LED技术及应用

技术分类: 电源技术  消费电子设计  | 2006-11-21
来源:无线电技术 | 张宇哲


另外,LED使用的是5-24V的低压电源,十分安全,供电模块的设计也颇为简单;LED光源没有任何射线产生,也没有水银之类的有毒物质,可谓是绿色环保光源;平面状结构让LED拥有稳固的内部结构,抗震性能很出色。

LED背光技术就象许多新型技术一样拥有许多诱人的优点,但LED要想占据大尺寸LCD背光源的主流,目前还需要解决一些技术难点,如功耗、成本、一致性等。

  A、发光效率

CCFL仍是发光效率最高的主流光源技术,与之相比,LED的发光效率较低。作为背光源的LED器件以白光类型居多,而白光LED器件在开始时发光效率不高,致使萤幕亮度普遍偏低。比如在当前的LED技术中,不论萤幕的制造商是谁,LED组件的亮度都各不相同。目前CCFL冷阴极荧光灯的发光效率可达到50-100lm/W,而白光LED器件在刚起步时发光效率仅为20lm/W甚至更低。不过,现在全球有大量的企业从事相关研究,该领域的技术进展非常迅速,白光LED的发光效率以每年提高60%的幅度提升,

到目前为止,白光LED器件的发光效率突破50lm/W,开始达到实用化水准。而业界希望在2007年之前,将白光LED的发光效率提高到75lm/W的高水准。

  B、一致性

用LED作为背光源存在白光的一致性问题,这比起CCFL是个劣势。RGB LED背光源时间一久会产生色移波长会随温度变化,产生不同颜色。这一问题导致了颜色偏移、不一致的色纯度和质量低劣的真“白色”,这就注定LED在开始时并不适合作为LCD显示器的背光源。为了消除这一问题,LED制造商们将晶片“分区”或分解成具有近似颜色和亮度的区块。这种处理有一定的帮助,但仍有不足、亮度和颜色中仍然存在偏移。厂商最新又研发了彩色校正电路,通过对逐个图元的控制,可以将颜色和亮度上的偏差控制在合理的范围内。

               照明市场用高亮度发光LED市场规模

                                                       照明市场用高亮度发光LED市场规模

  C、成本高

成本太高、价格昂贵,同等尺寸的背光源,LED是CCFL价格的4倍。对於目前价格竞争激烈的市场而言,让厂家有些望而却步。只有索尼为了图像质量不计成本。当然,随著工艺的成熟和生产规模的增加,LED背光的成本会逐步下降。

  尽管LED优点多多,但短时间内还难以普及,比如LED背光源系统的成本要高於冷阴极荧光管。目前LED背光模组零组件的价格为CCFL的5倍左右,萤幕尺寸越大,采用LED背光技术的成本就越高。东芝U100之所以采用这种显示技术,完全在於它只是东芝笔记本20周年纪念品才被应用。

  值得欣慰的是,LED产业也存在类似微处理器产业中的“摩尔定律”——Haitz定律,以安捷伦(LED领域领导厂商)的前任技术科学家Roland Haitz命名。其内容是LED的价格每10年将为原来的1/10,性能则提高20倍。如果这个定律能够不断应验,而随著产能的增加,LED背光源的成本将快速下滑。预计到未来一两年LED背光的售价可降到CCFL背光的2倍左右,距离大规模普及仅有一步之遥。

  (2)家用LED照明

目前家用照明灯主要是白炽灯、荧光灯(日光灯)及节能荧光灯。发光二极管与其他光源特性比较见表5。白光LED灯泡与荧光灯、节能荧光灯、白炽灯泡在发光效率及平均寿命上的比较如表6所示。

  表5 发光二极管与其他光源特性比较

    发光二极管与其他光源特性比较

                  人类照明技术的演变
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