江蘇穩潤光電有限公司總工程師包書林
解決熱效應問題需要LED業者共同努力
液晶電視至今仍使用冷陰極燈管CCFL作為主要的背光源,其成本與技術較目前發光二極管的背光源產品差異甚大。但是冷陰極燈管含汞,不利于環保,而且在亮度及色彩表現上尚未滿足消費者的需求。由于LED具備效率高、耗電少及壽命長的特性,于市場的應用上非常受到重視,若應用在液晶電視的背光源,則可獲得優越的色彩表現。但因液晶電視輝度最低約為450cd/m2,需要LED的使用數量相當多,可達數百、上千之余,加上必須密集排列及配置,而使得需要高輝度所產生的散熱問題嚴重。
近年來,由于LED廠商在技術上有大幅改善,主要為提高LED發光效率,使LED數量得以減少,進而達到低成本及低耗電量的目標。但由于LED本身特性的關系,在長時間發光狀態下,溫度及長時間使用下所產生白平衡變化,也是很難預期的。在LED背光模塊技術不斷進步下,降低背光模塊的耗電量,可以避免LED因熱效應所造成輝度、亮度及白平衡的變化,減少使用或不使用散熱模塊,僅靠背板做熱傳導,即可達散熱效果,使得背光模塊重量減輕、厚度變薄,同時也可以降低成本。目前各家廠商皆使用直下型LED背光技術,并且搭配色序法及區域控制的技術,使亮度及對比能有效地提升,有效降低模塊耗電量,但須對電路的控制及面板特性的優化等進行設計。
隨著液晶面板尺寸的增加,所需的LED數量也隨之增加,使得LED背光模組成本提高,對于散熱技術的挑戰也因而更為艱巨。如果僅靠改變模塊機構的設計,就希望能一舉解決熱效應的問題,仍舊是不夠的,還需要LED業者的一起努力,包括晶粒與PCB材料都必須進行改善,提高LED的光電轉換效率等。如何有效運用LED特性、電路控制及散熱模塊技術,未來將是一個重大的課題。