Kā spēlēt lielāku LED gaismas avota lomu apgaismojuma jomā

Pusvadītāju apgaismojuma gaismas efektivitāte jeb energoefektivitāte ir svarīgs enerģijas taupīšanas efekta rādītājs. Pašlaik LED ierīču gaismas efektivitātes industrializācijas līmenis var sasniegt 120–140 lm / W, un apgaismojuma lampu kopējā energoefektivitāte var būt lielāka par 100 lm / W. Tas joprojām nav augsts, un enerģijas taupīšanas efekts nav acīmredzams, kas ir tālu no pusvadītāju ierīces gaismas efektivitātes teorētiskās vērtības 250 lm / W. Lai patiešām sasniegtu augstu gaismas efektivitāti, mums ir jāatrisina attiecīgās tehniskās problēmas no visiem rūpnieciskās ķēdes aspektiem, galvenokārt, lai uzlabotu iekšējo kvantu efektivitāti, ārējo kvantu efektivitāti, iepakojuma gaismas efektivitāti un lampas efektivitāti. Šajā rakstā tiks apspriestas tehniskās problēmas, kas jāatrisina pagarinājuma, mikroshēmas, iepakojuma, lampas un citos aspektos.

1. Uzlabojiet iekšējo kvantu efektivitāti un ārējo kvantu efektivitāti

Lai uzlabotu iekšējo kvantu efektivitāti un ārējo kvantu efektivitāti, galvenokārt tiek veikti šādi pasākumi.

(1) Pamatnes virsmas raupjums un nepolārs substrāts

GaN audzē uz nanomēroga raksta substrāta, "orientēta" raksta substrāta vai nepolāra un daļēji polāra substrāta, lai samazinātu dislokāciju un defektu blīvumu un polārā lauka ietekmi un uzlabotu iekšējo kvantu efektivitāti [1].

(2) Ģeneralizēts viendabīgs substrāts

GaN audzē uz Al2O3 safīra substrāta ar HVPE (hidrīda šķidrās fāzes epitaksiju) kā jauktu homogēnu substrātu GaN/Al2O3. Pamatojoties uz to, GaN tiek audzēts epitaksiski, kas var ievērojami samazināt zemo dislokācijas blīvumu līdz 106 - 107cm-2 un ievērojami uzlabot iekšējo kvantu efektivitāti. Rija, Krī un Pekinas Universitāte atrodas pētniecības un izstrādes procesā [2].

(3) Uzlabota kvantu urbuma struktūra

Kontrolējiet In komponenta maiņas režīmu un daudzumu, optimizējiet kvantu akas struktūru, uzlabojiet elektronu un caurumu pārklāšanās varbūtību, palieliniet starojuma rekombinācijas varbūtību un pielāgojiet nelīdzsvara nesēju transportēšanu, lai uzlabotu iekšējo kvantu efektivitāti.

(4) Mikroshēma ar jaunu struktūru

Jaunajai struktūrai ir nepieciešamas sešas mikroshēmas puses, lai izstarotu gaismu, un mikroshēmas saskarnē tiek izmantotas jaunas tehnoloģijas, lai veiktu dažādas virsmas raupināšanas metodes, samazinātu fotonu atstarošanas varbūtību mikroshēmas saskarnē un palielinātu virsmas caurlaidību, lai uzlabotu ārējo kvantu. mikroshēmas efektivitāte.

2. Uzlabojiet iepakojuma gaismas izvades efektivitāti un samaziniet savienojuma temperatūru

(1) Fosfora efektivitāte un pārklājuma tehnoloģija

Fosfora gaismas ierosmes efektivitāte pašlaik nav augsta, dzeltenais pulveris var sasniegt aptuveni 70 procentus, un sarkanā pulvera un zaļā pulvera efektivitāte ir zema, kas ir vēl vairāk jāuzlabo. Turklāt ļoti svarīgs ir fosfora pārklāšanas process. Tiek ziņots, ka ierosmes efektivitāte ir augsta, ja 60 μm fosfors ir vienmērīgi pārklāts uz mikroshēmas virsmas.

(2) COB iepakojums

Pašlaik pusvadītāju apgaismojuma gaismas avotam ir dažādi COB iepakojuma veidi. Ir steidzami jāuzlabo COB iepakojuma gaismas efektivitāte. Tiek ziņots, ka otrās paaudzes (daži sauktas par trešās paaudzes) COB matricas struktūras iepakojumu var sasniegt gaismas efektivitāti, kas pārsniedz 120 lm/W. Ja pilnīgai atstarošanai tiek izmantota flip chip un heksaedrs, gaismas efekts var sasniegt vairāk nekā 160 lm/W.

(3) Samaziniet savienojuma temperatūru

Ja savienojuma temperatūra ir 25 grādi, gaismas daudzums tiek iestatīts kā 100 procenti. Kad savienojuma temperatūra paaugstinās līdz 60 grādiem, gaismas daudzums ir tikai 90 procenti, un, kad tas paaugstinās līdz 140 grādiem, gaismas daudzums ir tikai 70 procenti. Tāpēc iepakošanas laikā jāpalielina siltuma izkliedes pasākumi, lai uzturētu zemāku savienojuma temperatūru un augstāku gaismas efektivitāti.

3. Uzlabojiet lampu gaismas uztveršanas efektivitāti

Dažādu LED lampu efektivitāte ir ļoti atšķirīga. Parasti LED lampu efektivitāte ir lielāka par 80 procentiem, un dažas no tām var būt vairāk nekā 90 procenti. Atbilstoši LED gaismas avota īpašībām un dažādiem pielietojuma gadījumiem ir jāuzlabo lampu sekundārais optiskais dizains, kā arī jāņem vērā lampu siltuma izkliede un atspīdums, lai uzlabotu LED lampu gaismas ekstrakcijas efektivitāti.