LED(Light Emitting Diode:发光二极管)作为第四代光源,因其节能、环保、长寿命等优点极具发展前景。但因为LED对温度极为敏感,结温升高会影响LED的寿命、光效、光色(波长)、色温、光形(配光)以及正向电压、最大注入电流、光度、色度、电气参数以及可靠性等。即将进入夏季,气温将会逐渐升高,那么LED显示屏在高温状态下运行,对显示屏有什么样的影响呢?认真热心责任心强的嘉河小编,在这里给您详细分析温度升高对LED各光电参数影响。
通常情况下,LED显示屏由于亮度低产生的热量少,可以自然散热;但现在P3,P2小间距、P1.875、P1.667、P1.56、P1.25P0.93等超小间距大规格生产,大批量实际项目应用,室内LED显示屏的发热量也不容忽视,户外LED由于亮度高,产生的热量大,需要通过空调或者轴流风机等方式散热。LED小间距属于电子产品,温度的升高会影响LED灯珠的光衰、影响驱动IC的工作效率、增加供电线材的阻抗,加速线材的老化,降低LED显示屏的使用寿命等。如果温度过高,主要有以下几点影响:
一、LED小间距工作温度超过芯片的承载温度将会使led显示屏的发光效率快速降低,产生明显的光衰,并造成损坏;led屏多以透明环氧树脂封装,若结温超过固相转变温度(通常为125℃),封装材料会向橡胶状转变并且热膨胀系数骤升,从而导致led显示屏开路和失效。

二、温度过高会加速LED屏灯珠的光衰。led显示屏的寿命表现为它的光衰,也就是时间长了,亮度就越来越低,直到最后熄灭。通常定义led显示屏光通量衰减30%的时间为其寿命。高温是造成led显示屏光衰,缩短led显示屏寿命的主要根源。不同品牌led显示屏的光衰是不同的,通常led显示屏厂家会给出一套标准的光衰曲线。例如Philips Lumiled公司的Luxeon K2的光衰曲线如图所示,当结温从115℃提高到135℃,其寿命就会从50,000小时缩短到20,000小时。高温导致的led显示屏光通量衰减是不可恢复的,led显示屏没有发生不可恢复的光衰减前的光通量,称为led显示屏的“初始光通量”。


Lumiled Luxeon K2的光衰曲线
三、温度升高会降低LED显示屏的发光效率。温度升高,电子与空穴的浓度会增加,禁带宽度会减小,电子迁移率将减小;温度升高,势阱中电子与空穴的辐射复合几率降低,造成非辐射复合(产生热量),从而降低led显示屏的内量子效率;温度升高导致芯片的蓝光波峰向长波方向偏移,使芯片的发射波长和荧光粉的激发波长不匹配,也会造成白光led显示屏外部光提取效率的降低;随着温度上升,荧光粉量子效率降低,出光减少,led显示屏的外部光提取效率降低;硅胶性能受环境温度影响较大。随着温度升高,硅胶内部的热应力加大,导致硅胶的折射率降低,从而影响led显示屏光效。
四、温度对LED显示屏发光波长(光色)的影响。led显示屏的发光波长一般可分成峰值波长与主波长。峰值波长即光强最大的波长,而主波长可由X、Y色度坐标决定,反映了人眼所感知的颜色。显然,结温所引致的led显示屏发光波长的变化将直接造成人眼对led显示屏发光颜色的不同感受。对于一个led显示屏器件,发光区材料的禁带宽度值直接决定了器件发光的波长或颜色。温度升高,材料的禁带宽度将减小,导致器件发光波长变长,颜色发生红移。

五、温度过高会限制LED显示屏的最大注入电流。在选购LED显示屏的时候,要注意选择LED显示屏芯片品牌、封装厂家、驱动IC品牌、开关电源品牌,品牌的好坏会影响到LED显示屏的本身的产品质量,而且品牌度高的产品,其本身产生的热量少,也能更好的控制LED显示屏的温度,从而延长LED显示屏的使用寿命。


最大注入电流与结温的关系
LED寿命理论上是有十万个小时,但是我们不注意给显示屏散热,或者不注意使用LED显示屏的操作方式,都会导致显示屏寿命减少或埋下不同程度的异常问题,嘉河LED建议务必按照正确流程使用LED显示屏。对于户外屏,如采用简易箱体安装,后维护空间较大情况 下,两侧安装大功率轴流风机,底部装饰镂空或者安装百叶窗对形成空气对流降低内部工作温度,或者安装空调进行降温,空调建议装于屏体靠上位置,因为热量走上升通道,大部分热量会聚集在屏体顶部,造成屏体顶部与底部温度相差达20度以上。
总结:对于室内LED显示屏一般无维护空间,P3以上无需要太多考虑散热问题,但对于高端要求(例如亮度要求较高,工作环境温度较高,可以在安装时在顶部及侧面安装较小尺寸散热风机,屏体底部做一些对流通风孔即可,如P2.5以上较大屏,嘉河建议安装通风散热系统,以提高LED屏的使用稳定性及寿命。


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