Kaip atlikti didesnį LED šviesos šaltinio vaidmenį apšvietimo srityje

Puslaidininkinio apšvietimo šviesos efektyvumas arba energijos vartojimo efektyvumas yra svarbus energijos taupymo rodiklis. Šiuo metu LED prietaisų šviesos efektyvumo industrializacijos lygis gali siekti 120–140 lm/W, o bendras apšvietimo lempų energijos vartojimo efektyvumas gali būti didesnis nei 100 lm/W. Tai vis dar nėra didelis, o energijos taupymo efektas nėra akivaizdus, ​​o tai toli nuo teorinės puslaidininkinio įtaiso šviesos efektyvumo vertės 250 lm / W. Norėdami iš tikrųjų pasiekti aukštą šviesos efektyvumą, turime išspręsti atitinkamas technines problemas visais pramonės grandinės aspektais, daugiausia siekiant pagerinti vidinį kvantinį efektyvumą, išorinį kvantinį efektyvumą, pakavimo šviesos efektyvumą ir lempos efektyvumą. Šiame darbe bus aptariamos techninės problemos, kurias reikia išspręsti prailginimo, lusto, pakuotės, lempos ir kitais aspektais.

1. Pagerinti vidinį kvantinį efektyvumą ir išorinį kvantinį efektyvumą

Siekiant pagerinti vidinį kvantinį efektyvumą ir išorinį kvantinį efektyvumą, daugiausia imamasi šių priemonių.

(1) Pagrindo paviršiaus šiurkštinimas ir nepolinis pagrindas

GaN auginamas ant nanoskalės rašto substrato, „orientuoto“ raštuoto substrato arba nepolinio ir pusiau polinio substrato, siekiant sumažinti dislokacijos ir defektų tankį bei polinio lauko įtaką ir pagerinti vidinį kvantinį efektyvumą [1].

(2) Apibendrintas vienalytis substratas

GaN auginamas ant Al2O3 safyro substrato naudojant HVPE (hidridinės skystosios fazės epitaksiją) kaip mišrų homogeninį substratą GaN/Al2O3. Šiuo pagrindu GaN yra auginamas epitaksiškai, o tai gali labai sumažinti mažą dislokacijos tankį iki 106 - 107cm-2 ir labai pagerinti vidinį kvantinį efektyvumą. Riya, Cree ir Pekino universitetai atlieka mokslinius tyrimus ir plėtrą [2].

(3) Patobulinta kvantinio šulinio struktūra

Valdykite In komponento keitimo režimą ir kiekį, optimizuokite kvantinio šulinio struktūrą, pagerinkite elektronų ir skylių persidengimo tikimybę, padidinkite spinduliuotės rekombinacijos tikimybę ir sureguliuokite nepusiausvyros nešėjų transportavimą, kad pagerintumėte vidinį kvantinį efektyvumą.

(4) Naujos struktūros lustas

Naujai struktūrai reikalingos šešios lusto pusės, kad spinduliuotų šviesą, o lusto sąsajoje naudojamos naujos technologijos, skirtos įvairiems paviršiaus šiurkštinimo metodams, sumažinti fotonų atspindžio tikimybę lusto sąsajoje ir padidinti paviršiaus pralaidumą, kad būtų pagerintas išorinis kvantas. lusto efektyvumas.

2. Pagerinkite pakuotės šviesos efektyvumą ir sumažinkite sankryžos temperatūrą

(1) Fosforo efektyvumas ir dengimo technologija

Šviesos fosforo sužadinimo efektyvumas šiuo metu nėra didelis, geltoni milteliai gali siekti apie 70 procentų, o raudonų ir žalių miltelių efektyvumas yra mažas, todėl jį reikia toliau tobulinti. Be to, labai svarbus yra fosforo dengimo procesas. Pranešama, kad sužadinimo efektyvumas yra didelis, kai 60 μm fosforas yra tolygiai padengtas lusto paviršiumi.

(2) COB pakuotė

Šiuo metu puslaidininkinio apšvietimo šviesos šaltinis naudoja įvairias COB pakuotės formas. Būtina skubiai pagerinti COB pakuočių šviesos efektyvumą. Pranešama, kad antrosios kartos (kai kurie vadinami trečiąja karta) COB matricos struktūros pakuotė gali pasiekti didesnį nei 120 lm/W šviesos efektyvumą. Jei apverčiamasis lustas ir šešiakampis naudojami visam atspindžiui, šviesos efektas gali siekti daugiau nei 160 lm/W.

(3) Sumažinkite sankryžos temperatūrą

Kai sandūros temperatūra yra 25 laipsniai, šviesos kiekis nustatomas kaip 100 procentų. Kai sandūros temperatūra pakyla iki 60 laipsnių, šviesos kiekis siekia tik 90 procentų, o pakilus iki 140 laipsnių – tik 70 procentų. Todėl pakavimo metu reikėtų padidinti šilumos išsklaidymo priemones, kad būtų išlaikyta žemesnė sandūros temperatūra ir didesnis šviesos efektyvumas.

3. Pagerinkite lempų šviesos sugėrimo efektyvumą

Įvairių LED lempų efektyvumas labai skiriasi. Paprastai LED lempų efektyvumas yra didesnis nei 80 procentų, o kai kurios iš jų gali siekti daugiau nei 90 procentų. Atsižvelgiant į LED šviesos šaltinio charakteristikas ir įvairias pritaikymo progas, antrinis lempų optinis dizainas turėtų būti patobulintas, taip pat reikėtų atsižvelgti į šilumos išsklaidymą ir lempų akinimą, siekiant pagerinti LED lempų šviesos ištraukimo efektyvumą.