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LED關(guān)鍵技術(shù)分析和發(fā)展趨勢(shì)

編輯:zap-1001 2010-03-26 10:38:46 瀏覽:1445  來(lái)源:

  LED發(fā)展的關(guān)鍵除了自身的LED技術(shù)外,驅(qū)動(dòng)IC、導(dǎo)光板(Light Guide Plate)、以及散熱技術(shù)的發(fā)展,都與LED能否拓展應(yīng)用范疇息息相關(guān),因此關(guān)心LED的發(fā)展與市場(chǎng)動(dòng)態(tài),此3類(lèi)技術(shù)的狀況也應(yīng)該一并注意。

  LED要能夠多元化的發(fā)展,相關(guān)的配合技術(shù)相當(dāng)多,占有關(guān)鍵位置的,有驅(qū)動(dòng)IC、導(dǎo)光板,以及散熱技術(shù)。換言之,如果LED只想發(fā)光,本身的技術(shù)已足,但是要擴(kuò)展多元化的應(yīng)用,沒(méi)有前述三種技術(shù)的配合,可說(shuō)寸步難行。

  驅(qū)動(dòng)IC

  LED驅(qū)動(dòng)IC目前按應(yīng)用基本可以分為背光及照明兩大類(lèi)產(chǎn)品。背光LED驅(qū)動(dòng)IC主要應(yīng)用于各類(lèi)消費(fèi)性電子產(chǎn)品的LCD屏幕,照明產(chǎn)品則主要包括家用照明、景觀照明、公路照明及汽車(chē)照明等,除此之外,戶外看板也是目前LED驅(qū)動(dòng)IC一個(gè)非常重要的應(yīng)用。背光LED驅(qū)動(dòng)IC通常是以電池為能源,一般為4.2~8.4V,因此低電壓、小電流的LED驅(qū)動(dòng)器是目前量大面廣的產(chǎn)品,有3種不同的模式:電荷泵(Charge Pump)、恒流源(Constant Current)、電感升壓開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器(DC/DC Boost)。按照LCD面板大小尺寸的不同,所需的LED驅(qū)動(dòng)IC顆數(shù)也不一樣。

  LED驅(qū)動(dòng)IC是典型的客制化產(chǎn)品,針對(duì)不同應(yīng)用,驅(qū)動(dòng)IC的性能也差異甚大,必須根據(jù)不同的產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)。例如新一代LED驅(qū)動(dòng)IC許多輸出耐壓將提高到60~100V,因?yàn)槟壳捌?chē)電子、汽車(chē)燈具、高光照明等市場(chǎng)都要求高電壓的LED驅(qū)動(dòng)IC。

  未來(lái)LED驅(qū)動(dòng)IC的技術(shù)發(fā)展主要是朝向高度SoC、多芯片封裝的技術(shù)方向發(fā)展,除著重穩(wěn)定性與低功耗外,達(dá)成一致性亮度的恒定電流(ConstantCurrent)技術(shù)、整合亮度調(diào)整(Brightness Dimming)功能的脈沖寬度調(diào)制(PWM)整合技術(shù)、針對(duì)室內(nèi)照明的耐高壓與車(chē)用的耐高電流等,都是LED驅(qū)動(dòng)IC未來(lái)技術(shù)的重要發(fā)展趨勢(shì)。

  2010年預(yù)計(jì)隨全球景氣逐步回溫,2009年出現(xiàn)衰退的車(chē)用、通訊用LED驅(qū)動(dòng)IC市場(chǎng)可望回穩(wěn),工業(yè)、照明用市場(chǎng)亦有2位數(shù)成長(zhǎng)空間,至于信息用、消費(fèi)性電子用市場(chǎng),則將出現(xiàn)跳躍式成長(zhǎng),預(yù)估2010年全球LED驅(qū)動(dòng)IC市場(chǎng)規(guī)模將擴(kuò)大至34.1億顆,相較2009年的27.0億顆,成長(zhǎng)幅度達(dá)26.0%。

  導(dǎo)光板

  LED TV對(duì)晶粒的數(shù)量需求相當(dāng)驚人,且LED TV亦為背光模塊產(chǎn)業(yè)帶來(lái)新的發(fā)展,包括大尺寸導(dǎo)光板與散熱板的應(yīng)用。目前LED TV的背光形式有直下式與側(cè)光式,直下式的做法就是將LED背光源直接放在面板后方,而側(cè)光式技術(shù)是將LED模塊放在面板的上下、兩側(cè)或者四周,利用導(dǎo)光板將光源均勻投影至面板后方,不過(guò)LED TV背光源技術(shù)應(yīng)用處于不斷演進(jìn)中,直下式與側(cè)光式并存中,不過(guò)在超薄與成本的需求下,側(cè)光式的應(yīng)用聲勢(shì)較高。

  既然側(cè)光的應(yīng)用發(fā)展快速,那么導(dǎo)光板的需求就不會(huì)少,導(dǎo)光板的功能是利用透明導(dǎo)光板將由CCFL或者LED發(fā)出的純色白光,由透明板端面導(dǎo)入并擴(kuò)散到整個(gè)背光板,當(dāng)光照射到導(dǎo)光板背面凸出的白色反光點(diǎn)時(shí)發(fā)生漫反射,使光從光源入射面垂直的板面射出,讓光源均勻分布在LCD上。目前導(dǎo)光板大多利用塑料射出成型的方式來(lái)制作,結(jié)構(gòu)上大概為0.6~2公厘的壓克力板,而目前的技術(shù)困難度在于大尺寸與薄型化,長(zhǎng)期要達(dá)到導(dǎo)光膜的水準(zhǔn),生產(chǎn)技術(shù)也要改變,如用噴墨或熱壓印成型的方式,生產(chǎn)新一代的薄型導(dǎo)光板,目標(biāo)將厚度降至0.1~0.5公厘。導(dǎo)光板占背光模塊材料成本約二成,因此如何降低成本成為技術(shù)研發(fā)的關(guān)鍵。

  LDE散熱技術(shù)

  LED壽命與封裝的散熱設(shè)計(jì)有很大的關(guān)系,使LED失效的最大原因亦是溫度。提高功率LED的亮度最直接的方法是增大輸入功率,而為了防止有源層的飽和必須相應(yīng)地增大p-n結(jié)的尺寸;增大輸入功率必然使結(jié)溫升高,進(jìn)而使量子效率降低。LED散熱除了基板部分利用鰭片甚至動(dòng)用風(fēng)扇等主動(dòng)散熱機(jī)制外,一般高功率LED常忽略封裝中熱源的部分來(lái)自環(huán)境溫度與表面粘著(SMT)制程,環(huán)境溫度為外在因素,無(wú)法掌控,因此須提高封裝基材本身的隔熱能力;粘著材料則須選擇導(dǎo)熱能力較佳的材質(zhì)。

  在LED封裝粘著膠材的應(yīng)符合高反射的光學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定材料、對(duì)基材有高附著性、為絕緣材料以避免短路、易塑性高以利于各式設(shè)計(jì)、熱傳導(dǎo)能力強(qiáng)以降低封裝熱組,以及高抗紫外線能力以適合戶外應(yīng)用等特色。

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