LED技術發展及其應用挑戰

由于OLED優于傳統LCD，所以正被越來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閉，從而顯示真正的深黑色。索尼公司的XEL-1據稱是業界首臺OLED電視機(圖8)，面板厚度僅3mm，對比度高達1百萬比1。

上述LED只是市場上眾多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，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公司固態照明業務部門工程技術經理Rob Harrison的觀點非常具有代表性，他認為首要任務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、環境條件、封裝和壽命等。“要準備好將你的選擇范圍從數百種LED削減到約10種或更少。”Harrison指出。同時他還認為熱阻是最關鍵的因素。顯然，發熱量不僅影響總體設計性能，而且影響LED的使用壽命。

除了要針對散熱進行精心的系統設計外，能效也是一個需要優先考慮的對象。越來越多的設計需要滿足包括能源之星在內的許多能效標準。由于對環境問題越來越重視，在不遠的將來產品能效問題將愈加突出。

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售冰售水機內室的白熾燈。這種應用要求更高的光線強度、平均的光線分布和更高的效率，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，光線必須照亮活動槳、出水機和出冰機，最好具有相同的光線強度和顏色，另外照明模塊必須方便現場更換。

針對散熱第一的Harrison觀點，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分布等。

作為替代方案，Lumex開發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低功耗的5mm白色LED(圖9)，并且在一個線組件末端安裝有一個快速斷開的雙腳連接器。這些LED的顏色和亮度是匹配的，每個LED都有相同的2,700K冷色溫。這種方案額外允許光線照射到內室的確切位置。

據Lumex公司介紹，通過用具有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成本。另外，能源成本也有顯著降低，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，驅動三個工作電流為18mA的LED，相當于使用一個1W的器件。

新興的LED技術

不管會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，能夠隱藏LED熱點，同時發出更強的光線。

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

“對配色師來說這是一個令人激動的時代，因為我們能夠向產品設計師和OEM廠商提供滿足他們特殊需求的設計解決方案。” Bayer materialScience公司資深化學專家Terry Bush表示。

為使用這種技術創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聚碳酸酯樹脂產品。“基礎樹脂越好，散射器封裝的總體性能就越高。”Bayer materialScience公司電氣/電子聚碳酸酯IT市場部門領導Gerald DiBattista表示。

可用的樹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、水淋和沉浸。Makrolon FR7087也許是首個滿足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、抗紫外線的聚碳酸酯，適合包括汽車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事實，DiBattista重申：“不管最終是哪種照明應用，總有能夠滿足應用需求的合適解決方案。”