با توجه به کمبود انرژی جهانی و آلودگی محیطی، صفحه نمایش LED به دلیل ویژگی های صرفه جویی در انرژی و حفاظت از محیط زیست، فضای کاربردی گسترده ای دارد. در زمینه روشنایی، کاربردمحصولات LED نورانیتوجه جهانیان را به خود جلب می کند. به طور کلی، پایداری و کیفیت لامپ های LED به اتلاف گرمای خود بدنه لامپ مربوط می شود. در حال حاضر، اتلاف حرارت لامپ های LED با روشنایی بالا در بازار اغلب از اتلاف حرارت طبیعی استفاده می کند و اثر ایده آل نیست.لامپ های ال ای دیساخته شده توسط منبع نور LED از LED، ساختار اتلاف حرارت، راننده و لنز تشکیل شده است. بنابراین، اتلاف گرما نیز بخش مهمی است. اگر LED نتواند به خوبی گرم کند، عمر مفید آن نیز تحت تأثیر قرار می گیرد.

مدیریت حرارت مشکل اصلی در کاربرد استLED با روشنایی بالا

از آنجایی که دوپینگ نوع p نیتریدهای گروه III بواسطه حلالیت پذیرنده های منیزیم و انرژی اولیه بالای سوراخ ها محدود می شود، تولید گرما به ویژه در ناحیه نوع p آسان است و این گرما باید در هیت سینک پخش شود. از طریق کل ساختار؛ راه های اتلاف گرما دستگاه های LED عمدتاً هدایت گرما و همرفت گرما است. رسانایی حرارتی بسیار کم مواد زیرلایه یاقوت کبود منجر به افزایش مقاومت حرارتی دستگاه می شود و در نتیجه اثر خود گرمایی جدی ایجاد می کند که تأثیر مخربی بر عملکرد و قابلیت اطمینان دستگاه دارد.

تاثیر گرما بر روشنایی بالا LED

گرما در تراشه کوچک متمرکز می‌شود و دمای تراشه افزایش می‌یابد که منجر به توزیع غیریکنواخت تنش حرارتی و کاهش راندمان نوری تراشه و راندمان لیزر فسفر می‌شود. هنگامی که دما از مقدار معینی فراتر رود، میزان خرابی دستگاه به طور تصاعدی افزایش می یابد. داده های آماری نشان می دهد که قابلیت اطمینان هر 2 درجه سانتیگراد در دمای جزء 10٪ کاهش می یابد. هنگامی که چندین LED به طور متراکم چیده شده اند تا یک سیستم روشنایی سفید را تشکیل دهند، مشکل اتلاف گرما جدی تر است. حل مشکل مدیریت حرارت به یک پیش نیاز برای استفاده از LED با روشنایی بالا تبدیل شده است.

رابطه بین اندازه تراشه و اتلاف گرما

مستقیم ترین راه برای بهبود روشنایی صفحه نمایش LED قدرت، افزایش توان ورودی است و برای جلوگیری از اشباع لایه فعال، اندازه اتصال pn باید متناسب با آن افزایش یابد. افزایش توان ورودی به طور اجتناب ناپذیری باعث افزایش دمای اتصال و کاهش راندمان کوانتومی می شود. بهبود توان تک ترانزیستور به توانایی دستگاه در صدور گرما از اتصال pn بستگی دارد. تحت شرایط حفظ مواد تراشه موجود، ساختار، فرآیند بسته بندی، چگالی جریان روی تراشه و اتلاف حرارت معادل، افزایش اندازه تراشه به تنهایی باعث افزایش دمای اتصال می شود.