LED, ки ҳамчун манбаи равшании насли чорум ё манбаи нури сабз маълум аст, дорои хусусиятҳои сарфаи энергия, ҳифзи муҳити зист, умри дароз ва андозаи хурд мебошад. Он ба таври васеъ дар соҳаҳои гуногун, аз қабили нишондод, намоиш, ороиш, рӯшноӣ, равшании умумӣ ва саҳнаҳои шабонаи шаҳрӣ истифода мешавад. Мувофиқи вазифаҳои гуногуни истифода, онро ба панҷ категория тақсим кардан мумкин аст: намоиши иттилоот, чароғҳои сигналӣ, асбобҳои равшании автомобилӣ, равшании паси экрани LCD ва равшании умумӣ.
Чароғҳои анъанавии LED камбудиҳо доранд, ба монанди равшании нокифоя, ки ба маъруфияти нокифоя оварда мерасонад. Чароғҳои LED навъи барқ ​​дорои бартариҳо ба монанди равшании баланд ва мӯҳлати хидматрасонӣ мебошанд, аммо онҳо мушкилоти техникӣ ба монанди бастабандӣ доранд. Дар зер таҳлили мухтасари омилҳое оварда шудааст, ки ба самаранокии ҳосили нури бастабандии навъи LED таъсир мерасонанд.

1. Технологияи паҳншавии гармӣ
Барои диодҳои рӯшноӣ, ки аз узвҳои PN иборатанд, вақте ки ҷараёни пеш аз гузариши PN мегузарад, гузариши PN талафоти гармиро эҳсос мекунад. Ин гармӣ тавассути илтиёмӣ, маводҳои капсулатсионӣ, гармкунакҳо ва ғайра ба ҳаво паҳн мешавад. Дар ин раванд, ҳар як қисми мавод як муқовимати гармидиҳӣ дорад, ки ҷараёни гармиро пешгирӣ мекунад, ки муқовимати гармӣ номида мешавад. Муқовимати гармӣ арзиши собитест, ки аз рӯи андоза, сохтор ва маводи дастгоҳ муайян карда мешавад.
Фарз мекунем, ки муқовимати гармии диодҳои рӯшноӣ Rth (℃/Вт) ва қувваи паҳншавии гармӣ PD (W) аст, болоравии ҳарорати гузариши PN, ки аз талафоти гармии ҷараён ба вуҷуд омадааст, чунин аст:
T (℃) = Rth & TIME; ПД
Ҳарорати пайванди PN ин аст:
TJ=TA+Rth&TIME; ПД
Дар байни онҳо TA ҳарорати муҳити зист мебошад. Аз сабаби баланд шудани ҳарорати пайвастшавӣ, эҳтимолияти рекомбинатсияи люминессенси PN junction кам мешавад, ки дар натиҷа равшании диодҳои рӯшноӣ коҳиш меёбад. Дар ҳамин ҳол, бинобар баланд шудани ҳарорат, ки дар натиҷаи талафоти гармӣ ба вуҷуд омадааст, равшании диодҳои рӯшноӣ дигар мутаносибан бо ҷараён афзоиш намеёбад, ки ин падидаи сершавии гармиро нишон медиҳад. Илова бар ин, вақте ки ҳарорати пайвастшавӣ баланд мешавад, дарозии авҷи мавҷҳои нури пошидашуда низ ба мавҷҳои дарозтар, тақрибан 0,2-0,3 нм / ℃ мегузарад. Барои LED-ҳои сафед, ки тавассути омехта кардани хокаи флуоресцентии YAG бо микросхемаҳои нури кабуд ба даст оварда шудаанд, ғарқшавии мавҷи нури кабуд бо дарозии мавҷи ҳаяҷонбахши хокаи флуоресцентӣ номувофиқӣ ба вуҷуд меорад ва ба ин васила самаранокии умумии равшании LEDҳои сафедро коҳиш медиҳад ва боиси тағирёбии ранги нури сафед мегардад. ҳарорат.
Барои диодҳои нури барқ, ҷараёни ҳаракаткунанда одатан якчанд сад миллиампер ё бештар аз он аст ва зичии ҷории пайванди PN хеле баланд аст, аз ин рӯ болоравии ҳарорати гузариши PN хеле муҳим аст. Барои бастабандӣ ва барномаҳо, чӣ гуна коҳиш додани муқовимати гармии маҳсулот, то гармии тавассути пайванди PN тавлидшуда ҳарчи зудтар пароканда карда шавад, на танҳо ҷараёни сершавӣ ва самаранокии равшании маҳсулотро беҳтар мекунад, балки инчунин эътимоднокӣ ва умри махсулот. Барои кам кардани муқовимати гармии маҳсулот, интихоби масолеҳи бастабандӣ, аз ҷумла гармкунакҳо, часпакҳо ва ғайра муҳим аст, муқовимати гармии ҳар як мавод бояд паст бошад, ки гармии хуби гармиро талаб мекунад. Дуюм, тарҳи сохторӣ бояд оқилона бошад, ки пайвастагии гармидиҳии байни маводҳо ва пайвастагиҳои хуби гармии байни маводҳо пешгирӣ карда шавад, то аз монеаҳои паҳншавии гармӣ дар каналҳои гармӣ пешгирӣ карда шавад ва паҳншавии гармиро аз қабатҳои дарунӣ ба қабатҳои берунӣ таъмин кунад. Дар баробари ин, бояд аз процесс таъмин карда шавад, ки гармй мувофики каналхои пешакй тар-тиб додашудаи гармй сари вакт пахн карда шавад.

2. Интихоби илтиёми пуркунанда
Мувофики конуни рефраксия хангоми аз мухити зич ба мухити кам афтидани нур, партови пурра хангоми ба андозаи муайян, яъне аз кунчи критики зиёд ё баробар расидан ба вучуд меояд. Барои микросхемаҳои кабуди GaN, шохиси шикастани маводи GaN 2,3 аст. Вақте ки нур аз даруни кристалл ба сӯи ҳаво бароварда мешавад, мувофиқи қонуни шикастан кунҷи критикӣ θ 0=sin-1 (n2/n1) аст.
Дар байни онҳо n2 ба 1 баробар аст, ки шохиси шикастани ҳаво ва n1 шохиси шикастани GaN мебошад. Аз ин рӯ, кунҷи муҳими θ 0 тақрибан 25,8 дараҷа ҳисоб карда мешавад. Дар ин ҳолат, танҳо нуре, ки метавонад паҳн шавад, нур дар дохили кунҷи сахти фазоии ≤ 25,8 дараҷа мебошад. Тибқи гузоришҳо, самаранокии квантии берунии микросхемаҳои GaN дар айни замон тақрибан 30% -40% аст. Аз ин рӯ, аз сабаби ҷабби дохилии кристалл чип, ҳиссаи нуре, ки берун аз кристалл бароварда мешавад, хеле кам аст. Тибқи гузоришҳо, самаранокии квантии берунии микросхемаҳои GaN дар айни замон тақрибан 30% -40% аст. Ба ҳамин монанд, нури аз чип баровардашуда бояд аз маводи бастабандӣ гузарад ва ба фазо интиқол дода шавад ва таъсири мавод ба самаранокии ҳосили нур низ бояд ба назар гирифта шавад.
Аз ин рӯ, барои баланд бардоштани самаранокии ҳосили нури бастабандии маҳсулоти LED, зарур аст, ки арзиши n2, яъне нишондиҳандаи рефраксияи маводи бастабандӣ зиёд карда шавад, то кунҷи критикии маҳсулот афзоиш ёбад ва ба ин васила баланд бардоштани самаранокии нури бастабандии маҳсулот. Дар баробари ин, маводи инкапсуляция бояд камтар азхудкунии нур дошта бошад. Барои зиёд кардани таносуби нури баровардашуда, беҳтар аст, ки барои бастабандӣ шакли камон ё нимсфера дошта бошед. Ҳамин тавр, вақте ки нур аз маводи бастабандӣ ба ҳаво паҳн мешавад, он қариб ба интерфейс перпендикуляр аст ва дигар инъикоси пурраро намебинад.

3. Коркарди рефлексия
Ду ҷанбаи асосии муолиҷаи инъикос вуҷуд дорад: яке коркарди инъикос дар дохили чип ва дигаре инъикоси нур аз ҷониби маводи бастабандӣ. Тавассути муолиҷаи инъикоси дохилӣ ва берунӣ, ҳиссаи нуре, ки аз дохили чип хориҷ мешавад, афзоиш меёбад, ҷаббида дар дохили чип коҳиш меёбад ва самаранокии равшании маҳсулоти LED барқ ​​беҳтар мешавад. Дар робита ба бастабандӣ, LED-ҳои навъи барқ ​​одатан микросхемаҳои навъи барқро дар қавсҳои металлӣ ё субстратҳо бо холигоҳҳои инъикоскунанда ҷамъ мекунанд. Холии инъикоскунандаи навъи кронштейн одатан барои беҳтар кардани эффекти инъикос пӯшонида мешавад, дар ҳоле ки холигии инъикоскунандаи навъи субстрат одатан сайқал дода мешавад ва агар шароит иҷозат диҳад, метавонад аз коркарди электроплитатсия гузарад. Бо вуҷуди ин, ду усули дар боло зикршуда ба дақиқии қолаб ва раванд таъсир мерасонанд ва холигии инъикоскунандаи коркардшуда таъсири муайяни инъикос дорад, аммо он идеалӣ нест. Дар айни замон, дар истеҳсоли пуфакҳои инъикоскунандаи навъи субстрат дар Чин, аз сабаби дақиқии нокифояи polishing ё оксидшавии рӯйпӯшҳои металлӣ, таъсири инъикос суст аст. Ин ба он оварда мерасонад, ки пас аз расидан ба майдони инъикос нури зиёд ҷаббида мешавад, ки онро тавре ки интизор мерафт, дар сатҳи нурпошӣ инъикос кардан мумкин нест ва пас аз бастабанди ниҳоӣ ба самаранокии пасти ҳосили нур оварда мерасонад.

4. Интихоб ва пӯшонидани хокаи флуоресцентӣ
Барои LED қувваи сафед, беҳтар кардани самаранокии равшанӣ инчунин ба интихоби хокаи флуоресцентӣ ва коркарди раванд вобаста аст. Бо мақсади баланд бардоштани самаранокии ҳаяҷонбахши хокаи флуоресцентии микросхемаҳои кабуд, интихоби хокаи флуоресцентӣ бояд мувофиқ бошад, аз ҷумла дарозии мавҷи ҳаяҷон, андозаи зарраҳо, самаранокии ҳаяҷон ва ғайра ва арзёбии ҳамаҷониба барои баррасии омилҳои гуногуни иҷроиш гузаронида шавад. Сониян, пӯшиши хокаи флуоресцентӣ бояд яксон бошад, беҳтараш бо ғафсии якхелаи қабати илтиёмӣ дар ҳар як сатҳи рӯшноии чип, барои пешгирӣ кардани ғафсии нобаробар, ки боиси паҳншавии нури маҳаллӣ мегардад ва инчунин беҳтар кардани сифати нуқтаи нур.

Барраси:
Тарҳрезии хуби паҳншавии гармӣ дар баланд бардоштани самаранокии равшании маҳсулоти LED-и барқ ​​​​нақши муҳим дорад ва инчунин шарти ҳатмӣ барои таъмини мӯҳлат ва эътимоднокии маҳсулот мебошад. Канали хуб тарҳрезишудаи баромади рӯшноӣ бо таваҷҷӯҳ ба тарроҳии сохторӣ, интихоби мавод ва коркарди ковокиҳои инъикоскунанда, илтиёмҳои пуркунӣ ва ғайра метавонад самаранокии ҷамъоварии нури LED-ҳои навъи барқро ба таври муассир беҳтар созад. Барои навъи қувваи барқ ​​​​сафед LED, интихоби хокаи флуоресцентӣ ва тарроҳии раванд низ барои беҳтар кардани андозаи нуқта ва самаранокии равшанӣ муҳим аст.