Khi sử dụng màn hình LED lớn, người dùng cần đặc biệt chú ý đến tác động của nhiệt độ cao, vì nó có thể gây ra 04 ảnh hưởng chính đối với màn hình LED:
Nếu nhiệt độ quá cao, màn hình LED có thể gặp sự cố
Khi nhiệt độ hoạt động của màn hình LED vượt quá mức chịu đựng của chip, hiệu suất phát sáng của nó sẽ giảm đáng kể, dẫn đến hiện tượng suy giảm độ sáng nhanh chóng và có thể gây hỏng hóc. Đa số màn hình LED được bao bọc bởi lớp nhựa epoxy trong suốt. Nếu nhiệt độ tại các mối nối vượt quá ngưỡng chuyển pha rắn (thường khoảng 125°C), lớp nhựa sẽ trở thành cao su và hệ số giãn nở nhiệt tăng đột ngột, dẫn đến hư hỏng màn hình LED.
Nhiệt độ cao rút ngắn tuổi thọ của màn hình LED
Tuổi thọ của màn hình LED được đo bằng mức độ suy giảm độ sáng. Càng sử dụng lâu, độ sáng càng giảm dần cho đến khi tắt hoàn toàn. Nhiệt độ cao là nguyên nhân chính khiến màn hình LED bị suy giảm ánh sáng và làm giảm tuổi thọ của nó.
Mức độ suy giảm ánh sáng khác nhau tùy thuộc vào thương hiệu màn hình LED. Thông thường, các nhà sản xuất sẽ cung cấp các đường cong phân rã ánh sáng tiêu chuẩn. Sự suy giảm quang thông do nhiệt độ cao gây ra không thể khôi phục lại. Mức quang thông mà màn hình LED đạt được trước khi bị suy giảm không thể phục hồi được gọi là “quang thông ban đầu” của màn hình LED.
Nhiệt độ tăng làm giảm hiệu suất phát sáng của màn hình LED
Nhiệt độ tăng cao có thể làm giảm hiệu quả hoạt động của màn hình LED vì các lý do sau:
Khi nhiệt độ tăng, nồng độ electron và lỗ trống tăng lên, dẫn đến độ rộng vùng cấm giảm và độ linh động của electron cũng giảm.
Nhiệt độ cao làm giảm xác suất tái hợp của electron và lỗ trống trong giếng thế, dẫn đến hiện tượng tái hợp không bức xạ (sinh nhiệt), làm giảm hiệu suất lượng tử bên trong của màn hình LED.
Nhiệt độ tăng khiến đỉnh ánh sáng xanh của chip LED dịch chuyển về phía bước sóng dài hơn, làm cho bước sóng phát xạ của chip không còn khớp với bước sóng kích thích của phốt pho, từ đó làm giảm hiệu suất chiết quang bên ngoài của đèn LED trắng.
Hiệu suất lượng tử của phốt pho giảm khi nhiệt độ tăng, dẫn đến giảm cường độ phát sáng và hiệu suất chiết quang bên ngoài của màn hình LED cũng giảm.
Silica gel trong màn hình LED bị ảnh hưởng mạnh bởi nhiệt độ môi trường. Khi nhiệt độ tăng, ứng suất nhiệt bên trong silica gel tăng, làm giảm chỉ số khúc xạ của nó, từ đó ảnh hưởng đến chất lượng phát sáng của màn hình LED.
Ảnh hưởng của nhiệt độ đến bước sóng và màu sắc của màn hình LED
Bước sóng của màn hình LED thường được chia thành bước sóng cực đại và bước sóng chiếm ưu thế. Bước sóng cực đại là bước sóng có cường độ ánh sáng cao nhất, còn bước sóng chiếm ưu thế được xác định bởi tọa độ sắc độ X, Y, phản ánh màu sắc mà mắt người nhìn thấy.
Khi nhiệt độ tại điểm giao nhau thay đổi, bước sóng của màn hình LED cũng thay đổi, khiến mắt người cảm nhận được màu sắc khác nhau. Đối với các thiết bị hiển thị LED, độ rộng dải cấm của vật liệu phát quang sẽ quyết định bước sóng và màu sắc của thiết bị. Khi nhiệt độ tăng, độ rộng dải cấm của vật liệu giảm, dẫn đến bước sóng dài hơn và màu sắc có xu hướng chuyển sang tông đỏ.
