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介绍LED封装的取光效率

时间:2011-02-25 21:12:36来源:原创 作者:admin 点击:

LED封装的取光效率



常规LED是支架式,采用环氧树脂封装,功率较小,整体发光光通量不大,亮度高的也只能特殊照明使用。

随着LED芯片技术和封装技术的发展,顺应照明领域对高光通量LED产品的,功率型LED逐步走入市场。本文由www.dziuu.com整理提供,部分内容来源于网络,如有侵犯到你的权利请与我们联系更正。

这种功率型的LED是将发光芯片放在散热热沉上,上面装配光学透镜以达到光学空间分布,透镜内部填充低应力柔性硅胶。
  
功率型LED要真正进入照明领域,实现家庭日常照明,其要的问题还有,其中最重要的便是发光效率。目前市场上功率型LED报道的最高流明效率在50lm/W左右,还远达不到家庭日常照明的要求。提高功率型LED发光效率,一其发光芯片的效率有待提高;另一,功率型LED的封装技术也需进一步提高,从结构设计、材料技术及工艺技术等多入手,提高产品的封装取光效率。
  
影响取光效率的封装要素
  
1.散热技术

  
对于由PN结组成的发光二极管,当正向电流从PN结流过时,PN结有发热损耗,这些热量经由粘结胶、灌封材料、热沉等,辐射到空气中,在过程中每一部分材料都有阻止热流的热阻抗,也热阻,热阻是由器件的尺寸、结构及材料所决定的固定值。设发光二极管的热阻为Rth(℃/W),热耗散功率为PD(W),电流的热损耗而引起的PN结温度上升为:
  △T(℃)=Rth×PD。
  PN结结温为:
  TJ=TA+Rth×PD
  
其中TA为环境温度。结温的上升会使PN结发光复合的几率下降,发光二极管的亮度就会下降。热损耗引起的温升增高,发光二极管亮度将不再继续随着电流成比例提高,即显示出热饱和现象。,随着结温的上升,发光的峰值波长也将向长波方向漂移,约0.2-0.3nm/℃,这对于通过由蓝光芯片涂覆YAG荧光粉混合得到的白色LED,蓝光波长的漂移,会引起与荧光粉激发波长的失配,从而降低白光LED的整体发光效率,并导致白光色温的改变。
  
对于功率发光二极管,驱动电流都为几百毫安,PN结的电流密度非常大,PN结的温升非常明显。对于封装和应用,如何降低产品的热阻,使PN结产生的热量能尽快的散发出去,不仅可提高产品的饱和电流,提高产品的发光效率,也提高了产品的可靠性和寿命。降低产品的热阻,首先封装材料的选择显得尤为重要,热沉、粘结胶等,各材料的热阻要低,即要求导热性能。其次结构设计要合理,各材料间的导热性能连续匹配,材料的导热连接,避免在导热通道中产生散热瓶颈,确保热量从内到外层层散发。,要从工艺上确保,热量预先设计的散热通道及时的散发出去。
  
2.填充胶的选择
  
根据折射定律,光线从光密介质入射到光疏介质时,当入射角达到值,即大于等于临界角时,会发生全发射。以GaN蓝色芯片,GaN材料的折射率是2.3,当光线从晶体内部射向空气时,根据折射定律,临界角θ0=sin-1(n2/n1)容-源-电-子-网-为你提供技术支持

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