Las cerámicas de vidrio con borato aumentan la eficiencia térmica de los LED de alta potencia

A medida que los LED blancos de alta potencia empujan los límites del flujo luminoso, un invisible "asesino térmico" erosiona silenciosamente el dispositivo Los materiales tradicionales de fósforo encapsulados en polímero suelen sufrir una fuga térmica. bajo conducción de alta corriente, causando picos de temperatura de unión que conducen a cambios de cromaticidad y Cuando se mantienen las temperaturas de las uniones de los chips LED, la eficiencia luminosa y la fiabilidad disminuyen catastróficamente. A 60°C, las temperaturas de la capa de fósforo exceden con frecuencia los 80°C. el cuello de botella crítico en los sistemas de iluminación avanzados.

Para hacer frente a este desafío de gestión térmica, los investigadores han desarrollado un innovador vidrio fluorescente a base de borato en comparación con los encapsuladores de polímeros tradicionales con una difusividad térmica de alrededor de 0,2 × 10−6 m2/s, Estas cerámicas de vidrio muestran propiedades físicas notables:

• Conductividad térmica superior:A través de procesos de cristalización controlados, el La difusividad de la cerámica de vidrio alcanza los 6-16×10−6 m2/s, una mejora de un orden de magnitud sobre los polímeros. superando los fósforos Ce:YAG estándar de la industria, proporcionando capacidades fundamentales de gestión térmica.
• Estabilidad térmica excepcional:El material mantiene una alta eficiencia cuántica (> 85%) a temperaturas elevadas debido a su alto umbral de apagado térmico, mitigando efectivamente la acumulación de calor de las pérdidas del turno de Stokes.
• Ajuste óptico preciso:Estrategias de doble dopaje que emplean Tb3+ (emisión verde) y Eu3+ (emisión roja) permiten un control espectral preciso, logrando una amplia cobertura de gama para diversas aplicaciones las exigencias.

El sistema de borosilicato de litio se somete a procesos meticulosos de fusión, apagado y recocido para garantizar Después de la fusión a altas temperaturas a 1000 °C, el material fundido se fundió en un material precalentado La temperatura de transición del vidrio (Tg=459°C) es la misma que la de los moldes y se somete a un alivio prolongado de la tensión, garantizando así una reducción de la tensión en el vidrio. las características ópticas óptimas del procesamiento.

La fase crucial de cristalización se produce a 530°C. El análisis térmico del DSC revela una clara exotérmica El pico de cristalización es de 587°C. Esta cristalización controlada genera estructuras microcristalinas que no se No sólo mejoran la difusividad térmica, sino que también modifican el entorno del campo cristalino alrededor de los iones Eu3+, mejorando así la eficiencia de transferencia de energía de Tb3+ a Eu3+ para un rendimiento cromático superior en sistemas dopados dobles.

Los datos experimentales confirman una excepcional estabilidad óptica en estas cerámicas de vidrio. la emisión de Tb3+ (490-622nm) y la emisión roja de Eu3+ (580-700nm) logran una sinergia perfecta a través del campo cristalino En particular, en los sistemas de doble dopado, la división Stark observada de las emisiones de Eu3+ confirma que el uso de las sustancias La mejora de la estructura de las tierras raras en el interior de los sitios cristalinos la vía técnica para el embalaje de LED blanco de alta densidad de potencia y gran renderizado de color.

Esta tecnología de cerámica de vidrio borato no sólo resuelve los problemas de degradación térmica de las cerámicas convencionales. La tecnología de la información es una de las soluciones más eficaces para la fabricación de envases de alta potencia. LEDs blancos de alto rendimiento, gracias a su excepcional conductividad térmica y óptica personalizable las propiedades.