眾所周知, LED電子大屏幕由數千個燈珠包裝, 但是除了LED行業的專業人員以外，大多數人還不清楚LED燈的結溫. 以下是微型光電LED顯示屏製造商LED電子大屏幕燈珠的五個結溫原因及解決方案的簡要介紹.
LED的基本結構是半導體p-n結. 當電流通過LED元件時, p-n結的溫度將上升. 此時, 我們將p-n結區域的溫度定義為LED結溫度. 因為組件的芯片尺寸很小, 也可以說LED芯片的溫度就是結溫.
1. 事實證明，光輸出效率的限制是導致LED結溫升高的主要原因。. 儘管先進的材料生長和組件製造技術可以將led的大部分輸入電能轉換為光輻射能, 由於LED芯片材料和周圍介質的折射率大得多, 很大一部分光子 (> 90%) 芯片中產生的接口不能順利溢出. 芯片和介電界面產生全反射後, 他們返回芯片並通過接口多次, 反射部分吸收芯片材料或基板，並以晶格振動的形式轉變為熱量, 這導致結溫上升.
2. 因為p-n結本身是有缺陷的, 設備的注入效率將達不到 100%, 也就是說, 除了收費 (孔) 通過p區域注入N區域, N區域也會注入電荷 (電子) LED工作時進入p區域. 一般來說, 後一種電荷注入不會產生光電效應, 但以加熱的形式消耗. 即使注入的電荷的有用部分沒有變成光, 其中一些會與結區的雜質或缺陷結合，最終變成熱量.
3. 不良的電極結構, 窗層基板或結區的材料以及導電銀膠都具有一定的電阻值. 這些電阻相互疊加以形成LED組件的串聯電阻. 當電流流經p-n結時, 它也會流過這些電阻, 導致焦耳熱, 導致芯片溫度或結溫升高.
4. 明顯, LED的散熱能力是決定結溫的另一個關鍵因素. 如果散熱能力強, 結溫將降低. 反之, 如果散熱能力強, 結溫將升高. 因為環氧粘合劑是一種低導熱材料, 在p-n結處產生的熱量很難通過透明環氧樹脂向上輻射到環境. 大部分熱量通過基板向下輻射, 银浆, 貝殼, 環氧膠層, PCB和散熱器. 明顯, 相關材料的導熱性將直接影響組件的熱損失效率.
5. 對於普通的LED, 從p-n結到環境溫度的總熱阻介於 300 ℃和 600 ℃ / 在. 具有良好結構的功率LED, 總熱阻約為 15 ℃至 30 ℃ / 在. 熱阻的巨大差異表明普通LED僅在很小的輸入功率條件下才能正常工作, 功率LED的耗散功率可以達到瓦特級甚至更高.
那麼如何解決LED電子大屏燈珠結溫問題? 可以通過以下方法解決.
1. 降低LED本身的熱阻;
2. 良好的二次冷卻機制;
3. 降低LED與輔助冷卻裝置的安裝接口之間的熱阻;
4. 控制額定輸入功率;
5. 降低環境溫度
一言以蔽之, LED的輸入功率是組件熱效應的唯一來源. 一部分能量變成輻射光能, 其餘的能量變成熱, 從而提高了組件的溫度. 明顯, 降低LED溫升效應的主要方法是嘗試提高電光轉換效率 (也稱為外部量子效率) 設備的, 這樣就可以將盡可能多的輸入功率轉換成光能, 另一個重要的方法是嘗試提高設備的散熱能力, 這樣結溫產生的熱量可以通過各種方式散發到周圍環境.
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