通過(guò)Tracepro仿真驗(yàn)證了(a)結(jié)構(gòu)的LED獲取更高光效的結(jié)論。(b)和(c)結(jié)構(gòu)的LED，芯片發(fā)出的部分光線(xiàn)在硅膠表明形成全反射而返回照射到支架上，經(jīng)過(guò)反射吸收再次射出或再次全反射，形成一定的損失，如圖4所示。

　　圖4 部分光線(xiàn)在膠體表面產(chǎn)生全反射

　　目前(a)結(jié)構(gòu)的白光LED通常做法是將熒光粉涂覆于芯片表面，因此仍然可以采用這一模型，(b)和(c)結(jié)構(gòu)的白光通常是將熒光粉混合于整個(gè)膠體中，但是在膠體表面仍然存在部分光線(xiàn)在膠體內(nèi)全反射而無(wú)法射出。

　　2.1.3 產(chǎn)品優(yōu)化空間

　　※尺寸優(yōu)化，帶來(lái)成本降低。隨著LED結(jié)構(gòu)的小型化的發(fā)展趨勢(shì)，以及考慮綜合成本，LED器件的密封膠用量也應(yīng)納入分析，以(a)為例，當(dāng)膠體直徑足夠小的時(shí)候，發(fā)光體最邊緣的處所發(fā)出的光將最先產(chǎn)生全反射，這可以有幾何光學(xué)分析出，如圖5所示。

　　圖5 (a)LED簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)俯視圖

　　硅膠折射率為n，發(fā)光體最邊緣處至中心處距離為m，那么發(fā)光體最小半徑r可以通過(guò)以下推導(dǎo)求出：

　　即r=m×膠體折射率時(shí)，LED芯片最邊緣的部分剛好處于發(fā)生全反射的臨界點(diǎn)，因此為了保證光線(xiàn)的射出效率，應(yīng)剛選擇r>mn。以折射率1.5為例，分別仿真r=1.0m,1.1m,1.2m……3.5m時(shí)的光通量分布，可以得出如下規(guī)律，如圖6所示：

　　圖6 (a)LED出射光通量隨LED封裝膠體尺寸的變化

　　由此可見(jiàn)，當(dāng)球形膠體的半徑>折射率數(shù)值×m時(shí)，LED光通量達(dá)到最佳，且基本保持穩(wěn)定，除了膠體材質(zhì)本身吸光和界面反射因素以外，芯片所發(fā)出的光能夠最大程度射出。當(dāng)球形膠體的半徑<折射率數(shù)值×m時(shí)，隨著膠體變小，芯片發(fā)出的光發(fā)生全反射的部分比例變高，LED器件亮度逐漸降低。分析新一代的功率型封裝產(chǎn)品，如XPG、OSLON、REBEL，其膠體部分尺寸也是遵循這一規(guī)律，在盡量降低器件封裝尺寸的同時(shí)，保持硅膠體一定的尺寸，以維持亮度，同時(shí)也解釋了部分廠家在仿制REBEL結(jié)構(gòu)產(chǎn)品時(shí)光通量較低的問(wèn)題。