરી શકાય છે: માહિતી પ્રદર્શન, સિગ્નલ લાઇટ્સ, ઓટોમોટિવ લાઇટિંગ ફિક્સર, એલસીડી સ્ક્રીન બેકલાઇટ અને સામાન્ય લાઇટિંગ.
પરંપરાગત એલઇડી લાઇટ્સમાં અપૂરતી તેજ જેવી ખામીઓ છે, જે અપૂરતી લોકપ્રિયતા તરફ દોરી જાય છે. પાવર ટાઈપ એલઈડી લાઈટોમાં ઉચ્ચ બ્રાઈટનેસ અને લાંબી સર્વિસ લાઈફ જેવા ફાયદા છે, પરંતુ તેમાં પેકેજીંગ જેવી તકનીકી મુશ્કેલીઓ છે. નીચે એવા પરિબળોનું સંક્ષિપ્ત વિશ્લેષણ છે જે પાવર પ્રકારના LED પેકેજિંગની પ્રકાશ લણણી કાર્યક્ષમતાને અસર કરે છે.

1. હીટ ડિસીપેશન ટેકનોલોજી
PN જંકશનથી બનેલા પ્રકાશ ઉત્સર્જક ડાયોડ્સ માટે, જ્યારે PN જંકશનમાંથી ફોરવર્ડ કરંટ વહે છે, ત્યારે PN જંકશન ગરમીનું નુકશાન અનુભવે છે. આ ગરમી એડહેસિવ, એન્કેપ્સ્યુલેશન સામગ્રી, હીટ સિંક વગેરે દ્વારા હવામાં રેડાય છે. આ પ્રક્રિયા દરમિયાન, સામગ્રીના દરેક ભાગમાં થર્મલ અવબાધ હોય છે જે ગરમીના પ્રવાહને અટકાવે છે, જેને થર્મલ પ્રતિકાર તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. થર્મલ પ્રતિકાર એ ઉપકરણના કદ, માળખું અને સામગ્રી દ્વારા નિર્ધારિત નિશ્ચિત મૂલ્ય છે.
પ્રકાશ-ઉત્સર્જન કરનાર ડાયોડનો થર્મલ પ્રતિકાર Rth (℃/W) છે અને ઉષ્મા વિસર્જન શક્તિ PD (W) છે એમ ધારી રહ્યા છીએ, PN જંકશનના તાપમાનમાં વિદ્યુતપ્રવાહના ગરમીના નુકશાનને કારણે થયેલો વધારો છે:
T (℃)=Rth&TIME; પીડી
PN જંકશન તાપમાન છે:
TJ=TA+Rth&TIME; પીડી
તેમાંથી, TA એ આસપાસનું તાપમાન છે. જંકશન તાપમાનમાં વધારો થવાને કારણે, PN જંકશન લ્યુમિનેસેન્સ રિકોમ્બિનેશનની સંભાવના ઘટે છે, પરિણામે પ્રકાશ-ઉત્સર્જન કરતા ડાયોડની તેજમાં ઘટાડો થાય છે. દરમિયાન, ગરમીના નુકશાનને કારણે થતા તાપમાનમાં વધારો થવાને કારણે, પ્રકાશ-ઉત્સર્જન કરતા ડાયોડની તેજ વર્તમાન સાથે પ્રમાણસર વધવાનું ચાલુ રાખશે નહીં, જે થર્મલ સંતૃપ્તિની ઘટના સૂચવે છે. વધુમાં, જંકશન તાપમાનમાં વધારો થતાં, ઉત્સર્જિત પ્રકાશની ટોચની તરંગલંબાઇ પણ લાંબી તરંગલંબાઇ તરફ, લગભગ 0.2-0.3 nm/℃ તરફ વળશે. વાદળી પ્રકાશ ચિપ્સ સાથે કોટેડ YAG ફ્લોરોસન્ટ પાવડરને મિશ્રિત કરીને મેળવેલા સફેદ એલઇડી માટે, વાદળી પ્રકાશ તરંગલંબાઇનો પ્રવાહ ફ્લોરોસન્ટ પાવડરની ઉત્તેજના તરંગલંબાઇ સાથે મેળ ખાતો નથી, જેનાથી સફેદ એલઇડીની એકંદર તેજસ્વી કાર્યક્ષમતા ઘટશે અને સફેદ પ્રકાશ રંગમાં ફેરફાર થશે. તાપમાન
પાવર લાઇટ-એમિટિંગ ડાયોડ્સ માટે, ડ્રાઇવિંગ કરંટ સામાન્ય રીતે કેટલાક સો મિલિએમ્પ્સ અથવા વધુ હોય છે, અને PN જંકશનની વર્તમાન ઘનતા ખૂબ ઊંચી હોય છે, તેથી PN જંકશનના તાપમાનમાં વધારો ખૂબ જ નોંધપાત્ર છે. પેકેજિંગ અને એપ્લીકેશન માટે, ઉત્પાદનના થર્મલ પ્રતિકારને કેવી રીતે ઘટાડવો જેથી કરીને PN જંકશન દ્વારા ઉત્પન્ન થતી ગરમીને શક્ય તેટલી વહેલી તકે દૂર કરી શકાય, તે માત્ર ઉત્પાદનની સંતૃપ્તિ વર્તમાન અને તેજસ્વી કાર્યક્ષમતામાં જ સુધારો કરી શકતું નથી, પરંતુ વિશ્વસનીયતા પણ વધારી શકે છે. ઉત્પાદનનું જીવનકાળ. ઉત્પાદનના થર્મલ પ્રતિકારને ઘટાડવા માટે, પેકેજિંગ સામગ્રીની પસંદગી ખાસ કરીને મહત્વપૂર્ણ છે, જેમાં હીટ સિંક, એડહેસિવ વગેરેનો સમાવેશ થાય છે. દરેક સામગ્રીનો થર્મલ પ્રતિકાર ઓછો હોવો જોઈએ, જેના માટે સારી થર્મલ વાહકતા જરૂરી છે. બીજું, થર્મલ ચેનલોમાં ઉષ્માના વિસર્જનની અડચણોને ટાળવા અને અંદરથી બહારના સ્તરો સુધી ગરમીના વિસર્જનને સુનિશ્ચિત કરવા માટે સામગ્રી વચ્ચે થર્મલ વાહકતા અને સામગ્રી વચ્ચે સારા થર્મલ કનેક્શન્સ સાથે સતત મેચિંગ સાથે માળખાકીય ડિઝાઇન વાજબી હોવી જોઈએ. તે જ સમયે, પ્રક્રિયામાંથી તે સુનિશ્ચિત કરવું જરૂરી છે કે અગાઉથી રચાયેલ હીટ ડિસીપેશન ચેનલો અનુસાર સમયસર રીતે ગરમીનું વિસર્જન થાય છે.

2. ભરણ એડહેસિવની પસંદગી
રીફ્રેક્શનના નિયમ મુજબ, જ્યારે પ્રકાશ એ ગાઢ માધ્યમથી છૂટા માધ્યમ સુધીની ઘટના હોય છે, ત્યારે સંપૂર્ણ ઉત્સર્જન થાય છે જ્યારે ઘટના કોણ ચોક્કસ મૂલ્ય સુધી પહોંચે છે, એટલે કે, નિર્ણાયક ખૂણા કરતા વધારે અથવા તેની બરાબર. GaN બ્લુ ચિપ્સ માટે, GaN સામગ્રીનો રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ 2.3 છે. જ્યારે સ્ફટિકની અંદરથી હવા તરફ પ્રકાશ ઉત્સર્જિત થાય છે, ત્યારે વક્રીભવનના નિયમ અનુસાર, નિર્ણાયક કોણ θ 0=sin-1 (n2/n1).
તેમાંથી, n2 એ 1 ની બરાબર છે, જે હવાનું પ્રત્યાવર્તન ઇન્ડેક્સ છે, અને n1 એ GaN નું રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ છે. તેથી, નિર્ણાયક કોણ θ 0 લગભગ 25.8 ડિગ્રી ગણવામાં આવે છે. આ કિસ્સામાં, ≤ 25.8 ડિગ્રીના અવકાશી ઘન કોણની અંદર માત્ર પ્રકાશ જ ઉત્સર્જિત થઈ શકે છે. અહેવાલો અનુસાર, GaN ચિપ્સની બાહ્ય ક્વોન્ટમ કાર્યક્ષમતા હાલમાં લગભગ 30% -40% છે. તેથી, ચિપ ક્રિસ્ટલના આંતરિક શોષણને લીધે, સ્ફટિકની બહાર ઉત્સર્જિત થઈ શકે તેવા પ્રકાશનું પ્રમાણ ખૂબ જ નાનું છે. અહેવાલો અનુસાર, GaN ચિપ્સની બાહ્ય ક્વોન્ટમ કાર્યક્ષમતા હાલમાં લગભગ 30% -40% છે. એ જ રીતે, ચિપ દ્વારા ઉત્સર્જિત પ્રકાશને પેકેજિંગ સામગ્રીમાંથી પસાર થવાની અને અવકાશમાં પ્રસારિત કરવાની જરૂર છે, અને પ્રકાશ લણણીની કાર્યક્ષમતા પર સામગ્રીની અસરને પણ ધ્યાનમાં લેવાની જરૂર છે.
તેથી, એલઇડી પ્રોડક્ટ પેકેજીંગની પ્રકાશ લણણીની કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરવા માટે, n2 નું મૂલ્ય વધારવું જરૂરી છે, એટલે કે, પેકેજિંગ સામગ્રીના રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સને વધારવા માટે, ઉત્પાદનના નિર્ણાયક કોણને વધારવા માટે અને આમ. ઉત્પાદનની પેકેજીંગની તેજસ્વી કાર્યક્ષમતામાં સુધારો. તે જ સમયે, એન્કેપ્સ્યુલેશન સામગ્રીમાં પ્રકાશનું ઓછું શોષણ હોવું જોઈએ. ઉત્સર્જિત પ્રકાશના પ્રમાણને વધારવા માટે, પેકેજિંગ માટે કમાનવાળા અથવા ગોળાર્ધ આકારનું હોવું શ્રેષ્ઠ છે. આ રીતે, જ્યારે પેકેજિંગ સામગ્રીમાંથી પ્રકાશ હવામાં ઉત્સર્જિત થાય છે, ત્યારે તે ઇન્ટરફેસ માટે લગભગ લંબરૂપ હોય છે અને હવે સંપૂર્ણ પ્રતિબિંબમાંથી પસાર થતો નથી.

3. પ્રતિબિંબ પ્રક્રિયા
રિફ્લેક્શન ટ્રીટમેન્ટના બે મુખ્ય પાસાઓ છે: એક ચિપની અંદર રિફ્લેક્શન ટ્રીટમેન્ટ છે, અને બીજું પેકેજિંગ મટિરિયલ દ્વારા પ્રકાશનું પ્રતિબિંબ છે. બંને આંતરિક અને બાહ્ય પ્રતિબિંબ સારવાર દ્વારા, ચિપની અંદરથી ઉત્સર્જિત પ્રકાશનું પ્રમાણ વધે છે, ચિપની અંદર શોષણ ઘટાડવામાં આવે છે, અને પાવર LED ઉત્પાદનોની તેજસ્વી કાર્યક્ષમતામાં સુધારો થાય છે. પેકેજીંગની દ્રષ્ટિએ, પાવર ટાઇપ એલઇડી સામાન્ય રીતે ધાતુના કૌંસ અથવા પ્રતિબિંબીત પોલાણવાળા સબસ્ટ્રેટ પર પાવર ટાઇપ ચિપ્સને એસેમ્બલ કરે છે. કૌંસ પ્રકારનું પ્રતિબિંબીત પોલાણ સામાન્ય રીતે પ્રતિબિંબ અસરને સુધારવા માટે પ્લેટેડ કરવામાં આવે છે, જ્યારે સબસ્ટ્રેટ પ્રકારનું પ્રતિબિંબીત પોલાણ સામાન્ય રીતે પોલિશ્ડ હોય છે અને જો પરિસ્થિતિઓ પરવાનગી આપે તો ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ સારવારમાંથી પસાર થઈ શકે છે. જો કે, ઉપરોક્ત બે સારવાર પદ્ધતિઓ ઘાટની ચોકસાઈ અને પ્રક્રિયા દ્વારા પ્રભાવિત થાય છે, અને પ્રક્રિયા કરેલ પ્રતિબિંબીત પોલાણમાં ચોક્કસ પ્રતિબિંબ અસર હોય છે, પરંતુ તે આદર્શ નથી. હાલમાં, ચીનમાં સબસ્ટ્રેટ પ્રકારના પ્રતિબિંબીત પોલાણના ઉત્પાદનમાં, અપૂરતી પોલિશિંગ ચોકસાઈ અથવા મેટલ કોટિંગ્સના ઓક્સિડેશનને કારણે, પ્રતિબિંબ અસર નબળી છે. આના પરિણામે પ્રતિબિંબ વિસ્તાર સુધી પહોંચ્યા પછી ઘણો પ્રકાશ શોષાય છે, જે અપેક્ષિત રીતે પ્રકાશ ઉત્સર્જિત સપાટી પર પ્રતિબિંબિત થઈ શકતો નથી, જે અંતિમ પેકેજિંગ પછી ઓછી પ્રકાશ લણણી કાર્યક્ષમતા તરફ દોરી જાય છે.

4. ફ્લોરોસન્ટ પાવડરની પસંદગી અને કોટિંગ
સફેદ પાવર એલઇડી માટે, તેજસ્વી કાર્યક્ષમતામાં સુધારો ફ્લોરોસન્ટ પાવડરની પસંદગી અને પ્રક્રિયા સારવાર સાથે પણ સંબંધિત છે. બ્લુ ચિપ્સના ફ્લોરોસન્ટ પાવડર ઉત્તેજનાની કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરવા માટે, ફ્લોરોસન્ટ પાવડરની પસંદગી યોગ્ય હોવી જોઈએ, જેમાં ઉત્તેજના તરંગલંબાઈ, કણોનું કદ, ઉત્તેજના કાર્યક્ષમતા વગેરેનો સમાવેશ થાય છે, અને વિવિધ પ્રદર્શન પરિબળોને ધ્યાનમાં લેવા માટે વ્યાપક મૂલ્યાંકન હાથ ધરવું જોઈએ. બીજું, ફ્લોરોસન્ટ પાઉડરનું કોટિંગ એકસમાન હોવું જોઈએ, પ્રાધાન્યમાં ચિપની દરેક પ્રકાશ-ઉત્સર્જન સપાટી પર એડહેસિવ સ્તરની સમાન જાડાઈ સાથે, અસમાન જાડાઈને ટાળવા માટે જે સ્થાનિક પ્રકાશને ઉત્સર્જિત કરવામાં અસમર્થ બની શકે છે, અને તે પણ સુધારે છે. પ્રકાશ સ્થળની ગુણવત્તા.

વિહંગાવલોકન:
પાવર LED ઉત્પાદનોની તેજસ્વી કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરવામાં સારી હીટ ડિસીપેશન ડિઝાઇન નોંધપાત્ર ભૂમિકા ભજવે છે, અને ઉત્પાદનના જીવનકાળ અને વિશ્વસનીયતાને સુનિશ્ચિત કરવા માટેની પૂર્વશરત પણ છે. સારી રીતે ડિઝાઇન કરેલી લાઇટ આઉટપુટ ચેનલ, માળખાકીય ડિઝાઇન, સામગ્રીની પસંદગી અને પ્રતિબિંબીત પોલાણની પ્રક્રિયાની સારવાર, એડહેસિવ્સ ભરવા વગેરે પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરીને, પાવર પ્રકારના LEDs ની પ્રકાશ લણણી કાર્યક્ષમતાને અસરકારક રીતે સુધારી શકે છે. પાવર ટાઇપ વ્હાઇટ LED માટે, ફ્લોરોસન્ટ પાવડરની પસંદગી અને પ્રક્રિયા ડિઝાઇન પણ સ્પોટ સાઈઝ અને તેજસ્વી કાર્યક્ષમતા સુધારવા માટે નિર્ણાયક છે.