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白色发光二极管背光源及其驱动电路设计分析

2010-10-18 11:39
论恒
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         近几年,业界开始大量采用LED替代CCFL和EL作为LCD的背光(背景光照明的简称),与CCFL、EL相比.LED具有如下优点:

        1)可使LCD色彩更逼真,采用LED背光可以提供130%的NTSC色阶,而CCFL仅为70%。色阶的扩充使LCD影像色度更饱和、更逼真;

        2)可使LCD厚度更薄,在18英寸LCD模块中,LED背光厚度为4mm~6mm,CCFL为8mm~12nm;

        3)寿命长,可达5万小时;

       4)符合环保要求,LED不含汞,

       5)与EL背光相比,LED背光不会产生于扰。因此,LED背光广泛用于PC、TV、汽车音响、手机、通信设备、个人数字助理(PDA)和手表等领域,它已成为LCD背光市场的主导产品。

        2002年LED的市场需求量占背光市场总需求量的60%左右,目前,有绿、红、蓝和白色LED作为LCD的背光,由于价格因素,绿色LED居主流,约占LED背光产品的80%,它们的额定电流为2mA~20mA,亮度为600mcd。由于白色LED的成本较高,目前主要用于彩屏手机和彩屏PDA的背光以及汽车仪表的照明。

        白色LED的发光机理及特性

        1 发光机理

        单芯片白色LED是一种含InGaN活性层的CaN发光二极管,它主要有两种发光机理:一种是结合蓝色LED和黄磷,通过蓝光和磷发射的黄光的混合产生白光;另一种是通过紫外光LED和红、蓝、绿磷的组合产生白光。

        2 特性

        白色LED的主要特性有:正向压降为3.5 V;发光效率大于20lm/W,优于白炽灯泡,次于荧光灯(601m/W~100lm/W),2004年,发光效率可提高到60lm/w,接近荧光灯水平,从而可大量用于照明市场;光通量为231m;封装尺寸小。Nichia公司于2003年推出SMD型白色LED,型号为NSCW215,它是一种侧视SMD型白色LED,高度为0.8/1mm,电流为20mA时,亮度达600mcd。Toyoda Gosei公司推出SMD型白色LED,尺寸为3.2 mm×2.8 mm,型号为TG white,电流为20mA时,亮度达100mcd,发光效率为4.5 lm/W~5 lmW。

        citizen公司采用Nichia公司的白色LED裸片开发出迄今为止世界上最小的白色LED,其厚度为0.55 mm。Nichia公司的非SMD型白色LED的尺寸为11.2mm(宽)×7.2mm(长)×6mm(高),寿命长,达5万小时以上。白色LED在照明市场上的应用前景诱人,为此,世界各国LED厂商加紧开发大功率白色LED,如Nichia公司开发出大功率InGaN LED,功率达1 W~2 W,是现有LED的10倍。美国加州大学固态发光及显示中心计划在2007年前开发出发光效率为200lm/W的白色LED。

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