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LED显示与背光源技术全面解析(8)

2009-05-15   PCPOP / admin 点击: 标签:
  

    总的说来,LED技术无论是应用于照明领域,还是显示辅助领域,或者直接用作显示设备使用,都能通过自身的优势获得各种传统设备不能比拟的性能。然而,凡事存在好的一面,当然也会有不好的一面。作为新一代的照明技术,LED并非十全十美,在上述的几个应用领域中,还存在着一定的问题。

LED在照明领域面临的问题:

    (1)首先是发光效率问题。提高LED的发光效率最主要的方法是改进半导体发光材料与LED芯片的结构和制造工艺。由于这部分工作需要强大的理论研究基础和先进的半导体工艺设备,因此要实现200流明/瓦的目标路途依然比较艰难。

    (2)高功率问题。作为照明,单个LED输出的光通量必须足够大,欲加大LED的光通量,首先必须注入足够的电功率。但LED芯片的温升不能过高,否则各项性能特别是使用寿命会受到很大的影响。显然,设计较大输入功率的LED器件和灯具,除需用面积较大的芯片外,还必须有良好的散热结构。现在国外一些著名公司已设计研制了一些特殊的LED器件结构,并已获得了较好的效果。    (3)由于LED照明需由多个LED管组成,其参数离散性也是一个技术问题。除了通过预选、分类,尽量保证一致性以外,还必须设计合理的灯具结构(包括LED的排列和位置布局)和研究合适的驱动电路,防止偶尔产生的能量集中而烧毁部分LED。

     (3)RGB-LED背光源中,发出每种原色的LED元件由于采用了不同的发光材料,因此在长时间使用后,其性能的衰减将不一致,这也可能导致届时显示的效果出现比较大的偏差。

    (4)此外,由于多个LED组成一只照明灯具时,免不了对LED进行并联、串联。而在使用过程中只要有一个LED短路或开路,都将会导致整小片或整条LED熄灭,影响照明效果。为此,必须研究简单而廉价的保护电路,使这种不良影响降至最低限度。

LED在显示技术领域面临的问题:

    (1)和在照明领域遇到的主要问题一样,LED在作为新型背光源的同时,也面临着发光效率的问题。目前传统CCFL冷阴极荧光灯虽然耗电量大、发光质量一般,但是其发光效率可达到50~100流明/瓦,而白光LED器件在刚起步时发光效率仅为20lm/W甚至更低,这就注定LED在开始时并不适合作为LCD显示器的背光源。不过,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,开始达到实用化水平。

    (2)LED背光源系统的成本要高于冷阴极荧光管。目前LED背光模组零组件的价格为CCFL背光源的5倍左右,屏幕尺寸越大,采用LED背光技术的成本就越高。不过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,而随着产能的增加,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CCFT背光的2倍左右,距离大规模普及仅有一步之遥。

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