近幾年,業(yè)界開始大量采用LED替代CCFL和EL作為L(zhǎng)CD的背光(背景光照明的簡(jiǎn)稱),與CCFL、EL相比.LED具有如下優(yōu)點(diǎn):
1)可使LCD色彩更逼真,采用LED背光可以提供130%的NTSC色階,而CCFL僅為70%。色階的擴(kuò)充使LCD影像色度更飽和、更逼真;
2)可使LCD厚度更薄,在18英寸LCD模塊中,LED背光厚度為4mm~6mm,CCFL為8mm~12nm;
3)壽命長(zhǎng),可達(dá)5萬小時(shí);
4)符合環(huán)保要求,LED不含汞,
5)與EL背光相比,LED背光不會(huì)產(chǎn)生于擾。因此,LED背光廣泛用于PC、TV、汽車音響、手機(jī)、通信設(shè)備、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)和手表等領(lǐng)域,它已成為L(zhǎng)CD背光市場(chǎng)的主導(dǎo)產(chǎn)品。
2002年LED的市場(chǎng)需求量占背光市場(chǎng)總需求量的60%左右,目前,有綠、紅、藍(lán)和白色LED作為L(zhǎng)CD的背光,由于價(jià)格因素,綠色LED居主流,約占LED背光產(chǎn)品的80%,它們的額定電流為2mA~20mA,亮度為600mcd。由于白色LED的成本較高,目前主要用于彩屏手機(jī)和彩屏PDA的背光以及汽車儀表的照明。
白色LED的發(fā)光機(jī)理及特性
1 發(fā)光機(jī)理
單芯片白色LED是一種含InGaN活性層的CaN發(fā)光二極管,它主要有兩種發(fā)光機(jī)理:一種是結(jié)合藍(lán)色LED和黃磷,通過藍(lán)光和磷發(fā)射的黃光的混合產(chǎn)生白光;另一種是通過紫外光LED和紅、藍(lán)、綠磷的組合產(chǎn)生白光。
2 特性
白色LED的主要特性有:正向壓降為3.5 V;發(fā)光效率大于20lm/W,優(yōu)于白熾燈泡,次于熒光燈(601m/W~100lm/W),2004年,發(fā)光效率可提高到60lm/w,接近熒光燈水平,從而可大量用于照明市場(chǎng);光通量為231m;封裝尺寸小。Nichia公司于2003年推出SMD型白色LED,型號(hào)為NSCW215,它是一種側(cè)視SMD型白色LED,高度為0.8/1mm,電流為20mA時(shí),亮度達(dá)600mcd。Toyoda Gosei公司推出SMD型白色LED,尺寸為3.2 mm×2.8 mm,型號(hào)為TG white,電流為20mA時(shí),亮度達(dá)100mcd,發(fā)光效率為4.5 lm/W~5 lmW。
citizen公司采用Nichia公司的白色LED裸片開發(fā)出迄今為止世界上最小的白色LED,其厚度為0.55 mm。Nichia公司的非SMD型白色LED的尺寸為11.2mm(寬)×7.2mm(長(zhǎng))×6mm(高),壽命長(zhǎng),達(dá)5萬小時(shí)以上。白色LED在照明市場(chǎng)上的應(yīng)用前景誘人,為此,世界各國(guó)LED廠商加緊開發(fā)大功率白色LED,如Nichia公司開發(fā)出大功率InGaN LED,功率達(dá)1 W~2 W,是現(xiàn)有LED的10倍。美國(guó)加州大學(xué)固態(tài)發(fā)光及顯示中心計(jì)劃在2007年前開發(fā)出發(fā)光效率為200lm/W的白色LED。
3 白色LED驅(qū)動(dòng)電路
目前,白色LED主要用于彩屏手機(jī)和彩屏PDA,一個(gè)彩屏LCD的均勻背光需要3個(gè)~4個(gè)或更多的白色LED,智能手機(jī)可能需要6個(gè)或更多的白色LED。由于白色LED需求的增多。有力地推動(dòng)了白色LED驅(qū)動(dòng)器市場(chǎng)的增長(zhǎng)。據(jù)Linear公司電源事業(yè)部產(chǎn)品營(yíng)銷經(jīng)理Tony Armstrong估計(jì):"2003年手機(jī)出貨量將超過4億部。其中至少有60%~70%是彩屏手機(jī),此外。還將有1000部彩屏PDA,市場(chǎng)將有幾億塊白色LED驅(qū)動(dòng)器的需求",由于白色LED的正向壓降為3.5 V,當(dāng)單節(jié)鋰電池相近,因此,需要一個(gè)升壓轉(zhuǎn)換器來解決白色LED的正向電壓?jiǎn)栴}。
目前,升壓有兩種解決方案:一是電荷泵方式(開關(guān)電容器
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