贴片电感
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LED在大尺寸液晶显示面板中的应用
作者:    来源:    时间:2015-01-10 08:24:36浏览量:

图4a 高温工作情况下的AllnGAP发光二极管劣化速度

图4b 高温工作情况下的InGaN发光二极管劣大功率电感贴片电感器化速度

紧凑尺寸与更好的混色效果

目前液晶显示技术正与CRT、背投影和等离子显示屏竞逐较大尺寸市场,CRT与背投影方式成本较低,但等离子与液晶显示屏则在尺寸上较薄,为了能够让发光二极管进入液晶显示背光市场,尺寸就成为一个不可被忽略的重要条件,而如何在目前液晶显示背光模块所使用的空间内更有效地将RGB光线输出加以混合就成为工程师面临的一项重要挑战。

COB封装方式让光源在与现有解决方案比较时显得相当紧凑,请参考图5,其中发光二极管芯电感器的参数片间的间距大幅被缩小,通常发光二极管器件间的最小间距为5mm,COB方式则能够将它降低到2mm,此外,由于不再需要基体,因此光源的厚度也可降低,通过这样的作法达到相当薄的尺寸。

图5 分离式器件与COB解决方案的尺寸比较

当发光二极管间距缩小后,进行混色所需的区域大小也同时得以缩减,请参考图6。要达到由光源到导光板(LGP, Light Guide Plate)的高光耦合效率,COB封装中采用了反射器来产生所需的发光模式,透光孔是一个长型的正方形条状物体,安装在导光板侧面,由发光二极管芯片所发出的光可以在极小的损失下传导到导光板,通过这样的强化动作可以将背光模块中所需的色彩混合区缩到最小。

图6 COB作法可以缩小所需的混色区

即插即用

目前在大尺寸液晶显示屏幕上业界通常还是使用CCFL,因此在安装时不需回焊的程序,同时并面向不同尺寸的显示屏提供各种不同长度的CCFL灯管,CCFL的亮度可以通过在背光模块中加入更多的灯管来提高,也就是说,整个安装程序是方便的即插即用方式,因此我们必须要能够将背光模块制造商由CCFL转换到发光二极管所增加的额外付出减到最低才能够让这项选择变得更具吸引力。

COB 发光二极管模块在设计时采用长条型,目的是能够依面板尺寸和亮度要求采水平或垂直方式堆栈组合,每个COB模块都具备用来进行电气连接的标准连接器,同时每个色彩信道都可以分别定址,带来高弹性的驱动电路设计,安装则可以使用M3螺丝,因此,可以免除发光电感厂家二极管组装程序中复杂的回焊过程。

结果

我们在24英寸CCFL背光模块中放入两列的COB封装来进行性能研究,背光模块包含一个导光板,并在导光板下方加入反射板,上方则加上扩散膜与棱镜片,并在棱镜片上进行计量。

简单的温度管理

COB封装直接焊接在背金属板上,因此由发光二极管芯片所产生的热可以有效地在大型金属框上扩散,达到散热效果,在现有的金属框架外,背光模块不需加入其他散热片,以这样的配置而言,整个背光模块能够将温度维持在低于70℃,请参考图7。

图7 COB封装在背光模块侧光式应用的温度分析

良好的混色能力

由红、绿、蓝色发光二极管所发出的光会在反射罩内进行混合,而预先混合一体成型电感的白光则在刚进入背光模块后的区域立即检视,请参考图8。

图8a 柃镜片层所取得的影像扁平线圈电感制造厂

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