江苏稳润光电有限公司总工程师包书林
解决热效应问题需要LED业者共同努力
液晶电视至今仍使用冷阴极灯管CCFL作为主要的背光源,其成本与技术较目前发光二极管的背光源产品差异甚大。但是冷阴极灯管含汞,不利于环保,而且在亮度及色彩表现上尚未满足消费者的需求。由于LED具备效率高、耗电少及寿命长的特性,于市场的应用上非常受到重视,若应用在液晶电视的背光源,则可获得优越的色彩表现。但因液晶电视辉度最低约为450cd/m2,需要LED的使用数量相当多,可达数百、上千之余,加上必须密集排列及配置,而使得需要高辉度所产生的散热问题严重。
近年来,由于LED厂商在技术上有大幅改善,主要为提高LED发光效率,使LED数量得以减少,进而达到低成本及低耗电量的目标。但由于LED本身特性的关系,在长时间发光状态下,温度及长时间使用下所产生白平衡变化,也是很难预期的。在LED背光模块技术不断进步下,降低背光模块的耗电量,可以避免LED因热效应所造成辉度、亮度及白平衡的变化,减少使用或不使用散热模块,仅靠背板做热传导,即可达散热效果,使得背光模块重量减轻、厚度变薄,同时也可以降低成本。目前各家厂商皆使用直下型LED背光技术,并且搭配色序法及区域控制的技术,使亮度及对比能有效地提升,有效降低模块耗电量,但须对电路的控制及面板特性的优化等进行设计。
随着液晶面板尺寸的增加,所需的LED数量也随之增加,使得LED背光模组成本提高,对于散热技术的挑战也因而更为艰巨。如果仅靠改变模块机构的设计,就希望能一举解决热效应的问题,仍旧是不够的,还需要LED业者的一起努力,包括晶粒与PCB材料都必须进行改善,提高LED的光电转换效率等。如何有效运用LED特性、电路控制及散热模块技术,未来将是一个重大的课题。