眾所周知，LED電子大屏幕是由成千上萬(wàn)顆燈珠封裝而成的，但LED燈結(jié)溫除了LED行業(yè)的專業(yè)人士知道外，大部分人是不清楚的。下面由迷你光電led顯示屏廠家簡(jiǎn)單介紹LED電子大屏幕的燈珠五大結(jié)溫原因及解決方法。
LED的基本結(jié)構(gòu)是一個(gè)半導(dǎo)體的P-N結(jié)。當(dāng)電流經(jīng)過(guò)LED元件時(shí)，P-N結(jié)的溫度就會(huì)上升，此時(shí)我們就把P-N結(jié)區(qū)的溫度定義為L(zhǎng)ED結(jié)溫。由于元件的芯片尺寸很小，因此也可以說(shuō)LED芯片的溫度就是結(jié)溫。
1、實(shí)踐證明，出光效率的限制是導(dǎo)致LED結(jié)溫升高的主要原因。雖說(shuō)先進(jìn)的材料生長(zhǎng)與元件制造工藝可以使LED極大多數(shù)輸入電能轉(zhuǎn)換為光輻射能，但由于LED芯片材料與周圍介質(zhì)具有大得多的折射系數(shù)，導(dǎo)致芯片內(nèi)部產(chǎn)生極大部分光子（＞90%）無(wú)法順利地溢出介面，而在芯片與介制介面生產(chǎn)全反射后，返回芯片內(nèi)部并通過(guò)多次內(nèi)部反射最終將芯片材料或襯底吸收，并以晶格振動(dòng)的形式變成熱，促使結(jié)溫升高。
2、由于P-N結(jié)本身是有缺陷的，元件的注入效率不會(huì)達(dá)到100%，也就是說(shuō)在LED工作時(shí)除P區(qū)向N區(qū)注入電荷（空穴）外，N區(qū)也會(huì)向P區(qū)注人電荷（電子）。一般情況下，后一類的電荷注人不會(huì)產(chǎn)生光電效應(yīng)，而以發(fā)熱的形式消耗掉了。即使有用的那部分注入電荷，也不會(huì)全部變成光，有一部分與結(jié)區(qū)的雜質(zhì)或缺陷相結(jié)合，最終也會(huì)變成熱。
3、元件不良的電極結(jié)構(gòu)，視窗層襯底或結(jié)區(qū)的材料以及導(dǎo)電銀膠等均存在一定的電阻值，這些電阻相互壘加，構(gòu)成LED元件的串聯(lián)電阻。當(dāng)電流流過(guò)P—N結(jié)時(shí)，同時(shí)也會(huì)流過(guò)這些電阻，從而產(chǎn)生焦耳熱，引致芯片溫度或結(jié)溫的升高。
4、顯然，LED元件的熱散能力是決定結(jié)溫高低的又一個(gè)關(guān)鍵條件。如果散熱能力強(qiáng)，那么結(jié)溫下降，相反，如果散熱能力那么結(jié)溫將上升。由于環(huán)氧膠是低熱導(dǎo)材料，因此P-N結(jié)處產(chǎn)生的熱量很難通過(guò)透明環(huán)氧向上散發(fā)到環(huán)境中去，大部分熱量通過(guò)襯底、銀漿、管殼、環(huán)氧粘接層，PCB與熱沉向下發(fā)散。顯然，相關(guān)材料的導(dǎo)熱能力將直接影響元件的熱散失效率。
5、一個(gè)普通型的LED,從P-N結(jié)區(qū)到環(huán)境溫度的總熱阻在300到600℃/w之間，對(duì)于一個(gè)具有良好結(jié)構(gòu)的功率型LED元件，其總熱阻約為15到30℃/w.巨大的熱阻差異表明普通型LED元件只能在很小的輸入功率條件下，才能正常地工作，而功率型元件的耗散功率可大到瓦級(jí)甚至更高。
那么如何解決LED電子大屏幕燈珠結(jié)溫呢？可以通過(guò)以下的方法來(lái)解決。
1、減少LED本身的熱阻；
2、良好的二次散熱機(jī)構(gòu)；
3、減少LED與二次散熱機(jī)構(gòu)安裝介面之間的熱阻；
4、控制額定輸入功率；
5、降低環(huán)境溫度
總而言之，LED的輸入功率是元件熱效應(yīng)的唯一來(lái)源，能量的一部分變成了輻射光能，其余部分最終均變成了熱，從而抬升了元件的溫度。顯然，減小LED溫升效應(yīng)的主要方法，一是設(shè)法提高元件的電光轉(zhuǎn)換效率（又稱外量子效率），使盡可能多的輸入功率轉(zhuǎn)變成光能，另一個(gè)重要的途徑是設(shè)法提高元件的熱散失能力，使結(jié)溫產(chǎn)生的熱，通過(guò)各種途徑散發(fā)到周圍環(huán)境中去。
