ایل ای ڈیچوتھی جنریشن لائٹنگ سورس یا گرین لائٹ سورس کے طور پر جانا جاتا ہے۔ اس میں توانائی کی بچت، ماحولیاتی تحفظ، طویل خدمت زندگی اور چھوٹے حجم کی خصوصیات ہیں۔ یہ وسیع پیمانے پر مختلف شعبوں میں استعمال ہوتا ہے جیسے اشارے، ڈسپلے، سجاوٹ، بیک لائٹ، عام روشنی اور شہری رات کا منظر۔ مختلف افعال کے مطابق، اسے پانچ اقسام میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: انفارمیشن ڈسپلے، سگنل لیمپ، گاڑیوں کے لیمپ، LCD بیک لائٹ اور جنرل لائٹنگ۔

روایتیایل ای ڈی لیمپکوتاہیاں ہیں جیسے ناکافی چمک، جو ناکافی دخول کا باعث بنتی ہے۔ پاور ایل ای ڈی لیمپ میں کافی چمک اور طویل سروس لائف کے فوائد ہیں، لیکن پاور ایل ای ڈی میں تکنیکی مشکلات ہیں جیسے پیکیجنگ۔ پاور ایل ای ڈی پیکیجنگ کی روشنی نکالنے کی کارکردگی کو متاثر کرنے والے عوامل کا یہاں ایک مختصر تجزیہ ہے۔

روشنی نکالنے کی کارکردگی کو متاثر کرنے والے پیکیجنگ عوامل

1. گرمی کی کھپت ٹیکنالوجی

PN جنکشن پر مشتمل روشنی خارج کرنے والے ڈایڈڈ کے لیے، جب فارورڈ کرنٹ PN جنکشن سے باہر نکلتا ہے، PN جنکشن میں گرمی کا نقصان ہوتا ہے۔ اس عمل میں یہ حرارت چپکنے والے، پاٹنگ میٹریل، ہیٹ سنک وغیرہ کے ذریعے ہوا میں خارج ہوتی ہے، مواد کے ہر حصے میں حرارت کے بہاؤ کو روکنے کے لیے تھرمل رکاوٹ ہوتی ہے، یعنی تھرمل مزاحمت۔ تھرمل مزاحمت ایک مقررہ قدر ہے جو آلے کے سائز، ساخت اور مواد سے متعین ہوتی ہے۔

ایل ای ڈی کی تھرمل ریزسٹنس کو rth (℃/W) اور تھرمل ڈسیپیشن پاور PD (W) ہونے دیں۔ اس وقت، کرنٹ کے تھرمل نقصان کی وجہ سے پی این جنکشن کا درجہ حرارت بڑھ جاتا ہے:

T(℃)=Rth&Times; پی ڈی

PN جنکشن درجہ حرارت:

TJ=TA+Rth× پی ڈی

جہاں TA محیطی درجہ حرارت ہے۔ جنکشن کا درجہ حرارت بڑھنے سے PN جنکشن روشنی کے اخراج کے دوبارہ امتزاج کا امکان کم ہو جائے گا، اور LED کی چمک کم ہو جائے گی۔ ایک ہی وقت میں، گرمی کے نقصان کی وجہ سے درجہ حرارت میں اضافے کی وجہ سے، ایل ای ڈی کی چمک اب کرنٹ کے تناسب سے نہیں بڑھے گی، یعنی یہ تھرمل سنترپتی کو ظاہر کرتا ہے۔ اس کے علاوہ، جنکشن کے درجہ حرارت میں اضافے کے ساتھ، luminescence کی چوٹی طول موج بھی لمبی لہر کی سمت، تقریباً 0.2-0.3nm/℃ کی طرف بڑھے گی۔ بلیو چپ کے ذریعے لیپت YAG فاسفور کو ملا کر حاصل کی جانے والی سفید ایل ای ڈی کے لیے، نیلی طول موج کا بڑھنا فاسفر کی حوصلہ افزائی طول موج کے ساتھ مماثلت کا باعث بنے گا، تاکہ سفید ایل ای ڈی کی مجموعی برائٹ کارکردگی کو کم کیا جا سکے اور سفید روشنی کے رنگ درجہ حرارت کو تبدیل کیا جا سکے۔

پاور LED کے لیے، ڈرائیونگ کرنٹ عام طور پر سینکڑوں Ma سے زیادہ ہوتا ہے، اور PN جنکشن کی موجودہ کثافت بہت بڑی ہے، اس لیے PN جنکشن کے درجہ حرارت میں اضافہ بہت واضح ہے۔ پیکیجنگ اور ایپلی کیشن کے لیے، پروڈکٹ کی تھرمل مزاحمت کو کیسے کم کیا جائے اور PN جنکشن سے پیدا ہونے والی حرارت کو جلد از جلد ختم کرنے سے نہ صرف پروڈکٹ کی سنترپتی کرنٹ کو بہتر بنایا جا سکتا ہے اور مصنوعات کی چمکیلی کارکردگی کو بھی بہتر بنایا جا سکتا ہے۔ مصنوعات کی وشوسنییتا اور سروس کی زندگی. مصنوعات کی تھرمل مزاحمت کو کم کرنے کے لیے، سب سے پہلے، پیکیجنگ مواد کا انتخاب خاص طور پر اہم ہے، بشمول ہیٹ سنک، چپکنے والی وغیرہ۔ ہر مواد کی تھرمل مزاحمت کم ہونی چاہیے، یعنی اس میں اچھی تھرمل چالکتا ہونا ضروری ہے۔ . دوم، ساختی ڈیزائن مناسب ہونا چاہیے، مواد کے درمیان تھرمل چالکتا مسلسل مماثل ہونا چاہیے، اور مواد کے درمیان تھرمل چالکتا اچھی طرح سے جڑی ہونی چاہیے، تاکہ گرمی کی ترسیل کے چینل میں گرمی کی کھپت کی رکاوٹ سے بچا جا سکے اور گرمی کی کھپت کو یقینی بنایا جا سکے۔ اندرونی سے بیرونی پرت. ایک ہی وقت میں، یہ یقینی بنانا ضروری ہے کہ گرمی کو پہلے سے ڈیزائن کردہ گرمی کی کھپت کے چینل کے مطابق وقت میں ختم کیا جائے.

2. فلر کا انتخاب

اضطراری قانون کے مطابق، جب روشنی ہلکے گھنے درمیانے سے ہلکے ویرل میڈیم تک واقع ہوتی ہے، جب واقعہ کا زاویہ ایک خاص قدر تک پہنچ جاتا ہے، یعنی تنقیدی زاویہ سے بڑا یا اس کے برابر، مکمل اخراج ہوتا ہے۔ GaN بلیو چپ کے لیے، GaN مواد کا ریفریکٹیو انڈیکس 2.3 ہے۔ جب روشنی کرسٹل کے اندر سے ہوا میں خارج ہوتی ہے، تو انعکاس قانون کے مطابق، اہم زاویہ θ 0=sin-1(n2/n1)۔

جہاں N2 1 کے برابر ہے، یعنی ہوا کا اضطراری اشاریہ، اور N1 Gan کا اضطراری اشاریہ ہے، جس سے اہم زاویہ کا حساب لگایا جاتا ہے θ 0 تقریباً 25.8 ڈگری ہے۔ اس صورت میں، واحد روشنی جو خارج ہو سکتی ہے وہ روشنی ہے جو مقامی ٹھوس زاویہ کے اندر واقع زاویہ ≤ 25.8 ڈگری کے ساتھ ہے۔ یہ اطلاع دی گئی ہے کہ گان چپ کی بیرونی کوانٹم کارکردگی تقریباً 30% - 40% ہے۔ لہذا، چپ کرسٹل کے اندرونی جذب کی وجہ سے، کرسٹل کے باہر خارج ہونے والی روشنی کا تناسب بہت کم ہے۔ یہ اطلاع دی گئی ہے کہ گان چپ کی بیرونی کوانٹم کارکردگی تقریباً 30% - 40% ہے۔ اسی طرح، چپ سے خارج ہونے والی روشنی کو پیکیجنگ میٹریل کے ذریعے خلا میں منتقل کیا جانا چاہیے، اور روشنی نکالنے کی کارکردگی پر مواد کے اثر و رسوخ پر بھی غور کیا جانا چاہیے۔

لہذا، ایل ای ڈی پروڈکٹ کی پیکیجنگ کی روشنی نکالنے کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے، N2 کی قدر میں اضافہ کرنا ضروری ہے، یعنی پروڈکٹ کے اہم زاویے کو بہتر بنانے کے لیے پیکیجنگ مواد کے ریفریکٹیو انڈیکس کو بڑھانا چاہیے، تاکہ پیکیجنگ کو بہتر بنایا جا سکے۔ مصنوعات کی چمکیلی کارکردگی. ایک ہی وقت میں، پیکیجنگ مواد کی روشنی جذب چھوٹا ہونا چاہئے. باہر جانے والی روشنی کے تناسب کو بہتر بنانے کے لیے، پیکیج کی شکل کو ترجیحی طور پر محراب یا نصف کرہ دار بنایا جاتا ہے، تاکہ جب روشنی پیکیجنگ مواد سے ہوا میں خارج ہوتی ہے، تو یہ انٹرفیس کے لیے تقریباً کھڑی ہوتی ہے، اس لیے کوئی مکمل عکاسی نہیں ہوتی ہے۔

3. عکاسی پروسیسنگ

ریفلیکشن پروسیسنگ کے دو اہم پہلو ہیں: ایک چپ کے اندر ریفلیکشن پروسیسنگ، اور دوسرا پیکیجنگ میٹریل کے ذریعے روشنی کا انعکاس۔ اندرونی اور بیرونی عکاسی پروسیسنگ کے ذریعے، چپ سے خارج ہونے والے روشنی کے بہاؤ کے تناسب کو بہتر بنایا جا سکتا ہے، چپ کے اندرونی جذب کو کم کیا جا سکتا ہے، اور پاور ایل ای ڈی مصنوعات کی چمکیلی کارکردگی کو بہتر بنایا جا سکتا ہے۔ پیکیجنگ کے لحاظ سے، پاور ایل ای ڈی عام طور پر پاور چپ کو دھات کی حمایت یا عکاسی گہا کے ساتھ سبسٹریٹ پر جمع کرتی ہے۔ سپورٹ قسم کی عکاسی گہا عام طور پر عکاسی کے اثر کو بہتر بنانے کے لیے الیکٹروپلاٹنگ کو اپناتی ہے، جبکہ بیس پلیٹ ریفلیکشن گہا عام طور پر پالش کو اپناتی ہے۔ اگر ممکن ہو تو، الیکٹروپلٹنگ علاج کیا جائے گا، لیکن علاج کے اوپر دو طریقے سڑنا کی درستگی اور عمل سے متاثر ہوتے ہیں، پروسیس شدہ عکاسی گہا کا ایک خاص عکاسی اثر ہوتا ہے، لیکن یہ مثالی نہیں ہے۔ فی الحال، دھات کی کوٹنگ کی ناکافی چمکانے کی درستگی یا آکسیڈیشن کی وجہ سے، چین میں بنائے گئے سبسٹریٹ قسم کی عکاسی کیویٹی کا ریفلیکشن اثر ناقص ہے، جس کی وجہ سے ریفلیکشن ایریا میں گولی لگنے کے بعد بہت زیادہ روشنی جذب ہو جاتی ہے اور اس کی عکاسی نہیں ہو پاتی۔ متوقع ہدف کے مطابق روشنی خارج کرنے والی سطح، جس کے نتیجے میں حتمی پیکیجنگ کے بعد روشنی نکالنے کی کارکردگی کم ہوتی ہے۔

4. فاسفر کا انتخاب اور کوٹنگ

سفید پاور ایل ای ڈی کے لئے، چمکیلی کارکردگی کی بہتری کا تعلق فاسفر کے انتخاب اور عمل کے علاج سے بھی ہے۔ بلیو چپ کے فاسفر ایکسائٹیشن کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے، سب سے پہلے، فاسفر کا انتخاب مناسب ہونا چاہیے، جس میں ایکسائٹیشن ویو لینتھ، پارٹیکل سائز، ایکسائٹیشن ایفیشنسی وغیرہ شامل ہیں، جس کا جامع جائزہ لینے اور تمام کارکردگی کو مدنظر رکھنے کی ضرورت ہے۔ دوم، فاسفر کی کوٹنگ یکساں ہونی چاہیے، ترجیحی طور پر روشنی خارج کرنے والی چپ کی ہر روشنی خارج کرنے والی سطح پر چپکنے والی پرت کی موٹائی یکساں ہونی چاہیے، تاکہ ناہموار موٹائی کی وجہ سے مقامی روشنی کو خارج ہونے سے نہ روکا جا سکے۔ روشنی کی جگہ کے معیار کو بھی بہتر بنائیں۔

جائزہ:

اچھی گرمی کی کھپت کا ڈیزائن پاور ایل ای ڈی مصنوعات کی چمکیلی کارکردگی کو بہتر بنانے میں اہم کردار ادا کرتا ہے، اور یہ مصنوعات کی سروس لائف اور وشوسنییتا کو یقینی بنانے کی بنیاد بھی ہے۔ یہاں اچھی طرح سے ڈیزائن کیا گیا لائٹ آؤٹ لیٹ چینل عکاسی کیویٹی اور فلنگ گلو کے ساختی ڈیزائن، مواد کے انتخاب اور پروسیس ٹریٹمنٹ پر توجہ مرکوز کرتا ہے، جو پاور LED کی روشنی نکالنے کی کارکردگی کو مؤثر طریقے سے بہتر بنا سکتا ہے۔ اقتدار کے لیےسفید ایل ای ڈیفاسفر کا انتخاب اور عمل کے ڈیزائن بھی جگہ اور چمکیلی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے بہت اہم ہیں۔