ปัญหาความร้อนของ LED ในแบ็คไลท์
ด้วยวิวัฒนาการอย่างต่อเนื่องของวัสดุ LED และเทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์ การประยุกต์ใช้ LED ได้กว้างขึ้นและกว้างขึ้น และการใช้ LED เป็นแหล่งของแบ็คไลท์ของจอแสดงผลได้กลายเป็นประเด็นร้อนเมื่อเร็วๆ นี้
พลังของ LED แบบชิปเดียวในระยะแรกไม่สูง การสร้างความร้อนมีจำกัด และปัญหาความร้อนไม่ใหญ่ ดังนั้นวิธีการบรรจุภัณฑ์จึงค่อนข้างง่าย อย่างไรก็ตาม ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีวัสดุ LED เทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์ LED ก็เปลี่ยนไปเช่นกัน จากบรรจุภัณฑ์แบบเปลือกชิปตัวเดียวในยุคแรกๆ ไปเป็นโมดูลบรรจุภัณฑ์แบบ multi-chip แบบแบนและขนาดใหญ่ กระแสไฟทำงานเปลี่ยนจากช่วงต้น 20mA ไฟ LED ด้านซ้ายและขวากำลังต่ำได้พัฒนาเป็น LED กำลังสูงในปัจจุบันที่ประมาณ 1/3 เป็น 1A กำลังไฟฟ้าเข้าของ LED เดี่ยวสูงถึง 1W หรือมากกว่า และแม้แต่วิธีการบรรจุภัณฑ์ 3W และ 5W ก็พัฒนาขึ้น
ผลิตภัณฑ์แอปพลิเคชั่นเทอร์มินัลจำนวนมาก เช่น โปรเจ็กเตอร์ขนาดเล็ก ยานยนต์ และแหล่งกำเนิดแสง ต้องการลูเมนมากกว่าพันหรือหมื่นลูเมนในพื้นที่เฉพาะ เห็นได้ชัดว่าโมดูลแพ็คเกจชิปตัวเดียวไม่เพียงพอที่จะรับมือ , การมุ่งสู่บรรจุภัณฑ์ LED แบบหลายชิป และการยึดชิปกับพื้นผิวโดยตรงถือเป็นแนวโน้มการพัฒนาในอนาคต
ปัญหาการกระจายความร้อนเป็นอุปสรรคสำคัญในการพัฒนา LED เป็นวัตถุให้แสงสว่าง การใช้เซรามิกหรือท่อความร้อนเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการป้องกันความร้อนสูงเกินไป แต่โซลูชันการจัดการการกระจายความร้อนจะเพิ่มต้นทุนของวัสดุ และจุดประสงค์ของการออกแบบการจัดการการกระจายความร้อนแบบ LED กำลังสูงคือการลดความต้านทานความร้อนระหว่างการกระจายความร้อนของชิปได้อย่างมีประสิทธิภาพ และผลิตภัณฑ์ R junction-to-case เป็นหนึ่งในโซลูชั่นที่ใช้วัสดุ มีความต้านทานความร้อนต่ำแต่มีค่าการนำไฟฟ้าสูง ความร้อนจะถูกถ่ายเทโดยตรงจากชิปไปยังแพ็คเกจผ่านการติดชิปหรือวิธีการโลหะร้อน ด้านนอกของตู้
แน่นอน ส่วนประกอบฮีตซิงก์ของ LED นั้นคล้ายกับฮีตซิงก์ของซีพียู ส่วนใหญ่เป็นโมดูลระบายความร้อนด้วยอากาศซึ่งประกอบด้วยฮีตซิงก์ ท่อความร้อน พัดลม และวัสดุเชื่อมต่อในการระบายความร้อน แน่นอนว่าการระบายความร้อนด้วยน้ำก็เป็นหนึ่งในมาตรการรับมือกับความร้อนเช่นกัน สำหรับโมดูลแบ็คไลท์ทีวี LED ขนาดใหญ่ที่ได้รับความนิยมในปัจจุบัน กำลังอินพุตของไฟแบ็คไลท์ LED ขนาด 40 นิ้วและ 46 นิ้วคือ 470W และ 550W ตามลำดับ เมื่อ 80% ของพวกมันเปลี่ยนเป็นความร้อน การกระจายความร้อนที่ต้องการจะอยู่ที่ประมาณ 360W และประมาณ 440W.
แล้วจะดับร้อนนี้ได้อย่างไร? ปัจจุบันอุตสาหกรรมมีวิธีระบายความร้อนด้วยของเหลวสำหรับทำความเย็น แต่มีข้อสงสัยเกี่ยวกับราคาต่อหน่วยที่สูงและความน่าเชื่อถือ ท่อความร้อนยังใช้สำหรับระบายความร้อนด้วยฮีตซิงก์และพัดลม เช่น ไฟแบ็คไลท์ LED ขนาด 46 นิ้วของ SONY ผู้ผลิตในญี่ปุ่น แหล่งที่มาของ LCD TV แต่ปัญหาเช่นการสิ้นเปลืองพลังงานของพัดลมและเสียงรบกวนยังคงมีอยู่ ดังนั้น วิธีการออกแบบวิธีการทำความเย็นแบบไม่ใช้พัดลมอาจเป็นกุญแจสำคัญในการตัดสินว่าใครจะเป็นผู้ชนะในอนาคต
