Das Display hat auch Angst vor einem „Hitzschlag“ bei drei Volt am Tag?

Schon im Sommer stießen LED-Anzeigen auf Gegenwind. Seit Beginn des Sommers wurde in vielen Orten eine Hochtemperaturwarnung herausgegeben, die Höchsttemperatur in den einzelnen Gebieten kann bis zu 39 °C erreichen. Während der Hitzewelle können nicht nur die Menschen die hohen Temperaturen nicht ertragen, auch die Menschen aller Art zeigen die gleichen „alten Verbrechen“.

In der öffentlichen Wahrnehmung wirken die meisten elektronischen Produkte wie ein „Talisman“, wenn sie extremen Umgebungen wie extrem niedrigen oder hohen Temperaturen ausgesetzt sind. Dies schränkt nicht nur die Leistung des Produkts ein, sondern kann auch die internen Bauteile beschädigen. Daher ist „Fieber“ zu einem Problem geworden, für das elektronische Produkte eine Lösung benötigen. Displays bilden hier keine Ausnahme und müssen ständig „Backtests“ bei hohen Temperaturen überstehen.

Der normale Einsatz von LED-Displays im Außenbereich erfordert einen bestimmten Temperaturbereich, üblicherweise zwischen -20 °C und 65 °C. Extreme Temperaturen von 65 °C oder mehr sind jedoch nicht zu empfehlen.

Tatsächlich sind extreme Temperaturen über 65 °C selten – schließlich können selbst Ameisen nicht länger als 3 Sekunden überleben – aber vergessen Sie nicht, dass neben der äußeren Wärme auch das LED-Display selbst Wärme erzeugt.

▲Das Display besteht aus Zehntausenden gleichmäßig verteilten Halbleiter-Leuchtdiodenpixeln.

LED-Displays bestehen aus Zehntausenden von Lampen. Diese dichten Pixel emittieren nicht nur Licht, sondern auch Wärme. Bei längerem Betrieb ist die Wärmeentwicklung sehr groß, und zusammen mit der hohen Außentemperatur steigt die Gesamttemperatur des Displays. Bei dieser „Tischtemperatur“ sind Spiegeleier ein Kinderspiel. Wenn das LED-Display selbst die Wärme schlecht ableitet, nimmt die Leistung in allen Aspekten ab. Man könnte sagen, es ist ein ganzes Gerät.

Wie bereits erwähnt, hat die Betriebstemperatur von LED-Anzeigen eine bestimmte Obergrenze. Überschreitet die Temperatur die Betriebstemperatur des Chips, beeinträchtigt dies die Anzeigewirkung der LED-Anzeige. Die Auswirkungen hoher Temperaturen auf LED-Anzeigen liegen hauptsächlich in den folgenden vier Aspekten:

(1) erzeugen deutlichen Lichtabfall

(2) reduzieren die Lichtausbeute

(3) Verursachung von Rissen im Verpackungsmaterial

(4) beeinflussen die Wellenlänge des Lichts (Lichtfarbe)

Zunächst einmal: Was ist ein Lichtausfall? Ein Lichtausfall bedeutet, dass die Lichtintensität einer LED nach einer gewissen Zeit nach dem Einschalten unter Berücksichtigung der ursprünglichen Intensität abnimmt und nicht wiederhergestellt werden kann. Dieser Teil der Abnahme wird als LED-Lichtausfall bezeichnet.

Im Allgemeinen wird das Leben eines Menschen anhand der Zeit gemessen, und die Lebensdauer eines LED-Displays wird anhand des Lichtabfalls gemessen. Unter normalen Umständen gibt es eine bestimmte Zeitspanne für den Lichtabbau, die im Internetjargon als Lebenszyklus eines Produkts bezeichnet wird. Eine Umgebung mit extrem hohen Temperaturen wirkt wie ein „Beschleuniger“ für den Lebenszyklus eines Produkts und beschleunigt diesen Prozess.

Tatsächlich gibt es viele Gründe, die zum Lichtverlust von LED-Displays führen, der kritischste ist jedoch immer noch das Hitzeproblem.

Darüber hinaus wirken sich hohe Temperaturen negativ auf die Verpackungsmaterialien und die Lichtfarbe des LED-Displays aus. Beispielsweise basieren die meisten Verkapselungsmaterialien für LED-Module auf Epoxidharz, das in der Regel bei Temperaturen von höchstens 125 °C verwendet wird. Überschreitet die Temperatur den Grenzwert, brennt es schnell, was zu Rissen und Ausfällen des LED-Displays führt.

Darüber hinaus kommt es bei unterschiedlichen Temperaturbedingungen zu einer unterschiedlichen Abschwächung und Abnahme der Helligkeit der drei Farben Rot, Grün und Blau. Bei 25 °C ist der Weißabgleich normal, bei 60 °C nimmt die Helligkeit der drei Farben jedoch ab und der Abschwächungswert ist inkonsistent. Daher können hohe Temperaturen zu einer Abnahme der Helligkeit des gesamten Bildschirms und zu Farbabweichungen führen.

Von den äußeren Verpackungsmaterialien über den internen Chip bis hin zum Leuchtkörper wirken sich hohe Temperaturen auf LED-Anzeigen aus. Wenn das Problem der Wärmeableitung nicht rechtzeitig gelöst werden kann, sind die Folgen vorstellbar.

Um sich an die hohen Temperaturen der äußeren Umgebung anzupassen, verfügt der menschliche Körper über zwei Hauptwege: Schwitzen und Atmen. LED-Anzeigen verfügen auch über Möglichkeiten zur Wärmeableitung, um mit hohen Temperaturen fertig zu werden.

Das Grundprinzip der Wärmeableitung besteht darin, die im Inneren des LED-Displays erzeugte Wärme rechtzeitig abzuführen, um die Lufttemperatur im Bildschirm und die Betriebstemperatur des Geräts im normalen Bedarfsbereich zu halten.

LED-Displays für den Innenbereich haben in der Regel eine geringere Helligkeit und erzeugen weniger Wärme. Zudem können sie klimatisiert werden, sodass sie meist die natürliche Wärmeableitung nutzen. Im Gegensatz dazu haben LED-Displays für den Außenbereich aufgrund ihrer hohen Helligkeit und Wärmeentwicklung höhere Anforderungen an die Wärmeableitung als Displays für den Innenbereich.