Με παγκόσμια έλλειψη ενέργειας και περιβαλλοντική ρύπανση, οι οθόνες LED έχουν μεγάλο χώρο εφαρμογής λόγω των χαρακτηριστικών εξοικονόμησης ενέργειας και φιλικών προς το περιβάλλον. Η εφαρμογή προϊόντων LED που εκπέμπουν φως στον τομέα του φωτισμού προσελκύει την προσοχή του κόσμου. Σε γενικές γραμμές, η σταθερότητα και η ποιότητα των λαμπτήρων LED είναι ζωτικής σημασίας για την απαγωγή θερμότητας του σώματος της λάμπας. Προς το παρόν, οι λαμπτήρες LED υψηλής φωτεινότητας στην αγορά χρησιμοποιούν συχνά φυσική απαγωγή θερμότητας και το αποτέλεσμα δεν είναι ιδανικό. Οι λαμπτήρες LED που κατασκευάζονται από πηγές φωτός LED αποτελούνται από LED, δομές απαγωγής θερμότητας, προγράμματα οδήγησης και φακούς. Ως εκ τούτου, η απαγωγή θερμότητας είναι επίσης σημαντικό μέρος. Εάν το LED δεν διαλύει καλά τη θερμότητα, η ζωή του θα επηρεαστεί.
Η θερμική διαχείριση είναι το κύριο πρόβλημα στις εφαρμογές LED υψηλής φωτεινότητας
Επειδή η ντόπινδια του τύπου ρ των νιτριδίων της ομάδας III περιορίζεται από τη διαλυτότητα του δέκτη Mg και την υψηλότερη ενέργεια έναρξης των οπών, η θερμότητα είναι ιδιαίτερα εύκολο να δημιουργηθεί στην περιοχή τύπου ρ και αυτή η θερμότητα πρέπει να περάσει από ολόκληρη τη δομή για να διαχέονται στην ψύκτρα. Οι οδοί απαγωγής θερμότητας των συσκευών LED είναι κυρίως αγωγιμότητα θερμότητας και θερμική μεταφορά. Η εξαιρετικά χαμηλή θερμική αγωγιμότητα του υλικού υποστρώματος Sapphire αυξάνει τη θερμική αντίσταση της συσκευής, με αποτέλεσμα ένα σοβαρό αποτέλεσμα αυτοθέρμανσης, το οποίο έχει καταστροφικές επιπτώσεις στην απόδοση και την αξιοπιστία της συσκευής.
Η επίδραση της θερμότητας στα LED υψηλής φωτεινότητας
Η θερμότητα συγκεντρώνεται σε ένα μικρό τσιπ, η θερμοκρασία του τσιπ αυξάνεται, προκαλώντας άνιση κατανομή της θερμικής καταπόνησης, της φωτεινής απόδοσης του τσιπ και της απόδοσης του φωσφόρου. όταν η θερμοκρασία υπερβαίνει μια συγκεκριμένη τιμή, ο ρυθμός αστοχίας της συσκευής αυξάνεται εκθετικά. Οι στατιστικές δείχνουν ότι για κάθε 2 ° C αύξηση της θερμοκρασίας των συστατικών, η αξιοπιστία μειώνεται κατά 10%. Όταν πολλαπλά LED είναι διατεταγμένα ώστε να σχηματίσουν ένα σύστημα φωτισμού λευκού φωτός, το πρόβλημα της απαγωγής θερμότητας γίνεται πιο σοβαρό. Η επίλυση του προβλήματος της διαχείρισης θερμότητας έχει γίνει προϋπόθεση για εφαρμογές LED υψηλής φωτεινότητας.
Η σχέση μεταξύ μεγέθους τσιπ και απαγωγής θερμότητας
Ο πιο άμεσος τρόπος βελτίωσης της φωτεινότητας μιας οθόνης LED ισχύος είναι η αύξηση της ισχύος εισόδου και για να αποφευχθεί ο κορεσμός του ενεργού στρώματος, το μέγεθος της διασταύρωσης pn πρέπει να αυξηθεί ανάλογα. Η αύξηση της ισχύος εισόδου θα αυξήσει αναπόφευκτα τη θερμοκρασία διασταύρωσης και έτσι θα μειωθεί η κβαντική απόδοση Η αύξηση της ισχύος ενός σωλήνα εξαρτάται από την ικανότητα της συσκευής να αντλεί θερμότητα από τη σύνδεση pn, διατηρώντας παράλληλα το υπάρχον υλικό τσιπ, τη δομή, τη διαδικασία συσκευασίας, την πυκνότητα ρεύματος στο τσιπ και τις ισοδύναμες συνθήκες απαγωγής θερμότητας, το μέγεθος του chip η περιοχή διασταύρωσης αυξάνεται ξεχωριστά Η θερμοκρασία θα συνεχίσει να αυξάνεται.
