เนื่องจากการขาดแคลนพลังงานทั่วโลกและมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม จอแสดงผล LED จึงมีพื้นที่การใช้งานที่กว้างขวาง เนื่องจากมีลักษณะการประหยัดพลังงานและการปกป้องสิ่งแวดล้อม ในด้านแสงสว่างการประยุกต์ใช้ผลิตภัณฑ์ส่องสว่าง LEDกำลังดึงดูดความสนใจของโลก โดยทั่วไปแล้ว ความเสถียรและคุณภาพของหลอดไฟ LED นั้นสัมพันธ์กับการกระจายความร้อนของตัวหลอดไฟนั่นเอง ปัจจุบันการกระจายความร้อนของหลอดไฟ LED ความสว่างสูงในตลาดมักใช้การกระจายความร้อนตามธรรมชาติ และผลที่ได้ไม่เหมาะหลอดไฟ LEDผลิตโดยแหล่งกำเนิดแสง LED ประกอบด้วย LED โครงสร้างการกระจายความร้อน ไดรเวอร์และเลนส์ ดังนั้นการกระจายความร้อนก็มีส่วนสำคัญเช่นกัน หาก LED ไม่สามารถให้ความร้อนได้ดี อายุการใช้งานก็จะได้รับผลกระทบเช่นกัน

การจัดการความร้อนเป็นปัญหาหลักในการใช้งานไฟ LED ความสว่างสูง

เนื่องจากการเติมไนไตรด์ประเภท p ของไนไตรด์กลุ่ม III ถูกจำกัดด้วยความสามารถในการละลายของตัวรับ Mg และพลังงานเริ่มต้นสูงของรู ความร้อนจึงเกิดขึ้นได้ง่ายเป็นพิเศษในบริเวณประเภท p และความร้อนนี้จะต้องกระจายไปบนแผงระบายความร้อน ผ่านโครงสร้างทั้งหมด วิธีการกระจายความร้อนของอุปกรณ์ LED ส่วนใหญ่เป็นการนำความร้อนและการพาความร้อน ค่าการนำความร้อนที่ต่ำมากของวัสดุซับสเตรตแซฟไฟร์ทำให้ความต้านทานความร้อนของอุปกรณ์เพิ่มขึ้น ส่งผลให้เกิดความร้อนในตัวเองอย่างรุนแรง ซึ่งส่งผลกระทบร้ายแรงต่อประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์

ผลกระทบของความร้อนต่อ LED ความสว่างสูง

ความร้อนจะกระจุกตัวอยู่ในชิปขนาดเล็ก และอุณหภูมิของชิปจะเพิ่มขึ้น ส่งผลให้การกระจายความเครียดจากความร้อนไม่สม่ำเสมอ และลดประสิทธิภาพการส่องสว่างของชิปและประสิทธิภาพการปล่อยฟอสเฟอร์ เมื่ออุณหภูมิสูงเกินค่าที่กำหนด อัตราความล้มเหลวของอุปกรณ์จะเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณ ข้อมูลทางสถิติแสดงให้เห็นว่าความน่าเชื่อถือลดลง 10% ทุกๆ 2 ℃ ที่เพิ่มขึ้นของอุณหภูมิส่วนประกอบ เมื่อ LED หลายดวงถูกจัดเรียงหนาแน่นเพื่อสร้างระบบไฟส่องสว่างสีขาว ปัญหาการกระจายความร้อนจะรุนแรงมากขึ้น การแก้ปัญหาการจัดการความร้อนได้กลายเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการประยุกต์ใช้ LED ความสว่างสูง

ความสัมพันธ์ระหว่างขนาดชิปและการกระจายความร้อน

วิธีที่ตรงที่สุดในการปรับปรุงความสว่างของหน้าจอแสดงผล LED พลังงานคือการเพิ่มพลังงานอินพุต และเพื่อป้องกันความอิ่มตัวของชั้นที่ใช้งานอยู่ ขนาดของจุดเชื่อมต่อ pn จะต้องเพิ่มขึ้นตามลำดับ การเพิ่มกำลังไฟฟ้าเข้าจะทำให้อุณหภูมิจุดเชื่อมต่อเพิ่มขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ และลดประสิทธิภาพควอนตัม การปรับปรุงกำลังของทรานซิสเตอร์เดี่ยวขึ้นอยู่กับความสามารถของอุปกรณ์ในการส่งความร้อนออกจากจุดเชื่อมต่อ pn ภายใต้เงื่อนไขของการรักษาวัสดุชิป โครงสร้าง กระบวนการบรรจุภัณฑ์ ความหนาแน่นกระแสบนชิป และการกระจายความร้อนที่เท่ากัน การเพิ่มขนาดชิปเพียงอย่างเดียวจะทำให้อุณหภูมิของจุดเชื่อมต่อเพิ่มขึ้น