Las luces de problemas LED recargables son diodos emisores de luz, que utilizan chips semiconductores sólidos como materiales luminiscentes. En comparación con las lámparas tradicionales, las luces de problemas LED recargables ahorran energía, son respetuosas con el medio ambiente y tienen una buena reproducción cromática y velocidad de respuesta.
1. Mecanismo de emisión de luz de problema LED recargable: el voltaje terminal de la unión PN constituye una barrera de potencial bai definida. Cuando se aplica un voltaje de polarización directa, la barrera de potencial cae y los portadores mayoritarios en las regiones P y N se difunden entre sí. Dado que la movilidad de los electrones es mucho mayor que la de los huecos, una gran cantidad de electrones se difundirán hacia la región P, lo que constituye la inyección de portadores minoritarios en la región P. Estos electrones se recombinan con los huecos de la banda de valencia, y la energía obtenida durante la recombinación se libera en forma de energía luminosa. Este es el principio de la emisión de luz de unión PN.
2. Eficiencia luminosa de la luz de problema LED recargable: generalmente llamada eficiencia cuántica externa del componente, que es el producto de la eficiencia cuántica interna del componente y la eficiencia de extracción del componente. La denominada eficiencia cuántica interna del componente es en realidad la eficiencia de conversión electro-óptica del propio componente, que se relaciona principalmente con las características del propio componente (como la banda de energía, los defectos y las impurezas del material del componente) , la composición del cristal de barrera y la estructura del componente. La eficiencia de extracción de un componente se refiere a la cantidad de fotones generados dentro del componente que en realidad se pueden medir fuera del componente después de la absorción, refracción y reflexión del propio componente. Por lo tanto, los factores relacionados con la eficiencia de extracción incluyen la absorción del propio material del componente, la estructura geométrica del componente, la diferencia del índice de refracción del componente y el material de empaque, y las características de dispersión de la estructura del componente. El producto de la eficiencia cuántica interna del componente y la eficiencia de extracción del componente es el efecto luminoso de todo el componente, que es la eficiencia cuántica externa del componente. El desarrollo inicial de componentes se centró en mejorar su eficiencia cuántica interna. El método principal fue mejorar la calidad del cristal de barrera y cambiar la estructura del cristal de barrera para dificultar la conversión de energía eléctrica en calor, aumentando así indirectamente la eficiencia luminosa de la luz de problema LED recargable, de modo que aproximadamente 70% del Se puede obtener la teoría. Eficiencia cuántica interna, pero dicha eficiencia cuántica interna está casi cerca del límite teórico. Bajo tales condiciones, es imposible aumentar la cantidad de luz total del módulo simplemente mejorando la eficiencia cuántica interna del módulo. Por lo tanto, mejorar la eficiencia de extracción del módulo se ha convertido en un tema de investigación importante. Los métodos actuales son principalmente: cambiar la forma de la estructura de grano de cristal-TIP, tecnología de rugosidad superficial.
3. Características eléctricas de la luz de problema LED recargable: dispositivos controlados por corriente, las características de carga son similares a la curva UI de la unión PN, un cambio muy pequeño en el voltaje directo causará un gran cambio en la corriente directa (nivel exponencial) y corriente de fuga inversa es muy pequeño. Tensión de ruptura inversa. En el uso real, debe elegir. El voltaje directo de la luz de problema LED recargable disminuye con el aumento de la temperatura y tiene un coeficiente de temperatura negativo. La luz de problemas LED recargable consume energía, parte de la cual se convierte en energía luminosa, que es lo que necesitamos. El resto se convierte en calor, lo que aumenta la temperatura de unión. El calor (potencia) emitido se puede expresar como.
4. Características ópticas de la luz de problemas LED recargable: La luz de problemas LED recargable proporciona una luz monocromática con un ancho medio grande. Dado que la brecha de energía de un semiconductor disminuye con el aumento de la temperatura, la longitud de onda máxima emitida por él aumenta con el aumento de la temperatura, es decir, el corrimiento espectral hacia el rojo. El coeficiente de temperatura es +2~3A/. El brillo luminoso L de la luz de problema LED recargable es aproximadamente proporcional a la corriente directa: K es el coeficiente proporcional. A medida que aumenta la corriente, el brillo luminoso también aumenta aproximadamente. Además, el brillo luminoso también está relacionado con la temperatura ambiente. Cuando la temperatura ambiente es alta, la eficiencia de recombinación disminuye y la intensidad luminosa disminuye.
5. Características térmicas de la luz de problema LED recargable: El aumento de temperatura de la luz de problema LED recargable no es evidente con poca corriente. Si la temperatura ambiente es alta, la longitud de onda dominante del LED se desplazará hacia el rojo, el brillo disminuirá y la uniformidad y consistencia de la luminiscencia se deteriorarán. En particular, el aumento de temperatura de la matriz de puntos y las pantallas grandes tiene un impacto más significativo en la confiabilidad y estabilidad de los LED. Por lo tanto, el diseño de disipación de calor es muy importante.
6. Vida útil de la luz de problema LED recargable: el funcionamiento a largo plazo de los LED causará envejecimiento, especialmente para los LED de alta potencia, el problema del deterioro de la luz es más grave. Cuando se mide la vida útil de un LED, no basta con considerar el daño de la lámpara como el final de la vida útil del LED. Es más significativo especificar la vida útil del LED en términos del porcentaje de atenuación de la luz del LED, como 35%.
7. Empaque de luces de problemas LED recargables de alta potencia: Considere principalmente la disipación de calor y la emisión de luz. En términos de disipación de calor, se usa un revestimiento térmico a base de cobre y luego se conecta a un radiador a base de aluminio, y la matriz y el revestimiento térmico se conectan mediante soldadura de estaño. Este método de disipación de calor tiene un mejor efecto y un mayor costo de rendimiento. En términos de emisión de luz, se adopta la tecnología flip chip y se agregan superficies reflectantes en la parte inferior y los lados para reflejar la energía de la luz desperdiciada, de modo que se pueda obtener más luz apagada.
8. Luz LED recargable de luz blanca para problemas: Hay tres tipos principales de LED de luz blanca de espectro natural: el primero es un chip azul relativamente maduro y comercializado + fósforo amarillo para obtener luz blanca. Este tipo de luz blanca tiene el costo más bajo, pero la longitud de onda de emisión del grano de cristal azul cambia. , Los cambios de intensidad y los cambios en el espesor del recubrimiento de fósforo afectarán la uniformidad de la luz blanca, y el espectro es más estrecho, el color no está completo, la temperatura del color es alta, la reproducción del color es baja y la luz no es suave y descoordinada con el ojos. El ojo humano ha evolucionado para estar más adaptado a la luz solar. El espectro continuo de las lámparas incandescentes es el mejor, con una temperatura de color de 2500K y un índice de reproducción cromática de 100. Por lo tanto, esta luz blanca debe mejorarse, como agregar más procesos de emisión de luz para mejorar el espectro, haciéndolo continuo. y lo suficientemente ancho. El segundo es luz ultravioleta o chip de luz púrpura + fósforos de tres colores primarios rojo, azul y verde para obtener luz blanca. El principio de luminiscencia es similar al de las lámparas fluorescentes. Este método tiene una mejor reproducción del color y UV-LED no participa en la combinación de colores de la luz blanca, por lo que UV- La fluctuación de la longitud de onda y la intensidad del LED no es particularmente sensible a la luz blanca producida, y la luz blanca con la temperatura de color aceptable y la reproducción cromática se pueden modular mediante la selección y la proporción de fósforos de varios colores. Sin embargo, también existe el problema de que la eficiencia de conversión efectiva del fósforo usado es baja, especialmente la eficiencia del fósforo rojo debe mejorarse en gran medida. Dichos fósforos tienen poca estabilidad de luminiscencia, alto decaimiento de la luz, selección de longitudes de onda ultravioleta con fósforos, la dificultad de producción de UV-LED y el desarrollo de materiales de empaque anti-UV también son dificultades que deben superarse. El tercero es utilizar el principio de los tres colores primarios para mezclar tres tipos de LED RGB de ultra alto brillo en luz blanca. La ventaja de este método es que la luz blanca no necesita ser convertida por fósforos. Además de evitar la pérdida de conversión de fósforo, es mejor. Además de la eficiencia luminosa, la intensidad luminosa de los LED rojo, verde y azul se puede controlar por separado para lograr un efecto de cambio de color completo (temperatura de color variable), y se puede obtener una mejor reproducción del color mediante la selección de la longitud de onda del LED e intensidad. Sin embargo, el problema con este enfoque es que la eficiencia de conversión de la luz verde es baja, la mezcla de luces es difícil y el diseño del circuito de excitación es complicado. Además, dado que estos tres colores claros son fuentes de calor, el problema de disipación de calor es tres veces mayor que el de otras formas de envasado, lo que aumenta la dificultad de uso. El LED polarizado y el LED blanco a todo color de tres longitudes de onda serán la dirección de desarrollo futuro.
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