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LED技术发展及其应用挑战

作者:时间:2013-04-26来源:网络收藏
IO使用了一个与薄膜晶体管(TFT)底板相连的底部阴极,可以用来实现有源矩阵O(AMO)显示器。

由于OLED优于传统LCD,所以正被越来越多地应用于许多显示设备。例如,OLED不需要背光,因此显示器面板可以更轻、更薄。另外,OLED显示器可以将像素完全关闭,从而显示真正的深黑色。索尼公司的XEL-1据称是业界首台OLED电视机(图8),面板厚度仅3mm,对比度高达1百万比1。

LED技术发展及其应用挑战

上述LED只是市场上众多LED中的很少一部分,还有很多其它品种。描述正确的LED类型的特性非常容易,但当你必须在给定拓扑中选择正确的LED时,还是需要一定的技巧。

基本特性和设计挑战

一些通用指南适用于围绕LED做的大多数设计。OSRAM公司固态照明业务部门工程技术经理Rob Harrison的观点非常具有代表性,他认为首要任务是对应用要求的完全理解。由于LED品种十分丰富,设计师必须确定一些关键参数的范围,包括电压、电流、功耗、散热、热阻、颜色、色温、颜色敏感度、亮度、环境条件、封装和寿命等。“要准备好将你的选择范围从数百种LED削减到约10种或更少。”Harrison指出。同时他还认为热阻是最关键的因素。显然,发热量不仅影响总体设计性能,而且影响LED的使用寿命。

除了要针对散热进行精心的系统设计外,能效也是一个需要优先考虑的对象。越来越多的设计需要满足包括能源之星在内的许多能效标准。由于对环境问题越来越重视,在不远的将来产品能效问题将愈加突出。

一家全球性家用电器制造商希望Lumex公司能够帮助他们替换掉用于照明自动售冰售水机内室的白炽灯。这种应用要求更高的光线强度、平均的光线分布和更高的效率,以达到更好的节能效果。

这家制造商希望使用大功率、具有冷白色色温的1W LED,光线必须照亮活动桨、出水机和出冰机,最好具有相同的光线强度和颜色,另外照明模块必须方便现场更换。

针对散热第一的Harrison观点,Lumex设计团队认为,大功率LED将形成诸多挑战,特别是热量管理、更短的寿命和不均匀的光线分布等。

作为替代方案,Lumex开发了一种集成有印制板(PCB)的小型浇铸模块,印制板上安装有三个低功耗的5mm白色LED(图9),并且在一个线组件末端安装有一个快速断开的双脚连接器。这些LED的颜色和亮度是匹配的,每个LED都有相同的2,700K冷色温。这种方案额外允许光线照射到内室的确切位置。

LED技术发展及其应用挑战

据Lumex公司介绍,通过用具有10年使用寿命的LED代替白炽灯,这种解决方案有效的降低了服务成本。另外,能源成本也有显著降低,因为所用LED模块的功耗比传统解决方案要低。这种方案符合最初使用1W LED的概念,驱动三个工作电流为18mA的LED,相当于使用一个1W的器件。

新兴的LED技术

不管会遇到什么样的设计挑战,人们总有战胜之道――或者至少在某处已有筹划。例如,Bayer MaterialScience公司最近披露了一种独特的光散射技术,能够隐藏LED热点,同时发出更强的光线。

这家公司的方案可以在最少反射情况下形成柔和的LED光线效果,能以平常无法企及的发光强度发出半透明的白光。这种技术几乎能无限自由地实现光散射器封装和广泛的颜色,从而实现应用的完美定制。

“对配色师来说这是一个令人激动的时代,因为我们能够向产品设计师和OEM厂商提供满足他们特殊需求的设计解决方案。” Bayer materialScience公司资深化学专家Terry Bush表示。

为使用这种技术创建独特的散射器封装,设计师可以选择适合他们特定应用要求的Makrolon聚碳酸酯树脂产品。“基础树脂越好,散射器封装的总体性能就越高。”Bayer materialScience公司电气/电子聚碳酸酯IT市场部门领导Gerald DiBattista表示。

可用的树脂包括针对室内和室外应用的Makrolon LED2643,所含材料可以抵抗紫外光线、水淋和沉浸。Makrolon FR7087也许是首个满足UL 94 5VA额定燃烧等级要求的清晰聚碳酸酯,适用于透镜和盖子。Makrolon 6717是一种阻燃级树脂,支持挤压式应用,如光条和光导等。Makrolon 3103是一种高粘度、抗紫外线的聚碳酸酯,适合包括汽车和消费电子在内的许多应用。

基于总有设计解决方案推出这个事实,DiBattista重申:“不管最终是哪种照明应用,总有能够满足应用需求的合适解决方案。”


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关键词: LED 技术发展

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