信息顯示是現(xiàn)代人類交流的重要手段,顯示的方法多種多樣,數(shù)碼管、燈泡、CRT、LED、LCD、EL等等,數(shù)不勝數(shù)。每個行業(yè)都有其發(fā)展的周期,未來將會向哪個方向發(fā)展,這是我們每個從業(yè)人要時刻關(guān)注的問題,它直接關(guān)系到個人或企業(yè)未來的命運。大功率LED(以下簡稱HB LED)出現(xiàn)了,這種新器件不會僅僅停留在照明領(lǐng)域,它正向顯示領(lǐng)域進(jìn)軍。HB LED的特性與優(yōu)點已經(jīng)有太多資料介紹,筆者僅從未來HB LED應(yīng)用技術(shù)入手,談?wù)勊鼘⒔o顯示技術(shù)帶來的一場革命。
合理設(shè)計HB LED驅(qū)動方式,能更好的發(fā)揮HB LED的優(yōu)點
國內(nèi)大多數(shù)LED封裝廠與燈具制造企業(yè)僅從LED的簡單幾個參數(shù)入手,只要有Vf、If、Vr、Power等幾個參數(shù)就可以配上其它部件做LED燈具了。事實上這些還不夠,通過鼎美科技公司工程人員的分析與研究發(fā)現(xiàn),HB LED屬于面接觸型半導(dǎo)體器件,有分布電容較大和光滯留效應(yīng),芯片制造工藝也會影響其頻率響應(yīng)、光效與光衰壽命。如果能充分利用其特性合理驅(qū)動,會使HB LED優(yōu)勢更多的發(fā)揮出來。例如:通過分析HB LED的最大脈沖電流(Imax)、脈沖頻率(f0)和占空比三者之間的立體曲線特性圖,總能找到一個最佳的范圍,使得HB LED在這樣的驅(qū)動條件下能發(fā)揮出最大的光效潛能。據(jù)了解,最佳的效果理論上比目前直接使用純直流驅(qū)動有三大方面的改善,發(fā)熱量減少近20%(相當(dāng)于每年全球用于LED散熱的鋁材使用量減少20%),光效提高20%,光衰壽命延長40%。
顯示領(lǐng)域誰先變
投影機(jī)、電視、電腦、數(shù)碼顯示屏、MP4等都具有顯示功能,這些具有顯示功能的產(chǎn)品幾年后將會是什么樣子?HB LED光效以每年60%速度在增加,加上合理設(shè)計其驅(qū)動方式,改善RGB光譜特性。我們當(dāng)然會想到HB LED發(fā)展對它們的影響,筆者預(yù)計,這些產(chǎn)品中第一個被改變模樣的就是投影機(jī),理由如下:無論是主流的LCD還是DLP投影機(jī),它們都會使用到燈泡作為主光源,燈泡的成本大約占到投影機(jī)的30%,散熱問題是影響投影機(jī)綜合壽命和安全的主要矛盾。用大功率LED替代普遍采用的金屬鹵素?zé)襞、UHE燈泡、UHP燈泡勢不可擋,目前這些燈泡壽命在1000小時—10000小時之間,價格在1000—8000元不等,而HB LED 壽命是它們的10-100倍,價格只需它們的1/10,占用空間體積僅為它們的1/100。
使用HB LED改良的下一代投影機(jī)相體積將會是現(xiàn)在的1/3,價格也會下降近1/3,而整機(jī)壽命會提高10—100倍,功耗大幅的降低與體積的減小,使得投影機(jī)能夠直接使用電池供電,如同現(xiàn)在的DV一樣隨身攜帶,這種新型的HB LED投影機(jī)一定會很快被用戶接受,快速進(jìn)入民用市場。
反射式高亮度LED帶動液晶投影機(jī)變革
近年來,電視市場逐步轉(zhuǎn)變成為數(shù)字電視、前投式電視、背投式電視類的大型電視市場。這類投射型電視的顯示器使用的光源,無一例外的都是超高壓水銀燈,超高壓水銀燈在照明時,為了把蒸汽壓控制在200大氣壓左右而使用了大量的水銀。
眾所周知,水銀的危害很大,為防止造成公害,避免使用水銀,目前尋找其替代品的開發(fā)研究很多,但是水銀是確保照明發(fā)光功率的必要條件,實在很難找到其它方便且適用的替代品。不過,照明時伴隨電流增大造成的電極消耗,高電壓和高費用,燈的使用壽命等問題又不得不解決,目前無水銀燈僅限于惰性氣體照明燈,和微波照明式的無電極燈。另一方面,2000年后,因為LED的功率提高,它作為小型鹵素?zé)舻奶娲庠词艿搅耸廊说牟毮俊?/FONT>
從2006年初開始,以發(fā)光二極管為光源的液晶投影機(jī)相繼被發(fā)表,用以來代替?zhèn)鹘y(tǒng)超高壓水銀燈的R(紅色)、G(綠色)、B(藍(lán)色)三色發(fā)光二極管(LED)作為光源后,業(yè)者便積極的設(shè)計出小型且以電池驅(qū)動前投式液晶投影機(jī),而且使用發(fā)光二極管作為光源的背投式液晶投影機(jī),色彩表現(xiàn)范圍也超出100%的NTSC比。2006年1月,在美國拉斯韋加斯召開的“CES 2006”上,利用LED為光源的液晶投影機(jī)首度公開,因此,在此之前一直處于秘密研發(fā)狀態(tài)的各大業(yè)者,隨后便向市場陸續(xù)公開研制的發(fā)光二極管光源背投式液晶投影機(jī)。
此外,為了開發(fā)出更具特色的產(chǎn)品,以半導(dǎo)體雷射為光源的液晶投影機(jī),也在積極地進(jìn)行研發(fā)中,可以預(yù)見的是,隨著光源的不斷變化,液晶投影機(jī)也將發(fā)生巨大變革。其實,因為發(fā)光二極管具有很多優(yōu)點,利用LED為液晶投影機(jī)光源的想法,從很早以前就有業(yè)者開始投入開發(fā),例如,可以達(dá)到小型化、電池驅(qū)動、擴(kuò)大色彩表現(xiàn)范圍、延長使用壽命等等的特色。傳統(tǒng)里,液晶投影機(jī)都是使用超高壓水銀燈為光源,但是由于超高壓水銀燈啟動時,需要有數(shù)10KV的高壓(照明的瞬間會達(dá)到數(shù)百KV),因此,燈泡的溫度同時也會達(dá)到800℃∼900℃,在這樣的高耗電機(jī)構(gòu)下,就必須使用交流(AC)電源驅(qū)動,及復(fù)雜的電源電路和必要的散熱解決方案。且因超高壓水銀燈和熒光燈發(fā)光的原理是一樣的,所以依靠汞的激勵來產(chǎn)生紫外線而發(fā)出高亮光源,因此從點燈開始,達(dá)到一定的亮度為時需要一定的啟動時間,而使用完畢關(guān)燈后的散熱,也需要耗費很長時間來達(dá)到冷卻的狀態(tài)。因為這樣的種種不便,液晶投影機(jī)相關(guān)業(yè)者便急需找到一種新的光源來替代超高壓水銀燈。
全面的變革
隨著投影機(jī)的革新,接下來它有望向兩個方向發(fā)展:第一種是增加AUX、RCA、USB、S-VIDEO等端口,成為顯示專用設(shè)備;第二種是做成功能模塊內(nèi)嵌入TV、PC、MP4等信息處理工具中。在第二種的發(fā)展上,會使得TV也變的小巧便攜,使用電池供電,隨時接收無線電視信號,通過投影方式觀看電視節(jié)目。完全改變了傳統(tǒng)電視的設(shè)計概念,也將令今天的數(shù)字電視成為傳統(tǒng)電視的收筆之作。
內(nèi)置HB LED投影電腦的出現(xiàn)讓今后的手提電腦屏只作為保護(hù)鍵盤的蓋子和可翻起來的投影幕布。數(shù)碼相機(jī)、MP4等具有數(shù)碼圖象顯示的設(shè)備很大一部分將向HB LED投影合并,部分光學(xué)器件也會通過光路調(diào)整合并設(shè)計。今天那些昂貴的LCD電視、手提電腦等會因使用HB LED投影,成本大幅下降,平均價格將會降低30%-50%,壽命會增加10—100倍?梢韵胍,隨著HB LED技術(shù)的不斷進(jìn)步,我們的未來顯示領(lǐng)域?qū)⒆兊氖‰、小巧、便攜、環(huán)保。 |