Hvað er"niðurbrotshraði ljósvirkni"af LED? Hvernig er hægt að hagræða hana í gegnum framleiðsluferlið?
|
1. Skilningur á niðurbrotshraða ljósvirkni ljósdíóða 2. Þættir sem hafa áhrif á niðurbrotshraða ljósvirkni2. Þættir sem hafa áhrif á niðurbrotshraða ljósvirkni 3. Hagræðing á niðurbrotshraða ljósvirkni í gegnum framleiðsluferlið 4. Raunveruleg - heimsmál |
Netfang:bwzm12@benweilighting.com
LED hafa gjörbylt ljósaiðnaðinum með orkunýtni og langan líftíma. Hins vegar er „niðurbrotshraði ljósvirkni“ afgerandi þáttur sem hefur áhrif á frammistöðu þeirra með tímanum. Þessi grein mun útskýra hvað þetta hlutfall þýðir og kanna leiðir til að hámarka það meðan á framleiðsluferlinu stendur, sýnd með töflum og raunverulegum - heimstilfellum.
1. Skilningur á niðurbrotshraða ljósvirkni ljósdíóða
1.1 Skilgreining
Ljósvirkni LED vísar til magns sýnilegs ljóss (mælt í lumens) sem LED gefur frá sér á hverja raforkueiningu (mælt í vöttum). Niðurbrotshraði ljósvirkninnar er aftur á móti sá hraði sem þessi ljósvirkni minnkar með tímanum. Það er venjulega gefið upp sem prósentu minnkun á ljósvirkni á hverjar 1000 vinnustundir eða á ári.
Til dæmis, ef ljósdíóða hefur upphaflega ljósvirkni upp á 150 lúmen á wött og eftir 10.000 klukkustunda notkun, lækkar ljósvirkni hennar í 120 lumens á wött, má reikna niðurbrotshraðann á eftirfarandi hátt:
1.2 Mikilvægi
Mikið skerðingarhlutfall ljósvirkni þýðir að ljósdíóðan mun missa birtustig sitt og orku - hraðar. Þetta dregur ekki aðeins úr notkunarlífi LED heldur hefur það einnig áhrif á heildarafköst ljósakerfa. Til dæmis, í stórum lýsingarverkefnum í - mælikvarða, getur hröð hnignun á ljósvirkni LED leitt til verulegrar aukningar á orkunotkun og viðhaldskostnaði með tímanum.
2. Þættir sem hafa áhrif á niðurbrotshraða ljósvirkni
2.1 Hitastig
Hátt vinnsluhitastig er ein helsta ástæðan fyrir aukinni niðurbroti ljósvirkni. Þegar ljósdíóða virkar við hærra hitastig, hraða efnahvörfunum innan hálfleiðaraefnisins og fosfórsins (ef um er að ræða hvíta ljósdíóða). Þetta leiðir til hraðari niðurbrots á efnunum, sem leiðir til lækkunar á ljósvirkni.
| Hitastig (gráða) | Áætlað árlegt niðurbrotshraði |
|---|---|
| 25 - 40 | 2 - 3% |
| 40 - 60 | 5 - 7% |
| 60 - 80 | 10 - 15% |
2.2 Núverandi ofhleðsla
Ljósdíóðir eru straumknúin - tæki og ef farið er yfir málstrauminn getur það valdið hraðri niðurbroti. Þegar of mikill straumur rennur í gegnum LED myndar það of mikinn hita og veldur álagi á hálfleiðaraflísinn og aðra íhluti. Þetta getur leitt til niðurbrots á hálfleiðara efninu og verulegrar lækkunar á ljósvirkni.
2.3 Efnisgæði
Gæði hálfleiðara efnisins, fosfórsins og annarra íhluta sem notaðir eru í LED gegna einnig mikilvægu hlutverki. Óæðri efni geta haft óhreinindi eða byggingargalla sem geta flýtt fyrir niðurbrotsferlinu. Til dæmis getur lítill - gæði fosfórs haft styttri líftíma og verið líklegri til að lita - breyting og skerða ljósvirkni við venjulegar notkunaraðstæður.
3. Hagræðing á niðurbrotshraða ljósvirkni í gegnum framleiðsluferlið
3.1 Hálfleiðaraflísaframleiðsla
Hágæða - efnisval: Nauðsynlegt er að velja hálfleiðaraefni með háum - hreinleika. Til dæmis, með því að nota hágæða gallíumnítríð (GaN) fyrir bláa - flís getur það dregið verulega úr niðurbrotshraða. Hátt - hrein efni hafa færri galla, sem þýðir minni líkur á ótímabæru niðurbroti vegna innri byggingarveikleika.
Nákvæmni epitaxial vöxtur: The epitaxial lög sem vaxið er á hálfleiðara flís ætti að vera nákvæmlega stjórnað meðan á framleiðsluferlinu stendur. Hægt er að nota háþróaða tækni eins og málm - lífræna efnagufu (MOCVD) til að tryggja samræmda lagþykkt og samsetningu. Þetta hjálpar til við að hámarka innri uppbyggingu flíssins og dregur úr líkum á niðurbroti af völdum ójafnrar straumdreifingar eða óstöðugleika efnis.
3.2 Fosfórforrit (fyrir hvíta LED)
Gæða fosfórval: Mikilvægt er að velja hágæða - fosfór með góðum hita- og efnastöðugleika. Til dæmis eru sjaldgæfir - jarðar - fosfórar þekktir fyrir mikla skilvirkni og langtíma - stöðugleika. Með því að velja rétta gerð fosfórs er hægt að lágmarka niðurbrotshraðann sem tengist litabreytingu - og minnkun ljósvirkni.
Samræmd húðun: Í framleiðsluferlinu ætti fosfórið að vera jafnt húðað á hálfleiðaraflísnum. Hægt er að nota háþróaða húðunartækni, eins og snúnings - húðun eða úða - húðun, til að tryggja stöðuga lagþykkt. Þetta hjálpar til við að viðhalda einsleitri birtu og dregur úr hættu á staðbundnu niðurbroti vegna ójafnrar fosfórdreifingar.
3.3 Hönnun pakka og samsetning
Skilvirk hitaleiðni hönnun: LED pakkinn ætti að vera hannaður til að dreifa hita á áhrifaríkan hátt. Þetta er hægt að ná með því að nota efni með mikla hitaleiðni fyrir pakkann og innlima - hitauppbyggingu. Til dæmis, í háum - LED-pökkum, er hægt að nota kopar- eða ál - byggða hita - vaska hönnun til að flytja hita fljótt frá hálfleiðaraflísnum, halda rekstrarhitastigi lágu og draga úr niðurbrotshraða.
Loftþétting: Mikilvægt er að tryggja loftþétta innsigli meðan á pakkningunni stendur. Þetta kemur í veg fyrir að raki og aðskotaefni komist inn í pakkann, sem getur valdið tæringu og niðurbroti innri íhluta. Hægt er að nota háþróaða pökkunartækni, eins og leysisuðu - eða epoxý - byggða loftþéttingu, til að bæta áreiðanleika LED pakkans.
3.4 Gæðaeftirlit og prófun
Í - ferliskoðun: Innleiðing strangrar skoðunar á - ferli í framleiðsluferlinu getur hjálpað til við að bera kennsl á og leiðrétta hugsanleg vandamál snemma. Til dæmis, með því að fylgjast með vaxtarferli epitaxiallagsins, gæðum fosfórhúðarinnar og heilleika pakkningasamstæðunnar getur það komið í veg fyrir að gallaðar vörur komist á markað.
Hröðun lífsprófs: Með því að framkvæma hraðari líftímaprófanir á LED sýnum er hægt að spá fyrir um - langtíma frammistöðu og niðurbrotshraða vörunnar. Með því að láta ljósdíóða verða fyrir háu - hitastigi, háum - raka og háum - straumskilyrðum í stuttan tíma geta framleiðendur áætlað hvernig ljósdídurnar munu standa sig yfir raunverulegan líftíma. Þessar upplýsingar er hægt að nota til að hámarka framleiðsluferlið og bæta vörugæði.
4. Raunveruleg - heimsmál
4.1 Philips lýsing
Philips Lighting hefur lagt sig fram um að hámarka niðurbrotshraða ljósvirkni ljósdíóða sinna. Með því að fjárfesta í rannsóknum og þróun hágæða hálfleiðaraefna og háþróaðrar umbúðatækni hefur þeim tekist að draga úr niðurbrotshraða há - LED vara þeirra. Sem dæmi má nefna að nýjustu röð LED perur þeirra fyrir lýsingar í atvinnuskyni sýna niðurbrotshlutfall sem er minna en 5% á hverjar 1000 klukkustundir í notkun, samanborið við meðaltal iðnaðarins upp á 8 - 10% fyrir svipaðar vörur. Þetta hefur verið náð með blöndu af nákvæmum epitaxial vexti, skilvirkri hita - vaski hönnun í pakkanum og ströngum gæðaeftirlitsráðstöfunum.
4.2 Cree Inc.
Cree Inc. er annar leiðandi framleiðandi sem leggur áherslu á að bæta LED frammistöðu. Þeir hafa þróað nýstárlega hálfleiðara flís framleiðsluferli sem nota há - hrein efni og háþróaða MOCVD tækni. Fyrir vikið hafa ljósdíóður þeirra lægri niðurbrotshraða ljósvirkni. Í LED-ljósavörum utandyra viðhalda LED-ljós frá Cree háu stigi ljósvirkni jafnvel eftir margra ára notkun við erfiðar umhverfisaðstæður. Gæðaeftirlitskerfi þeirra, sem felur í sér stranga - ferliskoðun og hraðari líftímaprófanir, tryggir að aðeins vörur með lágan niðurbrotshraða komist á markað.
Að lokum,Að skilja niðurbrotshraða ljósvirkni ljósdíóða og fínstilla það í gegnum framleiðsluferlið er nauðsynlegt fyrir þróun hágæða, - langvarandi LED vara. Með því að einbeita sér að hálfleiðaraflísaframleiðslu, fosfórnotkun, pakkningahönnun og gæðaeftirliti geta framleiðendur dregið verulega úr niðurbrotshraða, bætt heildarorku - skilvirkni og líftíma LED. Þetta gagnast ekki aðeins - notendum hvað varðar minni orkunotkun og viðhaldskostnað heldur stuðlar það einnig að víðtækari notkun LED lýsingar í ýmsum forritum. Ef þú vilt vita meira um sérstaka framleiðslutækni eða aðra þætti sem tengjast LED frammistöðu skaltu ekki hika við að spyrja.
