LED技術(shù)發(fā)展及其應用挑戰

由于OLED優(yōu)于傳統LCD，所以正被越來(lái)越多地應用于許多顯示設備。例如，OLED不需要背光，因此顯示器面板可以更輕、更薄。另外，OLED顯示器可以將像素完全關(guān)閉，從而顯示真正的深黑色。索尼公司的XEL-1據稱(chēng)是業(yè)界首臺OLED電視機(圖8)，面板厚度僅3mm，對比度高達1百萬(wàn)比1。

上述LED只是市場(chǎng)上眾多LED中的很少一部分，還有很多其它品種。描述正確的LED類(lèi)型的特性非常容易，但當你必須在給定拓撲中選擇正確的LED時(shí)，還是需要一定的技巧。

基本特性和設計挑戰

一些通用指南適用于圍繞LED做的大多數設計。OSRAM公司固態(tài)照明業(yè)務(wù)部門(mén)工程技術(shù)經(jīng)理Rob Harrison的觀(guān)點(diǎn)非常具有代表性，他認為首要任務(wù)是對應用要求的完全理解。由于LED品種十分豐富，設計師必須確定一些關(guān)鍵參數的范圍，包括電壓、電流、功耗、散熱、熱阻、顏色、色溫、顏色敏感度、亮度、環(huán)境條件、封裝和壽命等?！耙獪蕚浜脤⒛愕倪x擇范圍從數百種LED削減到約10種或更少?！盚arrison指出。同時(shí)他還認為熱阻是最關(guān)鍵的因素。顯然，發(fā)熱量不僅影響總體設計性能，而且影響LED的使用壽命。

除了要針對散熱進(jìn)行精心的系統設計外，能效也是一個(gè)需要優(yōu)先考慮的對象。越來(lái)越多的設計需要滿(mǎn)足包括能源之星在內的許多能效標準。由于對環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越重視，在不遠的將來(lái)產(chǎn)品能效問(wèn)題將愈加突出。

一家全球性家用電器制造商希望Lumex公司能夠幫助他們替換掉用于照明自動(dòng)售冰售水機內室的白熾燈。這種應用要求更高的光線(xiàn)強度、平均的光線(xiàn)分布和更高的效率，以達到更好的節能效果。

這家制造商希望使用大功率、具有冷白色色溫的1W LED，光線(xiàn)必須照亮活動(dòng)槳、出水機和出冰機，最好具有相同的光線(xiàn)強度和顏色，另外照明模塊必須方便現場(chǎng)更換。

針對散熱第一的Harrison觀(guān)點(diǎn)，Lumex設計團隊認為，大功率LED將形成諸多挑戰，特別是熱量管理、更短的壽命和不均勻的光線(xiàn)分布等。

作為替代方案，Lumex開(kāi)發(fā)了一種集成有印制板(PCB)的小型澆鑄模塊，印制板上安裝有三個(gè)低功耗的5mm白色LED(圖9)，并且在一個(gè)線(xiàn)組件末端安裝有一個(gè)快速斷開(kāi)的雙腳連接器。這些LED的顏色和亮度是匹配的，每個(gè)LED都有相同的2,700K冷色溫。這種方案額外允許光線(xiàn)照射到內室的確切位置。

據Lumex公司介紹，通過(guò)用具有10年使用壽命的LED代替白熾燈，這種解決方案有效的降低了服務(wù)成本。另外，能源成本也有顯著(zhù)降低，因為所用LED模塊的功耗比傳統解決方案要低。這種方案符合最初使用1W LED的概念，驅動(dòng)三個(gè)工作電流為18mA的LED，相當于使用一個(gè)1W的器件。

新興的LED技術(shù)

不管會(huì )遇到什么樣的設計挑戰，人們總有戰勝之道――或者至少在某處已有籌劃。例如，Bayer MaterialScience公司最近披露了一種獨特的光散射技術(shù)，能夠隱藏LED熱點(diǎn)，同時(shí)發(fā)出更強的光線(xiàn)。

這家公司的方案可以在最少反射情況下形成柔和的LED光線(xiàn)效果，能以平常無(wú)法企及的發(fā)光強度發(fā)出半透明的白光。這種技術(shù)幾乎能無(wú)限自由地實(shí)現光散射器封裝和廣泛的顏色，從而實(shí)現應用的完美定制。

“對配色師來(lái)說(shuō)這是一個(gè)令人激動(dòng)的時(shí)代，因為我們能夠向產(chǎn)品設計師和OEM廠(chǎng)商提供滿(mǎn)足他們特殊需求的設計解決方案?！?Bayer materialScience公司資深化學(xué)專(zhuān)家Terry Bush表示。

為使用這種技術(shù)創(chuàng )建獨特的散射器封裝，設計師可以選擇適合他們特定應用要求的Makrolon聚碳酸酯樹(shù)脂產(chǎn)品?！盎A樹(shù)脂越好，散射器封裝的總體性能就越高?！盉ayer materialScience公司電氣/電子聚碳酸酯IT市場(chǎng)部門(mén)領(lǐng)導Gerald DiBattista表示。

可用的樹(shù)脂包括針對室內和室外應用的Makrolon LED2643，所含材料可以抵抗紫外光線(xiàn)、水淋和沉浸。Makrolon FR7087也許是首個(gè)滿(mǎn)足UL 94 5VA額定燃燒等級要求的清晰聚碳酸酯，適用于透鏡和蓋子。Makrolon 6717是一種阻燃級樹(shù)脂，支持擠壓式應用，如光條和光導等。Makrolon 3103是一種高粘度、抗紫外線(xiàn)的聚碳酸酯，適合包括汽車(chē)和消費電子在內的許多應用。

基于總有設計解決方案推出這個(gè)事實(shí)，DiBattista重申：“不管最終是哪種照明應用，總有能夠滿(mǎn)足應用需求的合適解決方案?！?/P>