Céramiques de verre boraté améliorent l'efficacité thermique des LED de haute puissance

Alors que les LED blanches à haute puissance repoussent les limites du flux lumineux, un " tueur thermique " invisible érode silencieusement l'appareil Les matériaux traditionnels de phosphore encapsulés en polymère souffrent souvent d'une fuite thermique sous conduite de courant élevé, provoquant des pics de température de jonction entraînant des changements de chromaticité et Les éclairages lumineux à LED sont plus efficaces que les éclairages à LED. À 60°C, les températures de la couche de phosphore dépassent fréquemment 80°C. Il s'agit d'un goulot d'étranglement critique dans les systèmes d'éclairage avancés.

Pour relever ce défi de gestion thermique, des chercheurs ont mis au point un verre fluorescent innovant à base de borate les matériaux céramiques. Comparativement aux encapsulants polymères traditionnels avec une diffusivité thermique d'environ 0,2 × 10−6 m2/s, Ces céramiques de verre présentent des propriétés physiques remarquables:

• Conductivité thermique supérieure:Grâce à des processus de cristallisation contrôlés, le La diffusivité de la céramique de verre atteint 6-16×10−6 m2/s, soit une amélioration d'un ordre de grandeur par rapport aux polymères dépassant les phosphores Ce:YAG standardisés dans l'industrie, offrant des capacités de gestion thermique fondamentales.
• Stabilité thermique exceptionnelle:Le matériau maintient un rendement quantique élevé (>85%) à températures élevées dues à son seuil d'éteinte thermique élevé, atténuant efficacement l'accumulation de chaleur des pertes de poste de Stokes.
• Réglage optique précis:Stratégies de double dopage utilisant Tb3+ (émission verte) et Eu3+ (émission rouge) permettent un contrôle spectral précis, permettant une large couverture de gamme pour diverses applications les exigences.

Le système de borosilicate de lithium est soumis à des procédés de fusion, d'extinction et de recuit méticuleux pour assurer Après fusion à haute température à 1000°C, le matériau fondu est coulé dans un liquide préchauffé Les moulures sont soumises à un soulagement prolongé des contraintes à proximité de la température de transition du verre (Tg=459°C), ce qui garantit caractéristiques de traitement optique optimales.

La phase cruciale de cristallisation se produit à 530°C. L'analyse thermique du DSC révèle une exothermie distincte. Cette cristallisation contrôlée génère des structures microcristallines qui ne sont pas La diffusivité thermique est améliorée, mais l'environnement du champ cristallin autour des ions Eu3+ est également modifié. l'efficacité de transfert d'énergie de Tb3+ à Eu3+ pour des performances chromatiques supérieures dans les systèmes à double dopage.

Les données expérimentales confirment une stabilité optique exceptionnelle de ces céramiques en verre. l'émission de Tb3+ (490-622nm) et l'émission rouge d'Eu3+ (580-700nm) réalisent une parfaite synergie à travers le champ cristallin En particulier dans les systèmes à double dopage, la scission Stark observée des émissions d'eu3+ confirme que les émissions de dioxyde de carbone sont plus élevées que celles des émissions de dioxyde de carbone, et que les émissions de dioxyde de carbone sont plus faibles que celles des émissions de dioxyde de carbone. Cette optimisation structurelle établit une nouvelle approche de l'intégration des ions des terres rares dans les sites cristallins. la voie technique pour les emballages LED blancs à haute couleur et à haute densité de puissance.

Cette technologie en céramique de verre borate résout non seulement les problèmes de dégradation thermique des La technologie de l'emballage est devenue la solution idéale pour la prochaine génération d'emballages. LED blanches de haute performance, grâce à sa conductivité thermique exceptionnelle et à son système optique personnalisable propriétés.