LED, ເຊິ່ງເອີ້ນກັນວ່າແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງການຜະລິດທີສີ່ຫຼືແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງສີຂຽວ, ມີລັກສະນະການປະຫຍັດພະລັງງານ, ການປົກປ້ອງສິ່ງແວດລ້ອມ, ອາຍຸຍືນ, ແລະຂະຫນາດນ້ອຍ. ມັນຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນຂົງເຂດຕ່າງໆເຊັ່ນ: ຕົວຊີ້ບອກ, ການສະແດງ, ການຕົບແຕ່ງ, backlight, ແສງສະຫວ່າງທົ່ວໄປ, ແລະ scenes ໃນຕອນກາງຄືນໃນຕົວເມືອງ. ອີງ​ຕາມ​ການ​ທໍາ​ງານ​ການ​ນໍາ​ໃຊ້​ທີ່​ແຕກ​ຕ່າງ​ກັນ​, ມັນ​ສາ​ມາດ​ແບ່ງ​ອອກ​ເປັນ​ຫ້າ​ປະ​ເພດ​: ການ​ສະ​ແດງ​ຂໍ້​ມູນ​ຂ່າວ​ສານ​, ໄຟ​ສັນ​ຍານ​, fixtures ແສງ​ລົດ​ຍົນ​, backlight ຫນ້າ​ຈໍ LCD​, ແລະ​ແສງ​ສະ​ຫວ່າງ​ທົ່ວ​ໄປ​.
ໄຟ LED ແບບດັ້ງເດີມມີຂໍ້ບົກຜ່ອງເຊັ່ນຄວາມສະຫວ່າງບໍ່ພຽງພໍ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ຄວາມນິຍົມບໍ່ພຽງພໍ. ໄຟ LED ປະເພດພະລັງງານມີຂໍ້ດີເຊັ່ນຄວາມສະຫວ່າງສູງແລະຊີວິດການບໍລິການທີ່ຍາວນານ, ແຕ່ພວກເຂົາມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກທາງດ້ານເຕັກນິກເຊັ່ນການຫຸ້ມຫໍ່. ຂ້າງລຸ່ມນີ້ແມ່ນການວິເຄາະໂດຍຫຍໍ້ຂອງປັດໃຈທີ່ມີຜົນກະທົບຕໍ່ປະສິດທິພາບການຂຸດຄົ້ນແສງສະຫວ່າງຂອງການຫຸ້ມຫໍ່ LED ປະເພດພະລັງງານ.

1. ເຕັກໂນໂລຊີການກະຈາຍຄວາມຮ້ອນ
ສໍາລັບ diodes emitting ແສງສະຫວ່າງທີ່ປະກອບດ້ວຍ PN junctions, ເມື່ອກະແສໄປຂ້າງຫນ້າໄຫຼຜ່ານ PN junction, PN junction ປະສົບການສູນເສຍຄວາມຮ້ອນ. ຄວາມຮ້ອນນີ້ແມ່ນ radiated ເຂົ້າໄປໃນອາກາດໂດຍຜ່ານກາວ, ອຸປະກອນການ encapsulation, ລະບາຍຄວາມຮ້ອນ, ແລະອື່ນໆໃນລະຫວ່າງຂະບວນການນີ້, ແຕ່ລະພາກສ່ວນຂອງວັດສະດຸມີ impedance ຄວາມຮ້ອນທີ່ປ້ອງກັນການໄຫຼຂອງຄວາມຮ້ອນ, ເອີ້ນວ່າການຕໍ່ຕ້ານຄວາມຮ້ອນ. ຄວາມຕ້ານທານຄວາມຮ້ອນແມ່ນຄ່າຄົງທີ່ທີ່ກໍານົດໂດຍຂະຫນາດ, ໂຄງສ້າງ, ແລະວັດສະດຸຂອງອຸປະກອນ.
ສົມມຸດວ່າຄວາມຕ້ານທານຄວາມຮ້ອນຂອງໄດໂອດປ່ອຍແສງແມ່ນ Rth (℃ / W) ແລະພະລັງງານການກະຈາຍຄວາມຮ້ອນແມ່ນ PD (W), ອຸນຫະພູມເພີ່ມຂຶ້ນຂອງ PN junction ທີ່ເກີດຈາກການສູນເສຍຄວາມຮ້ອນຂອງປະຈຸບັນແມ່ນ:
T (℃)=Rth&ເວລາ; PD
ອຸນ​ຫະ​ພູມ PN junction ແມ່ນ​:
TJ=TA+Rth&ເວລາ; PD
ໃນບັນດາພວກເຂົາ, TA ແມ່ນອຸນຫະພູມອາກາດລ້ອມຮອບ. ເນື່ອງຈາກການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງອຸນຫະພູມ junction, ຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງ PN junction luminescence recombination ຫຼຸດລົງ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມສະຫວ່າງຂອງ diode emitting ແສງສະຫວ່າງ. ໃນຂະນະດຽວກັນ, ເນື່ອງຈາກການເພີ່ມຂື້ນຂອງອຸນຫະພູມທີ່ເກີດຈາກການສູນເສຍຄວາມຮ້ອນ, ຄວາມສະຫວ່າງຂອງ diode ປ່ອຍແສງສະຫວ່າງຈະບໍ່ສືບຕໍ່ເພີ່ມຂຶ້ນຕາມອັດຕາສ່ວນກັບປະຈຸບັນ, ເຊິ່ງຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງປະກົດການຂອງການອີ່ມຕົວຂອງຄວາມຮ້ອນ. ນອກຈາກນັ້ນ, ເມື່ອອຸນຫະພູມຂອງຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ເພີ່ມຂຶ້ນ, ຄວາມຍາວຂອງຄື້ນສູງສຸດຂອງແສງທີ່ປ່ອຍອອກມາຍັງຈະປ່ຽນໄປສູ່ຄວາມຍາວຂອງຄື້ນທີ່ຍາວກວ່າ, ປະມານ 0.2-0.3 nm / ℃. ສໍາລັບ LEDs ສີຂາວທີ່ໄດ້ຮັບໂດຍການປະສົມຜົງ fluorescent YAG ທີ່ເຄືອບດ້ວຍຊິບແສງສະຫວ່າງສີຟ້າ, ການລອຍຕົວຂອງຄວາມຍາວຂອງແສງສີຟ້າຈະເຮັດໃຫ້ຄວາມຜິດປົກກະຕິກັບຄວາມຍາວຂອງຄື້ນຄວາມຕື່ນເຕັ້ນຂອງຝຸ່ນ fluorescent, ດັ່ງນັ້ນການຫຼຸດຜ່ອນປະສິດທິພາບການສະຫວ່າງໂດຍລວມຂອງ LEDs ສີຂາວແລະເຮັດໃຫ້ເກີດການປ່ຽນແປງຂອງແສງສະຫວ່າງສີຂາວ. ອຸນ​ຫະ​ພູມ.
ສໍາລັບ diodes ແສງສະຫວ່າງພະລັງງານ, ປະຈຸບັນຂັບລົດໂດຍທົ່ວໄປຫຼາຍຮ້ອຍ milliamps ຫຼືຫຼາຍກວ່ານັ້ນ, ແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນໃນປະຈຸບັນຂອງ PN junction ແມ່ນສູງຫຼາຍ, ສະນັ້ນອຸນຫະພູມເພີ່ມຂຶ້ນຂອງ PN junction ແມ່ນມີຄວາມສໍາຄັນຫຼາຍ. ສໍາລັບການຫຸ້ມຫໍ່ແລະຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ, ວິທີການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຕ້ານທານຄວາມຮ້ອນຂອງຜະລິດຕະພັນເພື່ອໃຫ້ຄວາມຮ້ອນທີ່ຜະລິດໂດຍ PN junction ສາມາດ dissipated ໄດ້ໄວເທົ່າທີ່ຈະເປັນໄປໄດ້ບໍ່ພຽງແຕ່ປັບປຸງການອີ່ມຕົວໃນປະຈຸບັນແລະປະສິດທິພາບ luminous ຂອງຜະລິດຕະພັນ, ແຕ່ຍັງເພີ່ມຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືແລະ. ຊີ​ວິດ​ຂອງ​ຜະ​ລິດ​ຕະ​ພັນ​. ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຕ້ານທານຄວາມຮ້ອນຂອງຜະລິດຕະພັນ, ການເລືອກວັດສະດຸຫຸ້ມຫໍ່ແມ່ນມີຄວາມສໍາຄັນໂດຍສະເພາະ, ລວມທັງການລະບາຍຄວາມຮ້ອນ, ກາວ, ແລະອື່ນໆ, ຄວາມຕ້ານທານຄວາມຮ້ອນຂອງແຕ່ລະວັດສະດຸຄວນຈະຕໍ່າ, ເຊິ່ງຕ້ອງການການນໍາຄວາມຮ້ອນທີ່ດີ. ອັນທີສອງ, ການອອກແບບໂຄງສ້າງຄວນຈະມີຄວາມສົມເຫດສົມຜົນ, ມີການຈັບຄູ່ກັນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຂອງການນໍາຄວາມຮ້ອນລະຫວ່າງວັດສະດຸແລະການເຊື່ອມຕໍ່ຄວາມຮ້ອນທີ່ດີລະຫວ່າງວັດສະດຸເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການກະຕຸກຂອງຄວາມຮ້ອນໃນຊ່ອງທາງຄວາມຮ້ອນແລະຮັບປະກັນການກະຈາຍຄວາມຮ້ອນຈາກຊັ້ນໃນໄປສູ່ຊັ້ນນອກ. ໃນເວລາດຽວກັນ, ມັນເປັນສິ່ງຈໍາເປັນເພື່ອຮັບປະກັນຈາກຂະບວນການທີ່ຄວາມຮ້ອນໄດ້ຖືກ dissipated ໃນລັກສະນະທີ່ທັນເວລາຕາມຊ່ອງທາງການກະຈາຍຄວາມຮ້ອນກ່ອນການອອກແບບ.

2. ການຄັດເລືອກການຕື່ມກາວ
ອີງຕາມກົດຫມາຍຂອງການຫັກລົບ, ເມື່ອແສງສະຫວ່າງຖືກບັງເອີນຈາກຂະຫນາດກາງຫນາແຫນ້ນໄປຫາຂະຫນາດກາງເລັກນ້ອຍ, ການປ່ອຍອາຍພິດຢ່າງເຕັມທີ່ເກີດຂື້ນເມື່ອມຸມສາກເຖິງມູນຄ່າທີ່ແນ່ນອນ, ນັ້ນແມ່ນ, ໃຫຍ່ກວ່າຫຼືເທົ່າກັບມຸມທີ່ສໍາຄັນ. ສໍາລັບຊິບສີຟ້າ GaN, ດັດຊະນີການສະທ້ອນຂອງວັດສະດຸ GaN ແມ່ນ 2.3. ໃນເວລາທີ່ແສງສະຫວ່າງຖືກປ່ອຍອອກມາຈາກພາຍໃນຂອງໄປເຊຍກັນໄປສູ່ອາກາດ, ອີງຕາມກົດຫມາຍຂອງການຫັກລົບ, ມຸມທີ່ສໍາຄັນ θ 0 = sin-1 (n2 / n1).
ໃນບັນດາພວກມັນ, n2 ເທົ່າກັບ 1, ເຊິ່ງເປັນດັດຊະນີສະທ້ອນຂອງອາກາດ, ແລະ n1 ແມ່ນດັດຊະນີສະທ້ອນຂອງ GaN. ດັ່ງນັ້ນ, ມຸມທີ່ສໍາຄັນ θ 0 ແມ່ນຄິດໄລ່ປະມານ 25.8 ອົງສາ. ໃນ​ກໍ​ລະ​ນີ​ນີ້​, ແສງ​ສະ​ຫວ່າງ​ພຽງ​ແຕ່​ສາ​ມາດ​ປ່ອຍ​ອອກ​ມາ​ແມ່ນ​ແສງ​ສະ​ຫວ່າງ​ພາຍ​ໃນ​ມຸມ​ແຂງ​ທາງ​ກວ້າງ​ຂວາງ​ຂອງ ≤ 25.8 ອົງ​ສາ​. ອີງຕາມບົດລາຍງານ, ປະສິດທິພາບ quantum ພາຍນອກຂອງຊິບ GaN ໃນປັດຈຸບັນແມ່ນປະມານ 30% -40%. ດັ່ງນັ້ນ, ເນື່ອງຈາກການດູດຊຶມພາຍໃນຂອງ chip ໄປເຊຍກັນ, ອັດຕາສ່ວນຂອງແສງສະຫວ່າງທີ່ສາມາດ emission ພາຍນອກໄປເຊຍກັນແມ່ນຫນ້ອຍຫຼາຍ. ອີງຕາມບົດລາຍງານ, ປະສິດທິພາບ quantum ພາຍນອກຂອງຊິບ GaN ໃນປັດຈຸບັນແມ່ນປະມານ 30% -40%. ເຊັ່ນດຽວກັນ, ແສງສະຫວ່າງທີ່ປ່ອຍອອກມາໂດຍ chip ຈໍາເປັນຕ້ອງໄດ້ຜ່ານອຸປະກອນການຫຸ້ມຫໍ່ແລະຖືກຖ່າຍທອດໄປສູ່ອາວະກາດ, ແລະຜົນກະທົບຂອງວັດສະດຸຕໍ່ປະສິດທິພາບການຂຸດຄົ້ນແສງສະຫວ່າງຍັງຕ້ອງໄດ້ຮັບການພິຈາລະນາ.
ດັ່ງນັ້ນ, ເພື່ອປັບປຸງປະສິດທິພາບການເກັບກູ້ແສງສະຫວ່າງຂອງການຫຸ້ມຫໍ່ຜະລິດຕະພັນ LED, ມັນຈໍາເປັນຕ້ອງເພີ່ມມູນຄ່າຂອງ n2, ນັ້ນແມ່ນ, ເພື່ອເພີ່ມດັດຊະນີ refractive ຂອງວັດສະດຸຫຸ້ມຫໍ່, ເພື່ອເພີ່ມມຸມທີ່ສໍາຄັນຂອງຜະລິດຕະພັນແລະດັ່ງນັ້ນ. ປັບປຸງການຫຸ້ມຫໍ່ປະສິດທິພາບ luminous ຂອງຜະລິດຕະພັນ. ໃນເວລາດຽວກັນ, ອຸປະກອນການຫຸ້ມຫໍ່ຄວນຈະມີການດູດຊຶມແສງສະຫວ່າງຫນ້ອຍ. ເພື່ອເພີ່ມອັດຕາສ່ວນຂອງແສງສະຫວ່າງທີ່ປ່ອຍອອກມາ, ມັນດີທີ່ສຸດທີ່ຈະມີຮູບຮ່າງໂຄ້ງຫຼື hemispherical ສໍາລັບການຫຸ້ມຫໍ່. ດ້ວຍວິທີນີ້, ເມື່ອແສງສະຫວ່າງຖືກປ່ອຍອອກມາຈາກວັດສະດຸຫຸ້ມຫໍ່ເຂົ້າໄປໃນອາກາດ, ມັນເກືອບຕັ້ງຂວາງກັບການໂຕ້ຕອບແລະບໍ່ມີການສະທ້ອນທັງຫມົດ.

3. ການປະມວນຜົນການສະທ້ອນ
ມີສອງລັກສະນະຕົ້ນຕໍຂອງການປິ່ນປົວການສະທ້ອນ: ຫນຶ່ງແມ່ນການປິ່ນປົວການສະທ້ອນພາຍໃນຊິບ, ແລະອີກດ້ານຫນຶ່ງແມ່ນການສະທ້ອນຂອງແສງສະຫວ່າງໂດຍອຸປະກອນການຫຸ້ມຫໍ່. ໂດຍຜ່ານການປິ່ນປົວການສະທ້ອນທັງພາຍໃນແລະພາຍນອກ, ອັດຕາສ່ວນຂອງແສງສະຫວ່າງທີ່ປ່ອຍອອກມາຈາກພາຍໃນຊິບແມ່ນເພີ່ມຂຶ້ນ, ການດູດຊຶມພາຍໃນຊິບຫຼຸດລົງ, ແລະການເພີ່ມປະສິດທິພາບການສະຫວ່າງຂອງຜະລິດຕະພັນ LED ພະລັງງານໄດ້ຖືກປັບປຸງ. ໃນແງ່ຂອງການຫຸ້ມຫໍ່, LEDs ປະເພດພະລັງງານປົກກະຕິແລ້ວປະກອບ chip ປະເພດພະລັງງານຢູ່ໃນວົງເລັບໂລຫະຫຼື substrates ທີ່ມີຢູ່ຕາມໂກນສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນ. ແຜ່ນສະທ້ອນແສງປະເພດວົງເລັບແມ່ນປົກກະຕິແລ້ວຖືກ plated ເພື່ອປັບປຸງຜົນກະທົບການສະທ້ອນ, ໃນຂະນະທີ່ຊ່ອງສະທ້ອນແສງປະເພດ substrate ປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນຂັດແລະອາດຈະໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວດ້ວຍ electroplating ຖ້າເງື່ອນໄຂອະນຸຍາດ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ທັງສອງວິທີການປິ່ນປົວຂ້າງເທິງນີ້ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງ mold ແລະຂະບວນການ, ແລະການປຸງແຕ່ງຢູ່ຕາມໂກນສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນມີຜົນກະທົບສະທ້ອນທີ່ແນ່ນອນ, ແຕ່ມັນບໍ່ເຫມາະສົມ. ໃນປັດຈຸບັນ, ໃນການຜະລິດຂອງ substrate ຢູ່ຕາມໂກນສະທ້ອນແສງຢູ່ໃນປະເທດຈີນ, ເນື່ອງຈາກຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການຂັດບໍ່ພຽງພໍຫຼືການຜຸພັງຂອງການເຄືອບໂລຫະ, ຜົນກະທົບການສະທ້ອນແມ່ນບໍ່ດີ. ນີ້ສົ່ງຜົນໃຫ້ແສງສະຫວ່າງຫຼາຍຖືກດູດຊືມຫຼັງຈາກເຖິງພື້ນທີ່ສະທ້ອນ, ເຊິ່ງບໍ່ສາມາດສະທ້ອນກັບພື້ນຜິວທີ່ປ່ອຍແສງສະຫວ່າງຕາມທີ່ຄາດໄວ້, ເຮັດໃຫ້ປະສິດທິພາບການເກັບກູ້ແສງສະຫວ່າງຕ່ໍາຫຼັງຈາກການຫຸ້ມຫໍ່ສຸດທ້າຍ.

4. ການຄັດເລືອກແລະການເຄືອບຂອງຜົງ Fluorescent
ສໍາລັບໄຟ LED ສີຂາວ, ການປັບປຸງປະສິດທິພາບ luminous ແມ່ນຍັງກ່ຽວຂ້ອງກັບການຄັດເລືອກຂອງຝຸ່ນ fluorescent ແລະການປິ່ນປົວຂະບວນການ. ເພື່ອປັບປຸງປະສິດທິພາບຂອງຝຸ່ນ fluorescent excitation ຂອງ chip ສີຟ້າ, ການຄັດເລືອກຂອງຝຸ່ນ fluorescent ຄວນຈະເຫມາະສົມ, ລວມທັງ wavelength excitation, ຂະຫນາດ particle, ປະສິດທິພາບ excitation, ແລະອື່ນໆ, ແລະການປະເມີນຜົນທີ່ສົມບູນແບບຄວນໄດ້ຮັບການພິຈາລະນາປັດໄຈການປະຕິບັດຕ່າງໆ. ອັນທີສອງ, ການເຄືອບຂອງຜົງ fluorescent ຄວນມີຄວາມເປັນເອກະພາບ, ຄວນມີຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງຊັ້ນກາວໃນແຕ່ລະດ້ານທີ່ມີແສງສະຫວ່າງຂອງຊິບ, ເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການຄວາມຫນາແຫນ້ນທີ່ບໍ່ສະເຫມີກັນທີ່ອາດຈະເຮັດໃຫ້ແສງສະຫວ່າງທ້ອງຖິ່ນບໍ່ສາມາດປ່ອຍອອກມາໄດ້, ແລະຍັງປັບປຸງຄວາມຫນາແຫນ້ນ. ຄຸນ​ນະ​ພາບ​ຂອງ​ຈຸດ​ແສງ​ສະ​ຫວ່າງ​.

ພາບລວມ:
ການອອກແບບການລະບາຍຄວາມຮ້ອນທີ່ດີມີບົດບາດສໍາຄັນໃນການປັບປຸງປະສິດທິພາບການສະຫວ່າງຂອງຜະລິດຕະພັນ LED ພະລັງງານ, ແລະຍັງເປັນເງື່ອນໄຂເບື້ອງຕົ້ນສໍາລັບການຮັບປະກັນອາຍຸຜະລິດຕະພັນແລະຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖື. ຊ່ອງທາງອອກແສງສະຫວ່າງທີ່ໄດ້ຮັບການອອກແບບດີ, ໂດຍເນັ້ນໃສ່ການອອກແບບໂຄງສ້າງ, ການຄັດເລືອກວັດສະດຸ, ແລະຂະບວນການປິ່ນປົວຂອງຊ່ອງສຽບສະທ້ອນ, ການຕື່ມກາວ, ແລະອື່ນໆ, ສາມາດປັບປຸງປະສິດທິພາບການເກັບກູ້ແສງສະຫວ່າງຂອງ LEDs ປະເພດພະລັງງານ. ສໍາລັບປະເພດພະລັງງານ LED ສີຂາວ, ການເລືອກຝຸ່ນ fluorescent ແລະການອອກແບບຂະບວນການຍັງມີຄວາມສໍາຄັນສໍາລັບການປັບປຸງຂະຫນາດຈຸດແລະປະສິດທິພາບການສະຫວ່າງ.