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LED屏发展历史(二)

2016-11-16

      上一节,我们介绍了LED屏的以往的发展历史,本文接下来继续对LED显示器件的应用做一个简介,有兴趣的朋友一起来了解下。

表面贴装LED

  

      为了利用自动化组装技术降低制造成本,从20世纪80年代开始业界逐渐推广使用表面贴装器件(SMT),90年代这一技术得到了进一步强化。最初的SMTLED作为低功率器件被主要用于指示设备和手机键盘的照明,后来又开发出大功率的SMT器件用于汽车面板照明、刹车灯,并扩展用于专业和一般的照明设备。

  

      SMT是蜂窝/PCS电话机的主要技术要求,现在看来这一市场仍具有极大的发展潜力。2001年全球手机的制造量大约有3.8亿部,据预测今年的制造量将上升到4.3亿部,到2005年将达到5.2亿部。一部手机平均要使用10个表贴型LED,也即意味着仅手机市场对LED的需求就达到了40亿个。

  

      手机功能的不断升级也进一步刺激了对更高性能LED的需求。确切说,手机设计人员需要多种多样的LED,包括更高亮度的单色LED器件、真彩lcd显示屏(特别是第2.5代和第3代手机的LCD)背景光源用的白色led以及实现产品差异化所需的蓝色和紫罗兰色等特殊色LED。同时,由于手机的复杂度越来越高,体积也越来越小,有更多的用户对LED提出了更薄更小外形包装的要求。

  

      特别是越来越多的人希望高性能LED能提供“芯片LED”的表贴封装,即工业标准的1.6×0.8mm外形尺寸。

  

      话机制造商要求对LED的颜色与强度进行分类,以确保背景光源设备能与用户需求取得高度一致。这样做能使LED非常适合用于背景光源设备,即LCD、按键、前面板、符号与键盘背景照明等,因为这些设备上颜色与光强度的和谐统一非常重要。

  

  在汽车内外,照明设备中用得最多的还是白炽灯,但设计师与汽车制造商正在逐渐采纳LED,开始时LED可能只用于豪华型汽车,但慢慢会过渡到大多数汽车上。LED的最大卖点之一是具有很长的平均无故障工作时间(MTBF),LED照明器件的使用寿命一般都要超过汽车本身的寿命。

   

      有很多种led产品,其封装和器件适合仪表板、空调、收音机和电子开关等汽车内部照明设备使用。例如那些SMT器件就非常适合汽车仪表板使用。多用途的3mm和5mm注塑灯仍是汽车内部照明设备和外部照明设备的候选产品,目前这些器件已被广泛应用于中央高位安装停止灯(CHMSL)设备中。

  

    对内部和外部照明设备来说,LED汽车灯装置与白炽灯装置的热设计有很大不同。这是因为白炽灯会产生相当大的热量,而白炽灯泡能承受这样的高温环境。

  

      LED灯阵列所产生的热量一般要比白炽灯少,但LED灯的最大内部温度必须保持在推荐的上限范围以内才能保持LED的可靠工作,如果超出LED灯的最高结温,就可能由于环氧材料的膨胀而导致导线粘结剂或被抬高的LED裸片发生突发性故障。在湿度比较高的热循环或加强型热循环环境中,这些故障会显得尤其突出。

  

      LED灯的最大内部结温受限于环氧封装材料的热膨胀特性。与汽车白炽信号灯设计相比,由于存在最大结温的限制,LED汽车信号灯设计必须认真考虑热设计问题。

  

    传统LED灯中使用的芯片是0.25×0.25mm大小,而照明用的LED一般都要在1.0×1.0mm以上。专注于结构化裸片成型的设计工作-台式结构、倒金字塔结构和倒装芯片设计能够改善LED的发光效率,从而使芯片发出更多的光。

 

    封装设计方面的革新包括将高传导率的金属块用作基底、倒装芯片设计和裸盘浇铸式引线框等,这些方法都能设计出可高功率、低热阻的器件,而且这些器件能比以前的器件照度更大。

  

      目前一个典型的高光通量LED器件能够产生几流明到数十流明的光通量。更新的设计可以在一个器件中集成更多的LED,或者在单个组装件中安装多个器件,从而使输出的流明数相当于小型白炽灯。例如,一个高功率的12芯片单色LED器件能够输出200流明的光能量,所消耗的功率在10到15瓦之间。

  

      LED已经被广泛应用于各种照明设备中,如电池供电的闪光灯、微型声控灯、安全照明灯、室内室外道路和楼梯照明灯以及建筑物与标记连续照明灯。

 

    随着时代的发展,我们将开发更多新的芯片级结构,以获得更好的光能提取以及幅性能。磷材料的开发与磷掺杂工艺的改进有望继续提高磷转换式彩色发光二极管的发光效率。在引线框、pcb和注模技术等基底设计方面的更深入研发有望进一步降低封装和材料的成本,从而降低LED器件每个流明的总体成本。

 

 

 

 

 

 

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