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LED背光照明与散热技术[详解]

2011-02-11 11:34
逆光飞舞
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  当LED于60年代被使用后,过去因LED使用功率不高,只能拿来作为显示灯及讯号灯,封装散热问题并未产生,但近年来使用于背光照明的LED,其亮度、功率皆持续的被提升,因此散热逐渐成为LED照明产业的首要问题。

  LED量产且被大量使用后,其发光亮度以突飞猛进的速度上升,由2001年的25 lm/W,2006年6月 日亚化学 工业宣布实验室可达134 lm/W,2007年2月Lumileds公司可达到115 lm/W,2008年7月欧司朗则研发可达到136 lm/W之LED,Cree实验室于2008年11月可达161 lm/W,进步至2009年初, 日亚化学 工业发表的发光效率已可达249 lm/W,而量产的LED于2010年将一举突破100 lm/W之水准。

Haitz定律

图1 Haitz定律

  依据过去30年LED发展观察,Lumileds Lighting公司的Roland Haitz先生于2003年归纳出LED界的Moore(摩尔)定律—Haitz定律(如图1所示),说明LED约每18~24个月可提升一倍的亮度,以此定理推估10年内LED亮度可以再提升20倍,而成本将可降90%以达到可完全取代现有照明技术,因此LED照明于近几年火热的被重视与探讨。

  LED 背光照明

  LED因耗电低、不含汞、寿命长、体积小、降低二氧化碳排放量等优势吸引国内、外厂商极力推广取代现有照明。 LED主要照明可分为显示背光、车用照明、交通号志与室内室外照明,而背光模组于2009年被广泛的应用于笔记型电脑面板上,此后亦逐渐被使用到家用电视机,其约占了50%之面板模组零组件制造成本与消耗约70%显示器之电能,故背光照明为显示面板最重要的关键。 然液晶显示器无法自行发光,因此需要背光模组作为光线的来源,所以背光源的好坏会影响显示的效果甚剧。 加上面板需薄型化的因素,因此多以CCFL灯管作为背光源,而LED背光源比起CCFL有演色性佳、寿命长、反应速度快等优势(如表1)。

        再加上近年来由于全球提倡环保议题,各国政府的禁汞环保政策,如欧盟的WEEE与RoHS指令与中国的电子信息产品生产污染防治管理办法等陆续推行,也驱使小体积封装之LED成为替代CCFL的最佳无汞灯源。 又由于LED单位成本发光效率持续快速成长中,使得LED成本跌幅扩大,缩小了CCFL与LED的价差,也促使面板厂商开始大幅导入LED于背光模组。

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