2016-11-16
上一節(jié),我們介紹了LED屏的以往的發(fā)展歷史,本文接下來繼續(xù)對LED顯示器件的應(yīng)用做一個簡介,有興趣的朋友一起來了解下。
表面貼裝LED
為了利用自動化組裝技術(shù)降低制造成本,從20世紀(jì)80年代開始業(yè)界逐漸推廣使用表面貼裝器件(SMT),90年代這一技術(shù)得到了進一步強化。最初的SMTLED作為低功率器件被主要用于指示設(shè)備和手機鍵盤的照明,后來又開發(fā)出大功率的SMT器件用于汽車面板照明、剎車燈,并擴展用于專業(yè)和一般的照明設(shè)備。
SMT是蜂窩/PCS電話機的主要技術(shù)要求,現(xiàn)在看來這一市場仍具有極大的發(fā)展?jié)摿Α?001年全球手機的制造量大約有3.8億部,據(jù)預(yù)測今年的制造量將上升到4.3億部,到2005年將達到5.2億部。一部手機平均要使用10個表貼型LED,也即意味著僅手機市場對LED的需求就達到了40億個。
手機功能的不斷升級也進一步刺激了對更高性能LED的需求。確切說,手機設(shè)計人員需要多種多樣的LED,包括更高亮度的單色LED器件、真彩lcd顯示屏(特別是第2.5代和第3代手機的LCD)背景光源用的白色led以及實現(xiàn)產(chǎn)品差異化所需的藍色和紫羅蘭色等特殊色LED。同時,由于手機的復(fù)雜度越來越高,體積也越來越小,有更多的用戶對LED提出了更薄更小外形包裝的要求。
特別是越來越多的人希望高性能LED能提供“芯片LED”的表貼封裝,即工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的1.6×0.8mm外形尺寸。
話機制造商要求對LED的顏色與強度進行分類,以確保背景光源設(shè)備能與用戶需求取得高度一致。這樣做能使LED非常適合用于背景光源設(shè)備,即LCD、按鍵、前面板、符號與鍵盤背景照明等,因為這些設(shè)備上顏色與光強度的和諧統(tǒng)一非常重要。
在汽車內(nèi)外,照明設(shè)備中用得最多的還是白熾燈,但設(shè)計師與汽車制造商正在逐漸采納LED,開始時LED可能只用于豪華型汽車,但慢慢會過渡到大多數(shù)汽車上。LED的最大賣點之一是具有很長的平均無故障工作時間(MTBF),LED照明器件的使用壽命一般都要超過汽車本身的壽命。
有很多種led產(chǎn)品,其封裝和器件適合儀表板、空調(diào)、收音機和電子開關(guān)等汽車內(nèi)部照明設(shè)備使用。例如那些SMT器件就非常適合汽車儀表板使用。多用途的3mm和5mm注塑燈仍是汽車內(nèi)部照明設(shè)備和外部照明設(shè)備的候選產(chǎn)品,目前這些器件已被廣泛應(yīng)用于中央高位安裝停止燈(CHMSL)設(shè)備中。
對內(nèi)部和外部照明設(shè)備來說,LED汽車燈裝置與白熾燈裝置的熱設(shè)計有很大不同。這是因為白熾燈會產(chǎn)生相當(dāng)大的熱量,而白熾燈泡能承受這樣的高溫環(huán)境。
LED燈陣列所產(chǎn)生的熱量一般要比白熾燈少,但LED燈的最大內(nèi)部溫度必須保持在推薦的上限范圍以內(nèi)才能保持LED的可靠工作,如果超出LED燈的最高結(jié)溫,就可能由于環(huán)氧材料的膨脹而導(dǎo)致導(dǎo)線粘結(jié)劑或被抬高的LED裸片發(fā)生突發(fā)性故障。在濕度比較高的熱循環(huán)或加強型熱循環(huán)環(huán)境中,這些故障會顯得尤其突出。
LED燈的最大內(nèi)部結(jié)溫受限于環(huán)氧封裝材料的熱膨脹特性。與汽車白熾信號燈設(shè)計相比,由于存在最大結(jié)溫的限制,LED汽車信號燈設(shè)計必須認(rèn)真考慮熱設(shè)計問題。
傳統(tǒng)LED燈中使用的芯片是0.25×0.25mm大小,而照明用的LED一般都要在1.0×1.0mm以上。專注于結(jié)構(gòu)化裸片成型的設(shè)計工作-臺式結(jié)構(gòu)、倒金字塔結(jié)構(gòu)和倒裝芯片設(shè)計能夠改善LED的發(fā)光效率,從而使芯片發(fā)出更多的光。
封裝設(shè)計方面的革新包括將高傳導(dǎo)率的金屬塊用作基底、倒裝芯片設(shè)計和裸盤澆鑄式引線框等,這些方法都能設(shè)計出可高功率、低熱阻的器件,而且這些器件能比以前的器件照度更大。
目前一個典型的高光通量LED器件能夠產(chǎn)生幾流明到數(shù)十流明的光通量。更新的設(shè)計可以在一個器件中集成更多的LED,或者在單個組裝件中安裝多個器件,從而使輸出的流明數(shù)相當(dāng)于小型白熾燈。例如,一個高功率的12芯片單色LED器件能夠輸出200流明的光能量,所消耗的功率在10到15瓦之間。
LED已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各種照明設(shè)備中,如電池供電的閃光燈、微型聲控?zé)?、安全照明燈、室?nèi)室外道路和樓梯照明燈以及建筑物與標(biāo)記連續(xù)照明燈。
隨著時代的發(fā)展,我們將開發(fā)更多新的芯片級結(jié)構(gòu),以獲得更好的光能提取以及幅性能。磷材料的開發(fā)與磷摻雜工藝的改進有望繼續(xù)提高磷轉(zhuǎn)換式彩色發(fā)光二極管的發(fā)光效率。在引線框、pcb和注模技術(shù)等基底設(shè)計方面的更深入研發(fā)有望進一步降低封裝和材料的成本,從而降低LED器件每個流明的總體成本。
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