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 .LED發光器件的介紹

半導體發光二極管（LED）是一種常用的發光器件，通過電子與空穴復合釋放能量發光，高效地將電能轉化為光能。在現代社會上具有廣泛的用途，如照明、平板顯示、醫療器件領域等，其中在照明領域中應用最廣泛。

與傳統光源一樣，半導體發光二極管（LED）在電能轉化為光能的工作期間會產生熱量，其多少取決于整體的發光效率。在外加電能量的作用下，電子和空穴的輻射復合發生電致發光，在PN結附近輻射出來的光還需經過芯片本身的半導體介質和封裝介質才能抵達外界（空氣）。綜合電流注入效率、輻射發光量子效率、芯片外部光取出效率等，最終大概只有30-40%的輸入電能轉化為光能，其余60-70%的能量主要以非輻射復合發生的點陣振動的形式轉化熱能。

2、LED散熱結構對散熱的影響

LED光源打造的LED燈具，主要由LED、散熱結構、驅動器、透鏡組成。一般來說，LED燈工作是否穩定，品質好壞，與燈體本身散熱至關重要，市場上的高亮度LED燈的散熱，常常采用自然散熱，但效果并不理想，因此散熱是一個重要的部分，如果LED不能很好散熱、它的壽命也會受影響。

影響LED燈具散熱的結構器件有藍寶石Sapphire襯底材料、LED芯片（chip）和散熱器等。藍寶石襯底材料極低的熱導率導致器件熱阻增加，產生嚴重的自加熱效應，對器件的性能和可靠性產生毀滅性的影響；熱量集中在尺寸很小的芯片內，芯片溫度升高，引起熱應力的非均勻分布、芯片發光效率和螢光粉激射效率下降，當溫度超過一定值時，器件失效率呈指數規律增加。統計資料表明，元件溫度每上升2℃，可靠性下降10%。當多個LED密集排列組成白光照明系統時，熱量的耗散問題更嚴重。解決熱量管理問題已成為高亮度LED應用的先決條件。

減少熱量耗散，提高功率LED的亮度最直接的方法是增大輸入功率，而為了防止有源層的飽和必須相應地增大p-n結的尺寸，增大輸入功率必然使結溫升高，進而使量子效率降低。單管功率的提高取決于器件將熱量從p-n結導出的能力，在保持現有芯片材料、結構、封裝工藝、芯片上電流密度不變及等同的散熱條件下，單獨增加芯片的尺寸，又會導致結區溫度將不斷上升。

3、常見的散熱器散熱方式

一般說來，依照從散熱器帶走熱量的方式，可以將散熱器分為主動式散熱和被動式散熱。所謂的被動式散熱，是指通過散熱片將熱源LED光源熱量自然散發到空氣中，其散熱的效果與散熱片大小成正比。 主動式散熱是通過系統以外的一些設計，將LED照明過程產生的熱能分散出去。主動散熱又可以分為風冷散熱、液冷散熱、熱管散熱、半導體制冷、化學制冷等等。

其中，風冷散熱是最常見的LED散熱方式，散熱器材料主要是鋁材和銅材料，一般是做成鰭片狀，以增加其散熱面積。這種散熱器主要依賴熱傳導和空氣對流進行散熱，通過加大散熱面積增大空氣流量來提高散熱的效率。但是這種方式提高散熱效果的程度有限，會受環境溫度和空氣流速的影響。

4、新型散熱涂料—火火烈鳥石墨烯涂料

眾所周知，熱量的傳導有三種方式：熱傳導、對流、輻射。如果金屬散熱器表面再涂覆一層輻射涂料，可以實現對流 輻射協同作用，可大大提高散熱的效率，不受環境溫度和空氣流速的影響，在性能方面會帶來質的飛躍。石墨烯具有優異的導電導熱性能，在常見材料中熱輻射效能最高，可以將大量的熱量轉化為遠紅外輻射出去，應用在散熱器中可以提高導熱效率和散熱效率，非常適合用于散熱涂料。然而傳統的石墨烯散熱涂料采用有機樹脂成膜，在高溫高紫外環境下容易分解、老化，甚至燒焦或者燃燒，而且有機樹脂導熱系數低，大大降低了石墨烯涂料的散熱效率和使用壽命。

火火烈鳥石墨烯涂料，采用無機耐高溫粘接劑作為成膜物，使用高溫熔接方式成膜，在高溫環境不會分解、老化、燃燒，具有導熱系數高、紅外發射率高、涂層強度好、耐候耐腐蝕的優點。可以應用于家電、暖通、工業設備的散熱部件，如空調散熱器、家電散熱器、采暖系統散熱器、LED燈具散熱器、熱交換設備散熱器等，可以涵蓋碳鋼、不銹鋼、鋁材、銅等基材，大大擴展了石墨烯在散熱領域的應用范圍。有興趣了解石墨烯涂料的客戶可以咨詢廣東啟辰工程師詳細了解！

廣東啟辰新材料科技有限公司成立于2015年11月，注冊資金1000萬元，公司致力于無機非金屬功能性粉體材料及其深度開發產品的技術應用！主要從事無機粉體材料的應用配方設計、工藝實現及生產、銷售。擁有廣東河源、連平、梅州三大生產基地，6條精深粉體加工生產線，也是華南地區大型氣流磨非金屬粉體生產商，年產量可達5萬噸。

主營產品包括：亞鈦粉、無水透明粉、玻璃粉、硅微粉、低熔點玻璃粉、特種高溫涂料及其它無機微粉系列產品，已廣泛被應用于：涂料、油漆、油墨、粘接劑、硅橡膠、塑料、耐火材料、鑄造磨拋等材料領域及酒店娛樂、市政建材、農業供暖、醫療器械、交通車輛、工業裝備、軍工科技等行業。