대량 UV LED 공급 업체로서, 나는 종종 이러한 제품의 다양한 기술적 측면에 대해 고객으로부터 질문을합니다. 자주 묻는 질문 중 하나는 벌크 UV LED의 반사 계수에 관한 것입니다. 이 블로그 게시물에서는 벌크 UV LED의 반사 계수가 무엇인지, 그 중요성 및 UV LED 응용 프로그램의 성능에 어떤 영향을 미치는지 살펴볼 것입니다.
반사 계수 이해
반사 계수는 전자기 및 광학 분야의 기본 매개 변수입니다. 두 개의 상이한 매체 사이의 인터페이스에서 반사 된 파도 진폭과 입사파 진폭의 비율을 정량화한다. UV LED의 맥락에서, LED 패키지 및 주변 환경 내의 재료와 UV 광선의 상호 작용을 고려할 때 반사 계수가 중요합니다.
UV LED의 활성 영역에서 UV 빛이 방출되면, 그 일부는 반도체 - 캡슐제 인터페이스, 캡슐화 - 에어 인터페이스 또는 LED 어셈블리 내의 기타 광학 성분과 같은 인터페이스를 만날 수 있습니다. 이러한 각 인터페이스에서 일부 UV 표시등은 뒤로 반사되고 나머지는 전송됩니다. 반사 계수는 반사 된 빛의 비율을 결정합니다.
수학적으로 반사 계수 ((\ gamma))는 공식에 의해 제공됩니다.
(\ gamma = \ frac {z_2 -z_1} {z_2+z_1})
여기서 (Z_1) 및 (Z_2)는 인터페이스에서 두 미디어의 특징적인 임피던스입니다. 광학의 경우, 특징적인 임피던스는 두 매체의 굴절 지수와 관련이 있습니다. 굴절률 (N_1)과 (N_2)가있는 두 매체 사이의 계면에서의 정상적인 빛의 발생률을 위해, 반사 계수는 다음과 같이 표현 될 수있다.
(\ gamma = \ left (\ frac {n_2 -n_1} {n_2 + n_1} \ 오른쪽)^2)
벌크 UV LED에서 반사 계수의 중요성
반사 계수는 벌크 UV LED의 성능에 몇 가지 중요한 영향을 미칩니다.
가벼운 추출 효율
UV LED 설계의 주요 목표 중 하나는 LED 패키지에서 방출 된 빛의 비율 인 광 추출 효율을 최대화하는 것입니다. 인터페이스에서의 높은 반사 계수는 생성 된 빛의 상당 부분이 LED 칩에 다시 반사됨에 따라 상당한 손실을 초래할 수 있습니다. 이 갇힌 빛은 반도체 재료 내에서 흡수되어 열 발생을 증가시키고 전반적인 효율을 감소시킬 수 있습니다.
예를 들어, 반도체 - 캡슐 크 인터페이스에서의 반사 계수가 높으면 상당한 양의 UV 빛이 칩에 다시 반사되어 다음과 같은 응용 분야에서 효과적으로 활용할 수있는 빛의 양이 줄어 듭니다.휴대용 핸드 헬드 살균 램프. 이러한 인터페이스에서 반사 계수를 최소화하기 위해 적절한 굴절률을 갖는 재료를 신중하게 선택함으로써 광 추출 효율을 향상시키고 UV LED의 성능을 향상시킬 수 있습니다.
광학 커플 링
많은 UV LED 응용 분야에서, 빛은 렌즈, 도파관 또는 섬유와 같은 다른 광학 구성 요소에 결합되어야합니다. UV LED와 이러한 광학 성분 사이의 계면에서의 반사 계수는 커플 링 효율에 영향을 미칩니다. 높은 반사 계수는 커플 링이 열악하여 빛의 손실과 전체 시스템의 성능을 감소시킬 수 있습니다.
예를 들어, 조명이 균일 분포를 위해 도파관에 결합되는 UV LED 기반 멸균 시스템에서, LED- 도파관 인터페이스의 높은 반사 계수는 상당한 빛 손실을 유발하여 멸균 공정의 효과를 줄일 수 있습니다.
색상 및 스펙트럼 특성
반사 계수는 또한 방출 된 UV 광의 색상 및 스펙트럼 특성에 영향을 줄 수 있습니다. UV 광의 상이한 파장은 관련 재료의 파장 의존적 굴절률에 따라 계면에서 다른 반사 계수를 경험할 수있다. 이로 인해 방출 된 빛의 스펙트럼 왜곡과 색상 이동이 발생할 수 있으며, 이는 정확한 스펙트럼 제어가 필요한 응용 분야에서 바람직하지 않을 수 있습니다.
벌크 UV LED의 반사 계수에 영향을 미치는 요인
몇 가지 요소가 벌크 UV LED의 반사 계수에 영향을 줄 수 있습니다.
재료 선택
반도체, 캡슐화 및 기타 광학 성분을위한 재료 선택은 반사 계수를 결정하는 데 중요한 역할을합니다. 인터페이스에서 유사한 굴절률을 갖는 재료는 반사 계수가 낮아집니다. 예를 들어, 반도체의 굴절률과 밀접하게 일치하는 굴절률을 갖는 캡슐화제를 사용하면 반도체 - 캡슐 트 인터페이스에서 반사를 줄일 수 있습니다.
표면 거칠기
인터페이스의 표면 거칠기는 또한 반사 계수에 영향을 줄 수 있습니다. 거친 표면은 확산 반사를 유발할 수 있으며,이 반사는 단순 반사 계수 공식으로 기술 된 사양 반사와 다릅니다. 확산 반사는 여러 방향으로 빛을 산란시켜 추가 손실을 초래하고 빛 추출 효율을 감소시킬 수 있습니다.
발생률
UV 빛이 인터페이스에 부딪히는 각도는 또한 반사 계수에 영향을 미칩니다. 비 정상 발생률의 경우, 반사 계수는 더 복잡하며 배지의 굴절률과 발생각에 따라 다릅니다. 실제 응용에서, 빛은 다양한 각도로 인스턴스가 발생할 수 있으며, 각도 의존적 반사 계수를 이해하는 것은 UV LED의 성능을 최적화하는 데 중요합니다.
반사 계수 측정
벌크 UV LED의 반사 계수를 측정하는 것은 UV 광의 짧은 파장과 LED 구성 요소의 작은 크기로 인해 어려울 수 있습니다. 그러나 몇 가지 기술을 사용할 수 있습니다.
분광 광도계
분광 광도계는 다른 파장에서 UV LED의 반사율을 측정하는 데 사용될 수 있습니다. 입사 및 반사 광도를 비교함으로써 반사 계수를 계산할 수 있습니다. 이 방법은 LED의 파장 - 종속 반사 특성에 대한 귀중한 정보를 제공합니다.
타원체
타원체는 박막과 인터페이스의 광학적 특성을 측정하는 강력한 기술입니다. 반사 계수를 계산하는 데 필수적인 재료의 굴절률과 층의 두께를 결정하는 데 사용될 수 있습니다. Ellipsometry는 UV LED 내의 반도체 - 캡슐제 인터페이스 및 기타 얇은 필름 구조를 연구하는 데 특히 유용합니다.
UV LED 응용 프로그램에 미치는 영향
벌크 UV LED의 반사 계수는 다양한 UV LED 응용 프로그램에 직접적인 영향을 미칩니다.
생식기 적용
the와 같은 생장 적용에서휴대용 핸드 헬드 살균 램프UV LED의 효율은 효과적인 멸균에 중요합니다. 높은 반사 계수는 대상 표면에 도달하는 UV 빛의 양을 감소시켜 살균 효과를 감소시킬 수 있습니다. 반사 계수를 최적화함으로써 더 많은 UV 표시등이 대상으로 전달되어 멸균 성능을 향상시킬 수 있습니다.
UV 경화
UV 경화는 UV -Curable 재료의 빠른 중합이 UV 광선을 사용하여 달성되는 UV LED의 또 다른 중요한 응용 프로그램입니다. 높은 반사 계수는 고르지 않은 경화 및 경화 속도를 줄일 수 있습니다. 반사 손실을 최소화함으로써 UV 광선이 UV 치료 가능한 재료에 효율적으로 결합되어 더 빠르고 균일 한 경화로 이어질 수 있습니다.
결론
반사 계수는 벌크 UV LED의 설계 및 성능에서 중요한 매개 변수입니다. 광 추출 효율, 광학 커플 링, 색상 및 스펙트럼 특성 및 UV LED 응용의 전체 성능에 영향을 미칩니다. 대량 UV LED 공급 업체로서, 우리는 고객에게 높은 성능 제품을 제공하기 위해 반사 계수를 이해하고 최적화하기 위해 노력하고 있습니다.
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참조
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