Uz globalnu nestašicu energije i zagađenje okoline, LED displeji imaju širok prostor primjene zbog svojih energetski štedljivih i ekološki prihvatljivih karakteristika. Primena LED proizvoda koji emituju svetlost u polju osvetljenja privlači pažnju sveta. Uopšteno govoreći, stabilnost i kvalitet LED lampi su presudni za odvođenje toplote tijela lampe. Trenutno LED svjetiljke visoke svjetline na tržištu često koriste prirodno odvođenje toplote, a efekt nije idealan. LED lampe napravljene od LED izvora svjetlosti sastoje se od LED dioda, struktura za odvođenje toplote, pokretača i sočiva. Stoga je odvođenje toplote takođe važan dio. Ako LED ne odvodi toplotu dobro, to će utjecati na njen životni vijek.
Upravljanje toplinom je glavni problem u LED aplikacijama velike svjetline
Budući da je dopiranje p-tipa nitrida grupe III ograničeno topljivošću Mg akceptora i većom početnom energijom rupa, toplotu je posebno lako generirati u regiji p-tipa, a ta toplota mora proći kroz cijelu strukturu da raspršuje se na hladnjaku; Putovi odvođenja toplote kod LED uređaja su uglavnom provođenje toplote i termička konvekcija; Izuzetno niska toplotna provodljivost Sapphire materijala podloge povećava toplinsku otpornost uređaja, što rezultira ozbiljnim efektom samozagrijavanja, što ima razarajući učinak na performanse i pouzdanost uređaja.
Učinak topline na LED diode velike svjetline
Toplina je koncentrirana u malom iveru, temperatura čipa raste, što uzrokuje neravnomjernu raspodjelu toplotnog naprezanja, svjetlosnu učinkovitost čipa i opadanje efikasnosti lemljenja fosfora; kada temperatura pređe određenu vrijednost, stopa kvara uređaja eksponencijalno se povećava. Statistički podaci pokazuju da se na svakih 2 ° C povećanja temperature komponenata pouzdanost smanjuje za 10%. Kada je više LED dioda gusto raspoređenih da čine sistem osvjetljenja bijelom svjetlošću, problem odvođenja topline postaje ozbiljniji. Rješavanje problema upravljanja toplinom postalo je preduvjet za LED aplikacije velike svjetline.
Odnos između veličine ivera i odvođenja toplote
Najizravniji način za poboljšanje svjetline LED zaslona za napajanje je povećanje ulazne snage, a kako bi se spriječilo zasićenje aktivnog sloja, veličina pn spoja mora se u skladu s tim povećati; povećanje ulazne snage neizbježno će povećati temperaturu spoja, a time i kvantnu efikasnost. Povećanje snage jednostruke cijevi ovisi o sposobnosti uređaja da izvodi toplinu iz pn spoja, zadržavajući pritom postojeći materijal čipa, strukturu, postupak pakiranja, gustinu struje na čipu i ekvivalentne uvjete odvođenja topline, veličinu čipa i područje spoja se posebno povećava. Temperatura će i dalje rasti.
