LED(Light?Emitting?Diode:發(fā)光二極管)作為第四代光源,因其節(jié)能、環(huán)保、長(zhǎng)壽命等優(yōu)點(diǎn)極具發(fā)展前景。但因?yàn)長(zhǎng)ED對(duì)溫度極為敏感,結(jié)溫升高會(huì)影響LED的壽命、光效、光色(波長(zhǎng))、色溫、光形(配光)以及正向電壓、最大注入電流、光度、色度、電氣參數(shù)以及可靠性等。即將進(jìn)入夏季,氣溫將會(huì)逐漸升高,那么LED顯示屏在高溫狀態(tài)下運(yùn)行,對(duì)顯示屏有什么樣的影響呢?認(rèn)真熱心責(zé)任心強(qiáng)的嘉河小編,在這里給您詳細(xì)分析溫度升高對(duì)LED各光電參數(shù)影響。
通常情況下,LED顯示屏由于亮度低產(chǎn)生的熱量少,可以自然散熱;但現(xiàn)在P3,P2小間距、P1.875、P1.667、P1.56、P1.25、P0.93等超小間距大規(guī)格生產(chǎn),大批量實(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用,室內(nèi)LED顯示屏的發(fā)熱量也不容忽視,戶外LED由于亮度高,產(chǎn)生的熱量大,需要通過(guò)空調(diào)或者軸流風(fēng)機(jī)等方式散熱。LED小間距屬于電子產(chǎn)品,溫度的升高會(huì)影響LED燈珠的光衰、影響驅(qū)動(dòng)IC的工作效率、增加供電線材的阻抗,加速線材的老化,降低LED顯示屏的使用壽命等。如果溫度過(guò)高,主要有以下幾點(diǎn)影響:
一、LED小間距工作溫度超過(guò)芯片的承載溫度將會(huì)使led顯示屏的發(fā)光效率快速降低,產(chǎn)生明顯的光衰,并造成損壞;led屏多以透明環(huán)氧樹脂封裝,若結(jié)溫超過(guò)固相轉(zhuǎn)變溫度(通常為125℃),封裝材料會(huì)向橡膠狀轉(zhuǎn)變并且熱膨脹系數(shù)驟升,從而導(dǎo)致led顯示屏開路和失效。

二、溫度過(guò)高會(huì)加速LED屏燈珠的光衰。led顯示屏的壽命表現(xiàn)為它的光衰,也就是時(shí)間長(zhǎng)了,亮度就越來(lái)越低,直到最后熄滅。通常定義led顯示屏光通量衰減30%的時(shí)間為其壽命。高溫是造成led顯示屏光衰,縮短led顯示屏壽命的主要根源。不同品牌led顯示屏的光衰是不同的,通常led顯示屏廠家會(huì)給出一套標(biāo)準(zhǔn)的光衰曲線。例如Philips?Lumiled公司的Luxeon?K2的光衰曲線如圖所示,當(dāng)結(jié)溫從115℃提高到135℃,其壽命就會(huì)從50,000小時(shí)縮短到20,000小時(shí)。高溫導(dǎo)致的led顯示屏光通量衰減是不可恢復(fù)的,led顯示屏沒(méi)有發(fā)生不可恢復(fù)的光衰減前的光通量,稱為led顯示屏的“初始光通量”。


Lumiled?Luxeon?K2的光衰曲線
三、溫度升高會(huì)降低LED顯示屏的發(fā)光效率。溫度升高,電子與空穴的濃度會(huì)增加,禁帶寬度會(huì)減小,電子遷移率將減??;溫度升高,勢(shì)阱中電子與空穴的輻射復(fù)合幾率降低,造成非輻射復(fù)合(產(chǎn)生熱量),從而降低led顯示屏的內(nèi)量子效率;溫度升高導(dǎo)致芯片的藍(lán)光波峰向長(zhǎng)波方向偏移,使芯片的發(fā)射波長(zhǎng)和熒光粉的激發(fā)波長(zhǎng)不匹配,也會(huì)造成白光led顯示屏外部光提取效率的降低;隨著溫度上升,熒光粉量子效率降低,出光減少,led顯示屏的外部光提取效率降低;硅膠性能受環(huán)境溫度影響較大。隨著溫度升高,硅膠內(nèi)部的熱應(yīng)力加大,導(dǎo)致硅膠的折射率降低,從而影響led顯示屏光效。
四、溫度對(duì)LED顯示屏發(fā)光波長(zhǎng)(光色)的影響。led顯示屏的發(fā)光波長(zhǎng)一般可分成峰值波長(zhǎng)與主波長(zhǎng)。峰值波長(zhǎng)即光強(qiáng)最大的波長(zhǎng),而主波長(zhǎng)可由X、Y色度坐標(biāo)決定,反映了人眼所感知的顏色。顯然,結(jié)溫所引致的led顯示屏發(fā)光波長(zhǎng)的變化將直接造成人眼對(duì)led顯示屏發(fā)光顏色的不同感受。對(duì)于一個(gè)led顯示屏器件,發(fā)光區(qū)材料的禁帶寬度值直接決定了器件發(fā)光的波長(zhǎng)或顏色。溫度升高,材料的禁帶寬度將減小,導(dǎo)致器件發(fā)光波長(zhǎng)變長(zhǎng),顏色發(fā)生紅移。

五、溫度過(guò)高會(huì)限制LED顯示屏的最大注入電流。在選購(gòu)LED顯示屏的時(shí)候,要注意選擇LED顯示屏芯片品牌、封裝廠家、驅(qū)動(dòng)IC品牌、開關(guān)電源品牌,品牌的好壞會(huì)影響到LED顯示屏的本身的產(chǎn)品質(zhì)量,而且品牌度高的產(chǎn)品,其本身產(chǎn)生的熱量少,也能更好的控制LED顯示屏的溫度,從而延長(zhǎng)LED顯示屏的使用壽命。


最大注入電流與結(jié)溫的關(guān)系
LED壽命理論上是有十萬(wàn)個(gè)小時(shí),但是我們不注意給顯示屏散熱,或者不注意使用LED顯示屏的操作方式,都會(huì)導(dǎo)致顯示屏壽命減少或埋下不同程度的異常問(wèn)題,嘉河LED建議務(wù)必按照正確流程使用LED顯示屏。對(duì)于戶外屏,如采用簡(jiǎn)易箱體安裝,后維護(hù)空間較大情況 下,兩側(cè)安裝大功率軸流風(fēng)機(jī),底部裝飾鏤空或者安裝百葉窗對(duì)形成空氣對(duì)流降低內(nèi)部工作溫度,或者安裝空調(diào)進(jìn)行降溫,空調(diào)建議裝于屏體靠上位置,因?yàn)闊崃孔呱仙ǖ?,大部分熱量?huì)聚集在屏體頂部,造成屏體頂部與底部溫度相差達(dá)20度以上。
總結(jié):對(duì)于室內(nèi)LED顯示屏一般無(wú)維護(hù)空間,P3以上無(wú)需要太多考慮散熱問(wèn)題,但對(duì)于高端要求(例如亮度要求較高,工作環(huán)境溫度較高,可以在安裝時(shí)在頂部及側(cè)面安裝較小尺寸散熱風(fēng)機(jī),屏體底部做一些對(duì)流通風(fēng)孔即可,如P2.5以上較大屏,嘉河建議安裝通風(fēng)散熱系統(tǒng),以提高LED屏的使用穩(wěn)定性及壽命。


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