Спољни ЛЕД дисплеји, са својим предностима уштеде енергије, еколошке прихватљивости и дугог века трајања, показали су широке развојне перспективе у области модерних дисплеја. Међутим, као спољна опрема, ЛЕД дисплеји се неизбежно суочавају са разним изазовима животне средине, међу којима високе температуре имају посебно значајан утицај на њихове перформансе и животни век.
И. Високе температуре које доводе до потпуног оштећења ЛЕД дисплеја
Када радна температура премаши ограничење{0}}носивости ЛЕД чипа, појавиће се низ озбиљних проблема:
1. Оштар пад светлосне ефикасности: Једном када радна температура ЛЕД дисплеја премаши називну температуру{1}}носивости чипа, његова светлосна ефикасност ће се брзо смањити, узрокујући значајно слабљење светлости, а у тешким случајевима чак и трајно оштећење. Ово оштећење је неповратно и директно ће утицати на нормално коришћење екрана.
2. Дегенерација и квар материјала за инкапсулацију: Већина ЛЕД екрана користи провидну епоксидну смолу за инкапсулацију. Када температура споја пређе температуру прелаза чврсте{2}}фазне фазе (обично 125 степени), материјал за инкапсулацију пролази кроз фазни прелаз, прелазећи из чврстог у гумено стање, а коефицијент топлотног ширења нагло расте. Ова промена ће изазвати деформацију инкапсулационе структуре, што ће довести до озбиљних кварова као што су кратки спојеви, што ће на крају довести до потпуног оштећења екрана.
ИИ. Високе температуре значајно скраћују животни век ЛЕД екрана
Животни век ЛЕД екрана се обично мери његовим карактеристикама распадања светлости, што значи да осветљеност постепено опада током времена док се на крају не искључи. Индустрија генерално дефинише животни век ЛЕД дисплеја као време потребно да се његов светлосни ток смањи за 30%.
Главни разлози распадања светлости изазваног високим температурама су:
1. Дифузија дефекта материјала чипа: Под високим температурама, ситни дефекти у материјалу ЛЕД чипа се брзо шире и реплицирају, на крају инфилтрирају-област која емитује светлост и формирају бројне не-центре за рекомбинацију без зрачења, озбиљно смањујући светлосну ефикасност ЛЕД екрана. Истовремено, високе температуре убрзавају дифузију нечистоћа у интерфејсу и штампаној плочи, додатно погоршавајући процес распадања светлости.
2. Деградација перформанси материјала за инкапсулацију: Провидна епоксидна смола подлеже денатурацији и жути под високим температурама, што озбиљно утиче на њену пропусност светлости. Што је виша радна температура, бржи је овај процес деградације, што је значајан фактор који доприноси распадању светлости ЛЕД екрана.
3. Погоршање перформанси фосфора: Фосфори показују значајно распадање светлости под високим температурама, што је такође један од главних разлога за свеукупно опадање светлости спољних ЛЕД екрана.
Вреди напоменути да различити брендови ЛЕД дисплеја показују различите карактеристике распада светлости због разлика у избору материјала и производним процесима. Произвођачи ЛЕД дисплеја обезбеђују стандардне криве опадања светлости за корисничку референцу. Важно је нагласити да је опадање светлосног флукса ЛЕД дисплеја узроковано високим температурама неповратно; светлосни ток пре него што дође до овог неповратног распада назива се „почетни светлосни ток“ ЛЕД екрана.
ИИИ. Високе температуре смањују светлосну ефикасност ЛЕД екрана
Високе температуре смањују светлосну ефикасност ЛЕД дисплеја на неколико начина:
1. Смањена покретљивост електрона: Како температура расте, концентрација електрона и рупа се повећава, појас у појасу се смањује, а мобилност електрона опада у складу с тим, директно утичући на проводљивост и светлосну ефикасност ЛЕД-а.
2. Смањена унутрашња квантна ефикасност: Повећана температура смањује вероватноћу рекомбинације електронских-рупа у потенцијалној бушотини, повећавајући вероватноћу не-радијативне рекомбинације (генерисање топлоте), чиме се смањује унутрашња квантна ефикасност ЛЕД екрана.
3. Смањено подударање таласне дужине: Раст температуре доводи до померања врха плаве светлости чипа ка дужим таласним дужинама, што доводи до неслагања између таласне дужине емисије чипа и таласне дужине побуђивања фосфора, смањујући ефикасност екстракције спољашњег светла белог ЛЕД екрана.
4. Смањена квантна ефикасност фосфора: Под високим температурама, квантна ефикасност фосфора се значајно смањује, што доводи до слабијег интензитета светлости и смањења ефикасности екстерне екстракције светлости ЛЕД панела за дисплеј.
5. Промене у перформансама материјала за инкапсулацију: На перформансе силикона значајно утиче температура околине. Како температура расте, унутрашњи термички стрес у силикону се повећава, а индекс преламања се смањује, што даље утиче на светлосну ефикасност ЛЕД екрана.
ИВ. Висока температура утиче на таласну дужину ЛЕД екрана (боја): Карактеристике таласне дужине ЛЕД екрана се генерално деле на вршну таласну дужину и доминантну таласну дужину. Врхунска таласна дужина је таласна дужина са највећим интензитетом светлости, док је доминантна таласна дужина одређена координатама Кс и И хроматичности и одражава боју коју перципира људско око.
Механизам утицаја високе температуре на таласну дужину: Размак луминисцентног материјала ЛЕД екрана директно одређује његову таласну дужину или карактеристике боје. Како температура расте, појас материјала се смањује, што доводи до дуже таласне дужине емисије и појаве црвеног помака у боји. Ова промена таласне дужине директно изазива промену боје ЛЕД екрана коју опажа људско око, што утиче на доследност и тачност ефекта приказа.
В. Висока температура ограничава максималну струју убризгавања ЛЕД екрана: Поред горе наведених ефеката, окружења са високом{1}}окружењем такође ограничавају максималну струју убризгавања ЛЕД екрана. Да би се осигурао безбедан рад ЛЕД чипова, струја погона мора бити подешена према стварној радној температури. Ово у извесној мери ограничава опсег подешавања осветљености и динамичке перформансе ЛЕД екрана.
Као што показује горња анализа, окружења са високим{0}}температурама имају вишеструке и озбиљне утицаје на спољне ЛЕД екране, утичући на кључне показатеље учинка као што су животни век, светлосна ефикасност, ефекат екрана и поузданост. Стога, за спољне ЛЕД дисплеје, разумна контрола температуре није само основни захтев за обезбеђивање нормалног рада, већ и кључни фактор у продужењу животног века и побољшању квалитета приказа.
У практичним применама, треба у потпуности узети у обзир температуру радног окружења ЛЕД екрана и предузети ефикасне мере за расипање топлоте, као што је оптимизација дизајна структуре за расипање топлоте, коришћење високо{0}}ефикасних материјала за расипање топлоте и опремање интелигентним системом за контролу температуре. Ово осигурава да ЛЕД екран може да ради стабилно и поуздано у различитим условима окружења, пружајући корисницима одличне ефекте приказа.
