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、長壽命等優(yōu)點極具發(fā)展前景。但因為LED對溫度極為敏感,結溫升高會影響LED的壽命、光效、光色(波長)、色溫、光形(配光)以及正向電壓、最大注入電流、光度、色度、電氣參數以及可靠性等。即將進入夏季,氣溫將會逐漸升高,那么LED顯示屏在高溫狀態(tài)下運行,對顯示屏有什么樣的影響呢?認真熱心責任心強的嘉河小編,在這里給您詳細分析溫度升高對LED各光電參數影響。
通常情況下,LED顯示屏由于亮度低產生的熱量少,可以自然散熱;但現在P3,P2小間距、P1.875、P1.667、P1.56、P1.25P0.93等超小間距大規(guī)格生產,大批量實際項目應用,室內LED顯示屏的發(fā)熱量也不容忽視,戶外LED由于亮度高,產生的熱量大,需要通過空調或者軸流風機等方式散熱。LED小間距屬于電子產品,溫度的升高會影響LED燈珠的光衰、影響驅動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。如果溫度過高,主要有以下幾點影響:
一、LED小間距工作溫度超過芯片的承載溫度將會使led顯示屏的發(fā)光效率快速降低,產生明顯的光衰,并造成損壞;led屏多以透明環(huán)氧樹脂封裝,若結溫超過固相轉變溫度(通常為125℃),封裝材料會向橡膠狀轉變并且熱膨脹系數驟升,從而導致led顯示屏開路和失效。

二、溫度過高會加速LED屏燈珠的光衰。led顯示屏的壽命表現為它的光衰,也就是時間長了,亮度就越來越低,直到最后熄滅。通常定義led顯示屏光通量衰減30%的時間為其壽命。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顯示屏廠家會給出一套標準的光衰曲線。例如Philips?Lumiled公司的Luxeon?K2的光衰曲線如圖所示,當結溫從115℃提高到135℃,其壽命就會從50,000小時縮短到20,000小時。高溫導致的led顯示屏光通量衰減是不可恢復的,led顯示屏沒有發(fā)生不可恢復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增加,禁帶寬度會減小,電子遷移率將減小;溫度升高,勢阱中電子與空穴的輻射復合幾率降低,造成非輻射復合(產生熱量),從而降低led顯示屏的內量子效率;溫度升高導致芯片的藍光波峰向長波方向偏移,使芯片的發(fā)射波長和熒光粉的激發(fā)波長不匹配,也會造成白光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,硅膠內部的熱應力加大,導致硅膠的折射率降低,從而影響led顯示屏光效。
四、溫度對LED顯示屏發(fā)光波長(光色)的影響。led顯示屏的發(fā)光波長一般可分成峰值波長與主波長。峰值波長即光強最大的波長,而主波長可由X、Y色度坐標決定,反映了人眼所感知的顏色。顯然,結溫所引致的led顯示屏發(fā)光波長的變化將直接造成人眼對led顯示屏發(fā)光顏色的不同感受。對于一個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)光的波長或顏色。溫度升高,材料的禁帶寬度將減小,導致器件發(fā)光波長變長,顏色發(fā)生紅移。

五、溫度過高會限制LED顯示屏的最大注入電流。在選購LED顯示屏的時候,要注意選擇LED顯示屏芯片品牌、封裝廠家、驅動IC品牌、開關電源品牌,品牌的好壞會影響到LED顯示屏的本身的產品質量,而且品牌度高的產品,其本身產生的熱量少,也能更好的控制LED顯示屏的溫度,從而延長LED顯示屏的使用壽命。


最大注入電流與結溫的關系
LED壽命理論上是有十萬個小時,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,都會導致顯示屏壽命減少或埋下不同程度的異常問題,嘉河LED建議務必按照正確流程使用LED顯示屏。對于戶外屏,如采用簡易箱體安裝,后維護空間較大情況 下,兩側安裝大功率軸流風機,底部裝飾鏤空或者安裝百葉窗對形成空氣對流降低內部工作溫度,或者安裝空調進行降溫,空調建議裝于屏體靠上位置,因為熱量走上升通道,大部分熱量會聚集在屏體頂部,造成屏體頂部與底部溫度相差達20度以上。
總結:對于室內LED顯示屏一般無維護空間,P3以上無需要太多考慮散熱問題,但對于高端要求(例如亮度要求較高,工作環(huán)境溫度較高,可以在安裝時在頂部及側面安裝較小尺寸散熱風機,屏體底部做一些對流通風孔即可,如P2.5以上較大屏,嘉河建議安裝通風散熱系統(tǒng),以提高LED屏的使用穩(wěn)定性及壽命。


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