Ņemot vērā globālo enerģijas trūkumu un vides piesārņojumu, LED displejiem ir plaša pielietojuma telpa, pateicoties to enerģijas taupīšanas un videi draudzīgajām īpašībām. LED gaismu izstarojošo produktu pielietojums apgaismojuma jomā piesaista pasaules uzmanību. Vispārīgi runājot, LED lampu stabilitāte un kvalitāte ir kritiski svarīga lampas korpusa siltuma izkliedei. Pašlaik augsta spilgtuma LED lampas tirgū bieži izmanto dabisko siltuma izkliedi, un efekts nav ideāls. LED lampas, kas izgatavotas no LED gaismas avotiem, sastāv no gaismas diodes, siltuma izkliedes konstrukcijām, draiveriem un lēcām. Tāpēc svarīga daļa ir arī siltuma izkliede. Ja gaismas diode labi neizšķīst siltumu, tiks ietekmēta tās dzīve.
Siltuma vadība ir galvenā problēma augstas spilgtuma LED lietojumprogrammās
Tā kā III grupas nitrīdu p-veida dopingu ierobežo Mg akceptora šķīdība un lielāka caurumu palaišanas enerģija, karstums ir īpaši viegli ģenerējams p-veida reģionā, un šim siltumam jāiziet cauri visai struktūrai, kas jāizkliedē uz siltuma izlietnes; LED ierīču siltuma izkliedes ceļi galvenokārt ir siltuma vadīšana un termiskā konvekcija; Sapphire substrāta materiāla ārkārtīgi zemā siltumvadītspēja palielina ierīces termisko pretestību, kā rezultātā rodas nopietna pašsasilstības ietekme, kas postoši ietekmē ierīces veiktspēju un uzticamību.
Siltuma ietekme uz augsta spilgtuma gaismas diodes
Siltums ir koncentrēts nelielā mikroshēmā, mikroshēmas temperatūra paaugstinās, izraisot nevienmērīgu termiskā stresa sadalījumu, mikroshēmas gaismas efektivitāti un fosfora nolasīšanas efektivitātes samazināšanos; ja temperatūra pārsniedz noteiktu vērtību, ierīces atteices ātrums palielinās eksponenciāli. Statistika liecina, ka uz katru komponentu temperatūras pieaugumu par 2°C uzticamība samazinās par 10%. Ja vairākas gaismas diodes ir blīvi izvietotas, lai veidotu baltu gaismas apgaismojuma sistēmu, siltuma izkliedes problēma kļūst nopietnāka. Siltuma apsaimniekošanas problēmas risināšana ir kļuvusi par priekšnoteikumu augstas spilgtuma LED lietojumiem.
Saistība starp mikroshēmas izmēru un siltuma izkliedi
Vistāliešākais veids, kā uzlabot jaudas LED displeja spilgtumu, ir palielināt ieejas jaudu, un, lai novērstu aktīvā slāņa piesātinājumu, attiecīgi jāpalielina pn savienojuma lielums; palielinot ieejas jaudu, neizbēgami palielināsies savienojuma temperatūra un tādējādi samazināsies kvantu efektivitāte. Vienas caurules jaudas pieaugums ir atkarīgs no ierīces spējas iegūt siltumu no pn savienojuma, vienlaikus saglabājot esošo mikroshēmas materiālu, struktūru, iepakošanas procesu, strāvas blīvumu uz mikroshēmas un līdzvērtīgus siltuma izkliedes apstākļus, mikroshēmas izmērs un savienojuma laukums tiek palielināts atsevišķi Temperatūra turpinās paaugstināties.
