ایل ای ڈی، جسے چوتھی نسل کی روشنی کا ذریعہ یا سبز روشنی کا ذریعہ بھی کہا جاتا ہے، میں توانائی کی بچت، ماحولیاتی تحفظ، لمبی عمر اور چھوٹے سائز کی خصوصیات ہیں۔ یہ بڑے پیمانے پر مختلف شعبوں میں استعمال ہوتا ہے جیسے اشارے، ڈسپلے، سجاوٹ، بیک لائٹ، عام روشنی، اور شہری رات کے مناظر۔ مختلف استعمال کے افعال کے مطابق، اسے پانچ زمروں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: انفارمیشن ڈسپلے، سگنل لائٹس، آٹوموٹو لائٹنگ فکسچر، LCD اسکرین بیک لائٹ، اور عام لائٹنگ۔
روایتی ایل ای ڈی لائٹس میں خامیاں ہیں جیسے ناکافی چمک، جو ناکافی مقبولیت کا باعث بنتی ہے۔ پاور ٹائپ ایل ای ڈی لائٹس کے فوائد ہیں جیسے اعلی چمک اور طویل سروس کی زندگی، لیکن ان میں تکنیکی مشکلات ہیں جیسے پیکیجنگ۔ ذیل میں ان عوامل کا ایک مختصر تجزیہ دیا گیا ہے جو پاور ٹائپ ایل ای ڈی پیکیجنگ کی روشنی کی کٹائی کی کارکردگی کو متاثر کرتے ہیں۔

1. گرمی کی کھپت ٹیکنالوجی
PN جنکشن پر مشتمل روشنی خارج کرنے والے ڈایڈس کے لیے، جب فارورڈ کرنٹ PN جنکشن سے گزرتا ہے، PN جنکشن گرمی کے نقصان کا تجربہ کرتا ہے۔ یہ حرارت چپکنے والی، انکیپسولیشن میٹریل، ہیٹ سنک وغیرہ کے ذریعے ہوا میں پھیلتی ہے۔ اس عمل کے دوران، مواد کے ہر حصے میں تھرمل رکاوٹ ہوتی ہے جو گرمی کے بہاؤ کو روکتی ہے، جسے تھرمل مزاحمت کہا جاتا ہے۔ حرارتی مزاحمت ایک مقررہ قدر ہے جس کا تعین آلہ کے سائز، ساخت اور مواد سے ہوتا ہے۔
یہ فرض کرتے ہوئے کہ روشنی خارج کرنے والے ڈایڈڈ کی حرارتی مزاحمت Rth (℃/W) ہے اور حرارت کی کھپت کی طاقت PD (W) ہے، کرنٹ کی گرمی کے نقصان کی وجہ سے PN جنکشن کے درجہ حرارت میں اضافہ ہے:
T (℃)=Rth&Times; پی ڈی
PN جنکشن درجہ حرارت ہے:
TJ=TA+Rth× پی ڈی
ان میں، TA محیطی درجہ حرارت ہے۔ جنکشن کے درجہ حرارت میں اضافے کی وجہ سے، PN جنکشن luminescence recombination کا امکان کم ہو جاتا ہے، جس کے نتیجے میں روشنی خارج کرنے والے ڈایڈڈ کی چمک میں کمی واقع ہوتی ہے۔ دریں اثنا، گرمی کے نقصان کی وجہ سے درجہ حرارت میں اضافے کی وجہ سے، روشنی خارج کرنے والے ڈایڈڈ کی چمک اب کرنٹ کے ساتھ متناسب طور پر بڑھتی نہیں رہے گی، جو تھرمل سیچوریشن کے رجحان کی نشاندہی کرتی ہے۔ اس کے علاوہ، جیسے جیسے جنکشن کا درجہ حرارت بڑھتا ہے، خارج ہونے والی روشنی کی چوٹی طول موج بھی لمبی طول موج کی طرف منتقل ہو جائے گی، تقریباً 0.2-0.3 nm/℃۔ YAG فلوروسینٹ پاؤڈر کو بلیو لائٹ چپس کے ساتھ ملا کر حاصل کی جانے والی سفید ایل ای ڈیز کے لیے، نیلی روشنی کی طول موج کا بڑھنا فلوروسینٹ پاؤڈر کی حوصلہ افزائی طول موج سے مماثلت پیدا کرے گا، اس طرح سفید ایل ای ڈی کی مجموعی برائٹ کارکردگی کو کم کرے گا اور سفید روشنی کے رنگ میں تبدیلی کا سبب بنے گی۔ درجہ حرارت
پاور لائٹ ایمیٹنگ ڈائیوڈس کے لیے، ڈرائیونگ کرنٹ عام طور پر کئی سو ملی امپس یا اس سے زیادہ ہوتا ہے، اور PN جنکشن کی موجودہ کثافت بہت زیادہ ہے، اس لیے PN جنکشن کے درجہ حرارت میں اضافہ بہت اہم ہے۔ پیکیجنگ اور ایپلی کیشنز کے لیے، پروڈکٹ کی تھرمل مزاحمت کو کیسے کم کیا جائے تاکہ PN جنکشن سے پیدا ہونے والی گرمی کو جلد از جلد ختم کیا جا سکے، اس سے نہ صرف پروڈکٹ کی سنترپتی کرنٹ اور چمکیلی کارکردگی کو بہتر بنایا جا سکتا ہے، بلکہ اس کی بھروسے اور قابل اعتمادی میں بھی اضافہ ہو سکتا ہے۔ مصنوعات کی عمر. مصنوعات کی تھرمل مزاحمت کو کم کرنے کے لیے، پیکیجنگ مواد کا انتخاب خاص طور پر اہم ہے، بشمول ہیٹ سنک، چپکنے والے، وغیرہ۔ ہر مواد کی تھرمل مزاحمت کم ہونی چاہیے، جس کے لیے اچھی تھرمل چالکتا کی ضرورت ہوتی ہے۔ دوم، ساختی ڈیزائن مناسب ہونا چاہیے، مواد کے درمیان تھرمل چالکتا کی مسلسل مماثلت اور مواد کے درمیان اچھے تھرمل کنکشن کے ساتھ، تھرمل چینلز میں گرمی کی کھپت کی رکاوٹوں سے بچنے اور اندرونی سے بیرونی تہوں تک گرمی کی کھپت کو یقینی بنانے کے لیے۔ ایک ہی وقت میں، اس عمل سے یہ یقینی بنانا ضروری ہے کہ گرمی کو پہلے سے ڈیزائن کیے گئے ہیٹ ڈسپیشن چینلز کے مطابق بروقت ختم کیا جائے۔

2. بھرنے والی چپکنے والی کا انتخاب
اضطراب کے قانون کے مطابق، جب روشنی ایک گھنے میڈیم سے ایک ویرل میڈیم تک واقع ہوتی ہے، مکمل اخراج اس وقت ہوتا ہے جب واقعہ کا زاویہ ایک خاص قدر تک پہنچ جاتا ہے، یعنی تنقیدی زاویہ سے بڑا یا اس کے برابر۔ GaN بلیو چپس کے لیے، GaN مواد کا ریفریکٹیو انڈیکس 2.3 ہے۔ جب روشنی کرسٹل کے اندر سے ہوا کی طرف خارج ہوتی ہے، اضطراب کے قانون کے مطابق، اہم زاویہ θ 0=sin-1 (n2/n1)۔
ان میں، n2 1 کے برابر ہے، جو ہوا کا اپورتی اشاریہ ہے، اور n1 GaN کا اضطراری اشاریہ ہے۔ لہذا، اہم زاویہ θ 0 تقریباً 25.8 ڈگری کے حساب سے لگایا جاتا ہے۔ اس صورت میں، صرف روشنی جو خارج ہو سکتی ہے وہ ہے ≤ 25.8 ڈگری کے مقامی ٹھوس زاویہ کے اندر۔ رپورٹس کے مطابق، GaN چپس کی بیرونی کوانٹم کارکردگی اس وقت 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۔ رپورٹس کے مطابق، GaN چپس کی بیرونی کوانٹم کارکردگی اس وقت تقریباً 30% -40% ہے۔ اسی طرح، چپ سے خارج ہونے والی روشنی کو پیکیجنگ مواد سے گزر کر خلا میں منتقل کرنے کی ضرورت ہے، اور روشنی کی کٹائی کی کارکردگی پر مواد کے اثرات پر بھی غور کرنے کی ضرورت ہے۔
لہذا، ایل ای ڈی پروڈکٹ کی پیکیجنگ کی ہلکی کٹائی کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے، n2 کی قدر میں اضافہ کرنا ضروری ہے، یعنی پیکیجنگ مواد کے ریفریکٹیو انڈیکس کو بڑھانا، تاکہ پروڈکٹ کے نازک زاویے کو بڑھایا جاسکے اور اس طرح مصنوعات کی پیکیجنگ چمکیلی کارکردگی کو بہتر بنائیں۔ ایک ہی وقت میں، encapsulation مواد میں روشنی کی کم جذب ہونا چاہئے. خارج ہونے والی روشنی کے تناسب کو بڑھانے کے لیے، پیکنگ کے لیے محراب یا نصف کرہ دار شکل کا ہونا بہتر ہے۔ اس طرح، جب پیکیجنگ مواد سے ہوا میں روشنی خارج ہوتی ہے، تو یہ انٹرفیس پر تقریباً سیدھا ہوتا ہے اور اب مکمل عکاسی نہیں کرتا۔

3. عکاسی پروسیسنگ
عکاسی کے علاج کے دو اہم پہلو ہیں: ایک چپ کے اندر عکاسی کا علاج ہے، اور دوسرا پیکیجنگ مواد کے ذریعہ روشنی کی عکاسی ہے۔ اندرونی اور بیرونی عکاسی کے علاج کے ذریعے، چپ کے اندر سے خارج ہونے والی روشنی کا تناسب بڑھایا جاتا ہے، چپ کے اندر جذب کو کم کیا جاتا ہے، اور پاور ایل ای ڈی مصنوعات کی چمکیلی کارکردگی کو بہتر بنایا جاتا ہے۔ پیکیجنگ کے لحاظ سے، پاور ٹائپ ایل ای ڈی عام طور پر پاور ٹائپ چپس کو دھاتی بریکٹ یا عکاس گہاوں کے ساتھ سبسٹریٹس پر جمع کرتی ہیں۔ بریکٹ قسم کی عکاس گہا کو عام طور پر عکاسی کے اثر کو بہتر بنانے کے لیے چڑھایا جاتا ہے، جبکہ سبسٹریٹ قسم کی عکاس گہا عام طور پر پالش ہوتی ہے اور اگر حالات اجازت دیں تو الیکٹروپلاٹنگ ٹریٹمنٹ سے گزر سکتے ہیں۔ تاہم، مندرجہ بالا دو علاج کے طریقے سڑنا کی درستگی اور عمل سے متاثر ہوتے ہیں، اور پروسیس شدہ عکاس گہا میں ایک خاص عکاسی اثر ہوتا ہے، لیکن یہ مثالی نہیں ہے۔ اس وقت، چین میں سبسٹریٹ قسم کی عکاس گہاوں کی تیاری میں، چمکانے کی ناکافی درستگی یا دھاتی کوٹنگز کے آکسیڈیشن کی وجہ سے، عکاسی کا اثر خراب ہے۔ اس کے نتیجے میں عکاسی کے علاقے تک پہنچنے کے بعد بہت زیادہ روشنی جذب ہو جاتی ہے، جو کہ توقع کے مطابق روشنی خارج کرنے والی سطح پر منعکس نہیں ہو سکتی، جس کی وجہ سے حتمی پیکیجنگ کے بعد روشنی کی کٹائی کی کارکردگی کم ہوتی ہے۔

4. فلوروسینٹ پاؤڈر کا انتخاب اور کوٹنگ
سفید پاور ایل ای ڈی کے لئے، چمکیلی کارکردگی کی بہتری فلوروسینٹ پاؤڈر کے انتخاب اور عمل کے علاج سے بھی متعلق ہے. بلیو چپس کے فلوروسینٹ پاؤڈر کی حوصلہ افزائی کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے، فلوروسینٹ پاؤڈر کا انتخاب مناسب ہونا چاہیے، بشمول اتیجیت طول موج، ذرہ سائز، حوصلہ افزائی کی کارکردگی، وغیرہ، اور کارکردگی کے مختلف عوامل پر غور کرنے کے لیے جامع جائزہ لیا جانا چاہیے۔ دوم، فلوروسینٹ پاؤڈر کی کوٹنگ یکساں ہونی چاہیے، ترجیحاً چپ کی ہر روشنی خارج کرنے والی سطح پر چپکنے والی پرت کی یکساں موٹائی کے ساتھ، ناہموار موٹائی سے بچنے کے لیے جس کی وجہ سے مقامی روشنی خارج ہونے سے قاصر ہو سکتی ہے، اور یہ بھی بہتر ہو سکتی ہے۔ روشنی کی جگہ کا معیار۔

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 عمر اور بھروسے کو یقینی بنانے کے لیے بھی ایک شرط ہے۔ ایک اچھی طرح سے ڈیزائن کیا گیا لائٹ آؤٹ پٹ چینل، جس میں ساختی ڈیزائن، مواد کے انتخاب، اور عکاس گہاوں کے پراسیس ٹریٹمنٹ، چپکنے والی چیزوں کو بھرنا وغیرہ پر فوکس کیا گیا ہے، پاور ٹائپ ایل ای ڈی کی روشنی کی کٹائی کی کارکردگی کو مؤثر طریقے سے بہتر بنا سکتا ہے۔ پاور ٹائپ وائٹ ایل ای ڈی کے لیے، فلوروسینٹ پاؤڈر کا انتخاب اور پراسیس ڈیزائن بھی جگہ کے سائز اور چمکیلی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے اہم ہیں۔