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提高LED封装取光效率的关键四方面
http://www.ledfm.com/news/141.html   发布日期:2014-03-27   来源:恩东照明
    功率型LED要真正进入家庭照明领域,除了LED照明价格需要降低外,提高功率型LED发光效率成了影响关键因素。LED发光效率的提高,一方面其发光芯片的效率有待提高,另一方面,功率型LED的封装技术也需进一步提高。
    常规LED一般是支架式,采用环氧树脂封装,功率较小,整体发光光通量不大,亮度高的也只能作为一些特殊照明使用。LED芯片技术和封装技术不断发展,功率型LED逐步走入市场,顺应照明领域对高光通量LED产品的需求。
    对于封装和应用来说,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,同时也提高了产品的可靠性和寿命。为了降低产品的热阻,首先封装材料的选择显得尤为重要,包括热沉、粘结胶等,各材料的热阻要低,即要求导热性能良好。其次结构设计要合理,各材料间的导热性能连续匹配,材料之间的导热连接良好,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。同时,要从工艺上确保,热量按照预先设计的散热通道及时的散发出去。
    为了提高LED产品封装的取光效率,必须提高封装材料的折射率,以提高产品的临界角,从而提高产品的封装发光效率。同时,封装材料对光线的吸收要小。为了提高出射光的比例,封装的外形最好是拱形或半球形,这样,光线从封装材料射向空气时,几乎是垂直射到界面,因而不再产生全反射。
    反射处理主要有两方面,一是芯片内部的反射处理,二是封装材料对光的反射,通过内、外两方面的反射处理,来提高从芯片内部射出的光通比例,减少芯片内部吸收,提高功率LED成品的发光效率。通过工艺处理,使得反射到载片腔内的光线吸收很少,能将大部分射到其上面的光线反射至出光面。这样处理后的产品取光效率与处理之前相比可提高30%-50%。
  对于白色功率型LED来说,发光效率的提高还与荧光粉的选择和工艺处理有关。为了提高荧光粉激发蓝色芯片的效率,首先荧光粉的选择要合适,包括激发波长、颗粒度大小、激发效率等,需全面考核,兼顾各个性能。其次,荧光粉的涂覆要均匀,最好是相对发光芯片各个发光面的胶层厚度均匀,以免因厚度不均造成局部光线无法射出,同时也可改善光斑的质量。
  良好的散热设计对提高功率型LED产品发光效率有着显著的作用,同时也是确保产品寿命和可靠性的前提。而设计良好的出光通道,这里着重指反射腔、填充胶等的结构设计、材料选择和工艺处理,可以有效提高功率型LED的取光效率。对功率型白光LED来说,荧光粉的选择和工艺设计,对光斑的改善和发光效率的提高也至关重要。
    综上,提高LED封装取光效率的关键四方面:
    1、散热技术。
    2、填充胶的选择。
    3、反射处理。
    4、荧光粉选择与涂覆。

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