A cerâmica de vidro borato aumenta a eficiência térmica em LEDs de alta potência

À medida que os LEDs brancos de alta potência empurram os limites do fluxo luminoso, um "assassino térmico" invisível silenciosamente corrói o dispositivo Os materiais tradicionais de fósforo encapsulados em polímeros sofrem frequentemente de fuga térmica. sob a condução de alta corrente, causando picos de temperatura de junção que levam a mudanças de cromaticidade e Quando as temperaturas das junções dos chips LED são mantidas, a eficiência luminosa e a fiabilidade diminuem de forma catastrófica. Em 60°C, as temperaturas da camada de fósforo ultrapassam frequentemente os 80°C. Este fenómeno de "aquecimento interno" tornou-se o O problema é o de um gargalo crítico nos sistemas de iluminação avançados.

Para resolver este desafio da gestão térmica, os investigadores desenvolveram um inovador vidro fluorescente à base de borato Materiais cerâmicos: em comparação com os encapsulantes de polímeros tradicionais, com uma difusividade térmica de cerca de 0,2 × 10−6 m2/s, Estas cerâmicas de vidro demonstram propriedades físicas notáveis:

• Conductividade térmica superior:Através de processos de cristalização controlados, o A difusão da cerâmica de vidro atinge 6-16×10−6 m2/s Superando os fósforos Ce:YAG normalizados na indústria, proporcionando capacidades fundamentais de gestão térmica.
• Estabilidade térmica excepcional:O material mantém uma elevada eficiência quântica (> 85%) a temperaturas elevadas devido ao seu elevado limiar de apagamento térmico, mitigando efetivamente o acúmulo de calor das perdas do turno de Stokes.
• Ajuste óptico preciso:Estratégias de doping duplo que utilizam Tb3+ (emissão verde) e Eu3+ (emissão vermelha) permitem um controlo espectral preciso, alcançando uma ampla cobertura para diversas aplicações exigências.

O sistema de borosilicato de lítio é submetido a meticulosos processos de fusão-extinção e recozimento para garantir O material fundido é fundido em material pré-aquecido após fusão a alta temperatura a 1000°C. Os moldeados são submetidos a um alívio de tensão prolongado perto da temperatura de transição do vidro (Tg=459°C), garantindo Características óptimas de processamento óptico.

A fase crucial de cristalização ocorre a 530°C. A análise térmica do DSC revela um distinto efeito exotérmico Esta cristalização controlada gera estruturas microcristalinas que não Os níveis de oxidação dos iões de Eu3+ não só aumentam a difusão térmica, mas também modificam o ambiente do campo cristalino em torno dos íons Eu3+, melhorando assim a eficiência dos iões de Eu3+. eficiência de transferência de energia de Tb3+ para Eu3+ para um desempenho cromático superior em sistemas duplamente dopados.

Os dados experimentais confirmam a excepcional estabilidade óptica destas cerâmicas de vidro. emissão de Tb3+ (490-622nm) e emissão vermelha de Eu3+ (580-700nm) alcançar perfeita sinergia através do campo de cristal Em particular, nos sistemas dopados duplos, a divisão Stark observada das emissões de Eu3+ confirma que a concentração de Esta otimização estrutural estabelece uma nova Caminho técnico para embalagens LED brancas de alta densidade de potência e de alta reprodução de cores.

Esta tecnologia cerâmica de vidro borato não só resolve os desafios de degradação térmica de vidros convencionais Os produtos de embalagem de alta potência, como os fósforos, também se tornam a solução de embalagem ideal para a próxima geração. LEDs brancos de alto desempenho, graças à sua excepcional condutividade térmica e à sua óptica personalizável propriedades.