LED背光架構(gòu)直下式VS側(cè)導光教程文件

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。LED背光架構(gòu)直下式VS側(cè)導光-LED背光架構(gòu)直下式VS側(cè)導光：對立還是融合？目前兩種主流的LED背光架構(gòu)是直下式和側(cè)導光。另外，還有一種試圖結(jié)合兩種方式特點的混合式，即將一個個側(cè)導光小單元拼接成整個背光模組，從而兼具直下式和側(cè)導光的特點。3種方式的主要性能特點比較見表1。由表1的比較可見，直下式在節(jié)能、畫質(zhì)（由高對比度、區(qū)域控制、掃描背光來實現(xiàn)）等方面具有明顯優(yōu)勢，但目前實現(xiàn)超薄設計較困難；而側(cè)導光在超薄設計方面比較容易實現(xiàn)，但畫質(zhì)和節(jié)能方面的表現(xiàn)則較差一些；至于混合式，雖然節(jié)能、畫質(zhì)方面的性能與直下

2、式相當，但結(jié)構(gòu)、工藝復雜以及各單元之間亮度、色彩均勻性等問題的解決是很大的挑戰(zhàn)。表1直下式、側(cè)導光、混合式3種背光架構(gòu)的主要性能比較直下式側(cè)導光混合式（拼接）區(qū)域控制可以不可以可以掃描背光可以不可以可以高對比度高一般高超薄設計較困難較容易較困難節(jié)能效果節(jié)能50%以上節(jié)能小于20%節(jié)能40%左右有一種觀點認為：側(cè)導光方式的LED背光將取代所有其他方式，占據(jù)絕對統(tǒng)治地位，因為它可以做得很薄。這種看法是片面的。LED背光的發(fā)展趨勢一定是節(jié)能、畫質(zhì)、美觀、環(huán)保的統(tǒng)一，而不僅僅是輕薄化。從整機結(jié)構(gòu)工業(yè)設計實現(xiàn)差異化需要一定的發(fā)揮空間以及散熱及結(jié)構(gòu)強度設計的最優(yōu)化要求來分析，LED背光電視整機的厚度在30

3、40mm是比較理想的。而直下式只要從技術(shù)上有效克服了混光距離與超薄設計的矛盾就能達到這一厚度要求。因此，分析直下式、側(cè)導光LED背光以及CCFL之間的競爭格局演變，我們認為將呈現(xiàn)下面的趨勢：首先是直下式占據(jù)LED高端，而側(cè)導光占據(jù)LED低端。接著側(cè)導光逐漸取代CCFL背光，而直下式又逐漸取代側(cè)導光。（摘自半導體照明雜志2010年總第5期編輯：maysoong）LED背光源技術(shù)發(fā)展趨勢：由側(cè)光式過渡到直下式目前，背光的主流技術(shù)包括：低功耗技術(shù)、輕薄化技術(shù)，背光源的色彩管理技術(shù)。LED背光源技術(shù)在各項技術(shù)基礎上向著低成本、高質(zhì)量的目標不斷邁進。而滿足這一目標的技術(shù)趨勢就是LED背光電視技術(shù)也會隨著

4、消費者需求和市場的接受程度由側(cè)光式技術(shù)產(chǎn)業(yè)化過渡到直下式白光LED背光電視乃至RGB直下式背光。液晶自身不發(fā)光的特性，決定了背光源應用的重要性。LED作為綠色環(huán)保的清潔光源得到廣泛的認可，LED使用壽命長、節(jié)能省電、色彩表現(xiàn)力好、應用簡單方便，這些突出的優(yōu)點使得LED背光源成為代替CCFL背光源的必然選擇。LED背光源的技術(shù)發(fā)展關(guān)乎此項應用的未來。LED背光源技術(shù)發(fā)展趨勢目前，背光的主流技術(shù)包括：低功耗技術(shù)、輕薄化技術(shù)，背光源的色彩管理技術(shù)。LED背光源技術(shù)在各項技術(shù)基礎上向著低成本、高質(zhì)量的目標不斷邁進。而滿足這一目標的技術(shù)趨勢就是LED背光電視技術(shù)也會隨著消費者需求和市場的接受程度由側(cè)光式

5、技術(shù)產(chǎn)業(yè)化過渡到直下式白光LED背光電視乃至RGB直下式背光。LED發(fā)光單元價格阻礙了LED背光模塊的普及，而現(xiàn)階段，LED發(fā)光單元價格走向很大程度上主導著LED背光源價格走向。以大尺寸側(cè)光式白光LED背光源為例，背光源成本中，LED燈源部分占整個背光模塊30%成本，導光板占13%、增亮膜等光學模材占22%，框架等占25%。理論上，LED發(fā)光單元價格并不高，但是目前上市LED產(chǎn)品價格卻很高，其關(guān)鍵問題就在于LED背光市場還不夠成熟。目前，由于LED諸多參數(shù)譬如電壓、亮度、色度等分并極為嚴格，導致產(chǎn)品成本增加，應用廠家的整機性能一致性下降，或者說良率也會下降。這樣一來，LED和LED背光源的成本

6、就會大大增加，最終延緩了LED背光源的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。伴隨著中國大陸6代線、8.5代線等多條高世代產(chǎn)線建成和從2010年第四季度的逐步量產(chǎn)，全球TFT-LCD產(chǎn)業(yè)的格局正在重新形成一個新的版圖，與之對應的LED芯片生產(chǎn)制造格局也在形成規(guī)模。據(jù)LED生產(chǎn)企業(yè)的觀察，LED產(chǎn)業(yè)也存在類似微處理器產(chǎn)業(yè)中的“摩爾定律”。由此可以預見，隨著LED應用市場不斷拓展，產(chǎn)能的增加，發(fā)光效率的提升，LED背光源的成本將快速下滑，LED背光的成本將會與市場相互推動，LED背光的成本下降直接加速了LED背光電視等顯示產(chǎn)品的市場滲透率，而快速增長的LED背光電視等顯示產(chǎn)品的市場滲透率又會使LED背光的成本快速下滑。隨著大

7、尺寸側(cè)光式白光LED電視價格的下降，客戶對LED電視的性能、色彩等要求會越來越高。早在2006年就有人提出了一種整體上是直下式，而單個來看卻是采用側(cè)光式的LED，從而提高了其光線利用率，減少了所需LED數(shù)目。這種整體直下加局部側(cè)光的技術(shù)能夠減少LED數(shù)目降低成本，采用區(qū)域控制來降低功耗，或許可能暫時解決LED價格高，光效低的問題來實現(xiàn)LED背光電視或顯示器的市場化，但在色彩上仍然不能達到更好的效果。直下式RGB-LED背光源，可大幅度提高液晶顯示的色彩表現(xiàn)。它通過可以發(fā)出高純度紅色、綠色、藍色光的LED器件，能夠?qū)崿F(xiàn)CCFL光源及白光LED不能達到的寬廣色域范圍。目前主流的RGBLED可以使設

8、計的LED背光源達到105%NTSC色域范圍，如果采用性能更加強大的LED器件，則可以實現(xiàn)130%以上的NTSC色域范圍。除了良好的色域表現(xiàn)力，采用RGB-LED背光可以整合復雜的微處理器控制技術(shù)，視頻數(shù)字圖像處理技術(shù)，有效提升液晶顯示器的對比度，實現(xiàn)更加精確的色階和層次感更強的畫面。由于整個背光源由眾多微小的LED發(fā)光單元組成，所以可以對其中每一個發(fā)光器件實現(xiàn)精確的亮度控制，根據(jù)原始畫面特點進行小區(qū)域內(nèi)的發(fā)光亮度修正，例如在一幅明暗對比強烈的畫面中，暗部區(qū)域的LED背光可以完全關(guān)閉，而明亮區(qū)域的LED背光實現(xiàn)高亮度輸出。另外，由于LED的生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展也受限于機械加工技術(shù)，數(shù)控技術(shù)，制備工藝技

9、術(shù)的發(fā)展。目前，生產(chǎn)一批LED，應用到同一臺背光源上有兩種情況：一種是嚴格控制LED分bin，一批LED背光的顯示產(chǎn)品用一個bin的LED，使背光亮度均勻性達到量產(chǎn)要求；另一種是允許有混binLED，即幾個bin的LED安裝到一臺背光源上，但需要有亮度校正控制，使其達到均勻性好的效果。對于第一種情況，由于對LED的分并要求嚴格，就等于大大增加了背光成本，現(xiàn)在市場上LED背光源價格高的一部分原因就是來源于此。對于第二種情況，正好可以用區(qū)域控制技術(shù)和圖像處理技術(shù)來解決，并且此技術(shù)在直下式背光源上實現(xiàn)較為容易。盡管大尺寸液晶顯示在未來的幾年還有相當大的市場份額，但針對大尺寸直下式背光源的驅(qū)動和控制芯

10、片的開發(fā)才剛剛有幾年的歷史。針對LED背光源的特點，可以將復雜的控制技術(shù)和信號處理技術(shù)融合到背光源技術(shù)中，目前的做法是采用FPGA，各家均有不同的算法和控制方法。隨著背光技術(shù)和數(shù)字電視技術(shù)的發(fā)展，背光的控制算法及驅(qū)動方法的規(guī)范化，為了降低成本，將背光控制單元、屏顯控制和電視的機芯微處理器由一個微處理器統(tǒng)一實現(xiàn)將是一種技術(shù)趨勢。在大尺寸LED背光源逐漸走向成熟的同時，中小尺寸LED背光源在顯示領域存在著被OLED所替代的風險。因為從能源消耗的角度看，有彩膜的TFT-LCD對背光利用率低的弊端與綠色產(chǎn)品的主題是不相符的，而目前中小尺寸的OLED主動式發(fā)光技術(shù)卻大有市場前景。（摘自半導體照明雜志20

11、10年總第5期編輯：maysoong）我國首次掌握LED背光源核心技術(shù)作為國內(nèi)最早進軍LED產(chǎn)業(yè)的企業(yè)之一，清華同方卻異軍突起，率先成為中國首個掌握LED背光源模組核心技術(shù)的企業(yè)，其17寸57寸LED背光源模組已經(jīng)全面實現(xiàn)量產(chǎn)，成為LED背光源市場的主供應商之一。據(jù)LEDinside保守預計，2009年LED電視占全球1.2億臺平板電視的銷售量比例為5左右，以后將以每年200的速度遞增，2012年全球銷量有望接近3億臺，而一直占銷售量90以上的CCFL液晶電視將被LED電視替代。在中國市場，LED背光源液晶電視替代CCFL液晶電視的速度有些出人意料，從上市到進入市場爆發(fā)期只用了短短一年的時間。

12、這讓本來在這一領域缺乏提前布局的我國彩電企業(yè)有些措手不及。據(jù)國內(nèi)一彩電企業(yè)高層透露，近一兩年內(nèi)，海信、康佳、創(chuàng)維等本土品牌相繼推出了LED電視，但所用光源都是外購或未大規(guī)模量產(chǎn)的本品牌產(chǎn)品。目前，包括海信、創(chuàng)維、康佳等在內(nèi)的傳統(tǒng)彩電廠家紛紛加大了投入力度，進軍LED背光源模組領域。據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析，由于液晶電視面板專利主要集中于日韓企業(yè)手中，背光源技術(shù)則成了中國企業(yè)進軍上游的主要目標和機會。不過，據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露，上述企業(yè)更多采取與產(chǎn)業(yè)鏈上游企業(yè)合作，屬于LED模組二次加工，并沒有真正掌握核心技術(shù)。然而，作為國內(nèi)最早進軍LED產(chǎn)業(yè)的企業(yè)之一，清華同方卻異軍突起，率先成為中國首個掌握LED背光源模組

13、核心技術(shù)的企業(yè)，其17寸57寸LED背光源模組已經(jīng)全面實現(xiàn)量產(chǎn)，成為LED背光源市場的主供應商之一。截止到目前為止，清華同方已經(jīng)形成了LED外延片、芯片制造及封裝、終端產(chǎn)品的生產(chǎn)和應用、到城市景觀照明完整的產(chǎn)業(yè)鏈和規(guī)?；a(chǎn)，并擁有LED外延及芯片制造專利近30項。據(jù)國內(nèi)LED權(quán)威檢測機構(gòu)國家半導體器件質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心的測試結(jié)果表明，清華同方LED產(chǎn)品性能參數(shù)十分優(yōu)異，達到國際先進水平，完全滿足高端LED芯片產(chǎn)品的技術(shù)需求。“通過近幾年的開發(fā)研究，清華同方在LED背光源大規(guī)模制造的成本、光效率、亮度均勻性控制等方面取得突破，掌握了關(guān)鍵技術(shù)。最近沈陽基地四條LED背光源液晶顯示模組生產(chǎn)線正式進入

14、批量化生產(chǎn)階段?！蓖桨雽w與照明產(chǎn)業(yè)本部常務副總經(jīng)理劉剛說，公司在大功率芯片研發(fā)方面取得顯著進展，關(guān)鍵工藝改進后大幅提高了芯片的發(fā)光效率和成品率?！罢莆蘸诵募夹g(shù)才是硬道理!”同方股份半導體與照明產(chǎn)業(yè)本部副總經(jīng)理吳文峰說，“經(jīng)過兩年的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)，我們批量生產(chǎn)的產(chǎn)品技術(shù)指標高于國際主流產(chǎn)品，我們現(xiàn)在的目標就是將技術(shù)優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為規(guī)模優(yōu)勢、成本優(yōu)勢，參與國際競爭”?！澳壳皣鴥?nèi)高亮度藍綠光LED外延片、芯片主要依賴進口，且難以穩(wěn)定供貨，這將極大地阻礙下游高端封裝和照明應用技術(shù)的發(fā)展，預計隨著LED背光源市場啟動，全世界將出現(xiàn)LED芯片荒，這將為清華同方發(fā)展提供了歷史性的機遇。”近期清華同方江蘇南通LED

15、背光源產(chǎn)業(yè)基地即將動工，到明年投入使用時，清華同方整個LED背光源模組年生產(chǎn)能力將達到800多萬套。業(yè)內(nèi)人士表示，清華同方在LED領域取得的競爭優(yōu)勢不僅給中國LED企業(yè)帶來示范作用，更成為了中國彩電行業(yè)掌握產(chǎn)業(yè)鏈話語權(quán)的典范。（編輯：Led魚）LED背光國內(nèi)外的技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢導讀LED液晶電視發(fā)展的關(guān)鍵之一是LED背光控制技術(shù)的發(fā)展。LED背光的控制功能的開發(fā)目標日益明朗，即克服或改善液晶顯示固有的問題：如暗灰階的漏光問題、液晶顯示拖尾現(xiàn)象以及改善畫質(zhì)，提高色域、節(jié)能環(huán)保等。在各種LED背光控制算法中，分區(qū)動態(tài)控制算法可很好的解決上述液晶顯示的兩大缺點，因此是不二選擇、大勢所趨。自2004

16、年Sony推出第一款以LED為背光的液晶電視發(fā)展至今，隨著LED器件技術(shù)、性能的不斷提高，國內(nèi)外針對電視應用的LED背光技術(shù)研發(fā)也全面開展起來，并不斷走向深入。LED為低電壓工作器件，具有低電壓啟動；工作電流易控制，可操作性好；固態(tài)發(fā)光源，防震性好，壽命長；色域?qū)?，?00%NTSC左右；不含有汞等有害物質(zhì)；其響應速度遠遠高于液晶分子的響應速度等優(yōu)點。因此，LED是作為背光源的理想發(fā)光器件。隨著LED技術(shù)的不斷發(fā)展，LED的發(fā)光效率也會進一步提高，散熱問題也將大大改善。各種LED背光技術(shù)可以不同的分類方式進行分類。如以背光源光學架構(gòu)來劃分，LED背光技術(shù)大體可分為直下式、側(cè)導光以及混合（拼接）

17、式等；若以采用LED芯片的種類來劃分，又可分為單色（包括藍光芯片+黃熒光粉、藍光芯片+紅、綠雙色熒光粉等）、雙色和三色等幾種；若考慮液晶面板的因素，采用無濾光片液晶面板，可進行時序色彩疊加調(diào)光方式等。另外在LED背光的動態(tài)控制技術(shù)方面，同樣的硬件架構(gòu)，因其調(diào)光機理完全不同，其完成的功能及實現(xiàn)的效果也不同。若僅僅從技術(shù)方面考慮，LED背光技術(shù)可完成的功能大體可分為：提高動態(tài)對比度、減小液晶顯示的拖尾現(xiàn)象、節(jié)能、改善畫質(zhì)等。所以一個LED背光液晶電視系統(tǒng)的設計應該將LED背光技術(shù)所能完成的功能與所需的硬件架構(gòu)（指LED背光排列驅(qū)動）統(tǒng)籌考慮，LED背光的排列、分區(qū)個數(shù)、分區(qū)陣列對LED背光液晶電視

18、所能達到的顯示效果以及節(jié)能等性能指標影響很大。就LED液晶電視發(fā)展趨勢而言，LED的技術(shù)革新是推動其發(fā)展的一個重要方面，光效更高、散熱更好的LED器件的研發(fā)是大勢所趨。LED液晶電視發(fā)展的關(guān)鍵之一是LED背光控制技術(shù)的發(fā)展。LED背光的控制功能的開發(fā)目標日益明朗，即克服或改善液晶顯示固有的問題：如暗灰階的漏光問題、液晶顯示拖尾現(xiàn)象以及改善畫質(zhì)，提高色域、節(jié)能環(huán)保等。在各種LED背光控制算法中，分區(qū)動態(tài)控制算法可很好的解決上述液晶顯示的兩大缺點，因此是不二選擇、大勢所趨。（一）LED的選型發(fā)光效率和色域?qū)σ壕щ娨暠彻庠碙ED的選型有著重要的影響。紅、綠、藍色LED混合出的白光色域最高，但光效很低

19、，驅(qū)動電路需顏色控制模塊控制，增加了電路成本。藍光芯片紅、綠熒光粉LED是目前液晶電視比較理想的白光LED背光源。（二）直下式LED的分區(qū)一般LED的封裝比CCFL要小得多，由LED代替CCFL，LED的數(shù)量要遠大于CCFL的數(shù)量。因此，LED的驅(qū)動方式，LED控制算法的復雜性、可靠性以及如何排列LED有利于LCD顯示質(zhì)量的提高，是設計LED背光需考慮的問題。將LED進行分區(qū)塊排列、驅(qū)動是比較好的選擇。然而，對于一個LCD的背光源，如何進行分區(qū)，分區(qū)的大小、個數(shù)，是提高LCD顯示畫質(zhì)的一個重要問題。海信42寸LED背光液晶電視的LED背光分區(qū)個數(shù)在100個左右，整個LCD的對比度、顯示效果、驅(qū)

20、動成本、算法復雜性是最佳的。LED背光采用均勻分區(qū)也可應用背光掃描算法，改善或消除液晶顯示動態(tài)畫面拖尾問題。（三）LED的排列方式（分區(qū)形狀）LED分區(qū)的形狀一般為矩形或正方形，分區(qū)內(nèi)各個LED串聯(lián)在一起。由于分區(qū)內(nèi)流過每個LED的電流是相同的，因此分區(qū)內(nèi)各個LED的光學性能差異主要依賴于LED性能的離散性。分區(qū)間光學性能的差異主要與外圍電路有關(guān)，如外圍電壓浮動等。（四）LED背光源的0D/1D/2D/3D控制LED背光源的0D/1D/2D/3D（D為dimension的縮寫）是指在背光源的平面上，LED的分區(qū)、排列、驅(qū)動所形成的維數(shù)。LED背光源的維數(shù)設計對LED分區(qū)排列和驅(qū)動方式等硬件設計

21、和本文LED背光控制算法設計都有著直接的影響。（1）0DLED背光源：LED背光源的所有LED同時驅(qū)動，在背光源平面上顯示為同時點亮、同等亮度。其在平面上沒有行列的亮度灰階差異，因此這樣的LED背光源稱為0DLED背光源。0DLED背光源可分為直下式和側(cè)光式兩種。直下式0DLED背光源所有LED串聯(lián)在一起，這樣LED背光源的顯示效果表現(xiàn)為一個LED平面的明暗灰度變換。側(cè)光式0DLED背光源，是將LED串聯(lián)于長窄的PCB板上，通過導光板等，使LED發(fā)出的光以一個平面光束的形式表現(xiàn)出來，這樣也可達到一個平面的明暗變化。（2）1DLED背光源：一行或多行LED作為一個分區(qū)排列驅(qū)動，多個這樣的分區(qū)就構(gòu)

22、成了1DLED背光源。1DLED背光源在排列驅(qū)動方面是以行分區(qū)為基本單位，分區(qū)內(nèi)LED同時點亮、同等亮度。在列方向上，可表達不同的亮度灰階變換。圖為1DLED背光源平面示意圖，圖中兩行LED串聯(lián)驅(qū)動組成一個行分區(qū)，這個背光源有3個行分區(qū)組成，每個行分區(qū)可獨立進行亮度灰階調(diào)整。圖11DLED背光源平面示意圖（3）2DLED背光源：幾個LED作為一個分區(qū)排列驅(qū)動，在行、列方向上，有多個分區(qū)組成，每個分區(qū)可獨立調(diào)整亮度灰階變換，這樣的LED背光源稱為2DLED背光源。圖為2DLED背光源平面示意圖，圖中有9個分區(qū)，每個分區(qū)有4顆LED組成，分區(qū)內(nèi)4顆LED串聯(lián)驅(qū)動，可獨立調(diào)整亮度灰階。圖22DLED

23、背光源平面示意圖（4）3DLED背光源：3DLED背光源與2DLED背光源分區(qū)方式相同，但白光的產(chǎn)生是由RGB三色LED合成的，R/G/B三色LED分別驅(qū)動。每個分區(qū)除了可進行亮度灰階調(diào)整外，也可進行RGB色彩的獨立調(diào)整。因此，3DLED背光源可進行行列分區(qū)的亮度和色彩的獨立控制。圖3為3DLED背光源平面示意圖，每顆LED是由RGB三芯組成，可獨立驅(qū)動。（摘自半導體照明雜志2010年總第5期編輯：maysoong）圖33DLED背光源平面示意圖其實不論是點光源、線光源、面光源，都僅是根據(jù)照明應用需求不同，所提供的解決方案，與是否使用LED並無絕對的關(guān)係或優(yōu)缺點；若使用LED構(gòu)成點、線、面光源

24、，可依LED封裝方式、LEDemitter排列方式、二次光學等，達到照明應用解決方案。以下，就使用LED構(gòu)成點、線、面光源應用，做一概說:點光源主要作為指示、裝飾或警示用途，可使用多顆低功率或單顆高功率LED製作，依可視距離、價格、保固等要求，製作高亮度或低亮度的點光源。線光源主要作為輪廓裝飾、指示或間接照明用途，通常以多顆低功率LED製作，目前作為間接照明用途上，亮度仍不足且價格偏高。面光源主要作為看板照明、顯示或照明用途，搭配導光板、柔光板或二次光學等，達到均勻、洗牆或指向性的光源應用，目前因LED亮度上的提高，多使用中、低功率LED製作，以降底成本，達取代傳統(tǒng)照明的目標。照明如何變化：面

25、光源采用有機EL,點光源為白色光源如果白色LED照現(xiàn)在這樣發(fā)展下去，新一代照明光源只要有白色LED就足夠了？目前還不能這么簡單地下結(jié)論。白色LED是點光源，要想得到可用于照明的亮度，必須并列多個白色LED，使其形成一個面。而作為點光源來說，白色LED的亮度實際上還不如HID燈。而需要面光源和點光源的時候，白色LED之外其他光源的重要性就浮現(xiàn)了出來。在“GreenDevice論壇2010”上就出現(xiàn)了站著這一角度所做的演講。從面光源的觀點出發(fā)，松下電工的菰田卓哉介紹了白色有機EL照明的發(fā)展動向。菰田認為，與作為線光源的熒光管和點光源的白色LED一樣，作為面光源，白色有機EL將成為照明領域中獨具特色

26、的中堅力量。松下電工計劃于2011年開始白色有機EL面板的樣品供貨，最初將應用于特殊照明，接著將用于店鋪照明，2014年以后預計將擴展到普通照明領域。雖然與白色LED相比，現(xiàn)階段白色有機EL的發(fā)光效率稍顯遜色，但將來肯定會趕上白色LED。白色LED的發(fā)光效率可能基本上會穩(wěn)定在200lm/W左右，而隨著高效率磷光類有機EL材料開發(fā)的不斷推進，白色有機EL與白色LED之間的差距將會迅速縮小。從松下電工的研究成果來看，2014年前后出現(xiàn)發(fā)光效率達130lm/W的產(chǎn)品將不是夢想。作為最近松下電工的舉措，菰田還介紹了“雙層多單元構(gòu)造有機EL元件”。該元件是把紅色、綠色磷光發(fā)光層（由美國通用顯示器公司和新

27、日鐵化學制）和藍色熒光發(fā)光層（出光興產(chǎn)制）作縱向堆疊而成。RGB三種顏色通過縱向堆疊得以均勻混合，即使觀看白色有機EL面板的角度有變，白光的色調(diào)也幾乎不變。演講過程中還點亮了色溫度分別為4600K和3000K（演色性均為Ra95）的試制面板，向聽眾強調(diào)了該面板幾乎看不出角度依存性。另外，之所以在藍色有機EL層使用把熒光發(fā)光材料，是因為現(xiàn)階段還沒有實用型藍色磷光發(fā)光材料。使用半導體激光器，使亮度達到HID的約2.5倍介紹以最高端點光源為目標推進開發(fā)措施的是日亞化學工業(yè)的長濱慎一。長濱介紹了亮度為270cd/mm2，達到HID燈2.5倍左右的固體光源。其亮度比白色LED高出近一位數(shù)。該固體光源組合

28、使用了激光投影儀藍色光源所用藍色半導體激光器和熒光體材料。以0.65mm直徑獲得了250lm的亮度（電流1.2A、電壓4.6V時）。設想應用于圖像識別用聚光光源、醫(yī)療及產(chǎn)業(yè)用特殊光源等。稱之為“體現(xiàn)了對終極光源的追求”（長濱）的白色光源，還具有以簡易鏡頭即可集聚光的特點。演講過程中長濱還做了演示：結(jié)合使用白色光源和外置鏡頭把會場照得通明。此白色光源的構(gòu)造是把鏡頭置于藍色半導體激光器CAN封裝的上部，并將其用其他CAN封裝包覆起來。在外層CAN封裝上面的中心位置開一個可射出光線的孔，將摻有熒光體的粘合劑嵌入其中?？讖綖?.65mm。藍色激光由封裝內(nèi)的鏡頭聚光并照射到熒光體上，熒光體便可向外部射出

29、白色光。說起激光光源，很多人都會認為其壽命比較短。此次開發(fā)的白色光源在外殼溫度為25的條件下，亮度減半壽命平均為2萬小時。激光器的壽命是由封裝內(nèi)反射層的劣化及反射率的下降決定的。由于藍色半導體激光器在外殼溫度為50的條件下壽命一般為4萬個小時，如果改進反射層，預計能把亮度減半壽命延長到3萬個小時以上。白色光源的封裝及封裝內(nèi)的鏡頭和混合有熒光體材料的粘合劑均為無機材料。這是由于要使用強藍色激光照射，如果采用樹脂材料，則會很快劣化。另外，激光器光源雖給人比LED要貴的印象，但是由于其利用了投影儀用激光器，而且還能利用Blu-ray錄像機等所用藍紫色半導體激光器元件的半導體量產(chǎn)技術(shù)制造，因此只要激光

30、器元件開始量產(chǎn)，就會有降低價格的潛力。這種光源雖然亮度極高，但發(fā)光效率還只有為45lm/W。與發(fā)光效率在100lm/W以上的白色LED相比要略遜一籌。據(jù)長濱介紹，迄今為止是不惜犧牲效率來追求高亮度，真要想要提高發(fā)光效率，還是有辦法的。此次熒光體嵌入部分的直徑為0.65mm，封裝內(nèi)部還有一些未射到外面的光。如果是亮度無需達到HID2.5倍的用途，則可以采取一些手段擴大熒光體嵌入部分的直徑。這樣浪費掉的光線就能夠放射到封裝外部，從而提高發(fā)光效率。筆者在2009東京國際照明展“LightingFair2009”（東京有明國際會展中心，2009年3月36日）上，看到了夾雜在HYPERLINK/sear

31、chu/article.htm?q=LEDt_blankLED照明器具中展出的幾款有機EL照明器具。透明有機EL照明器具東京燈展上風頭不小有機電子研究所亮度5000cd/m2的面板。從左到右的色溫度依次為3300K、4000K、5000K有機電子研究所的透明有機EL照明器具。照片為不同時間拍攝的同一展品其中，有機電子研究所以有機EL照明器具為主題，展示了各種款式的有機EL照明器具。其中一款試制品的亮度高達5000cd/m2，而耗電量卻僅為15W。發(fā)光效率“與白熾燈相同，為15lm/W”。其他款式還展出了除布線外幾乎全透明的有機EL照明器具。透明度為7075。HYPERLINK/searchu/

32、article.htm?q=吊燈t_blank吊燈試制品中還有色溫度為5300K，演色性（平均演色評價數(shù)Ra）為8085的品種。另外，NECLighting的展區(qū)內(nèi)展出了該公司與有機電子研究所共同開發(fā)的有機EL照明器具。一、前言美國積極研發(fā)新的照明裝置，所以在國家計劃中有固態(tài)照明(SolidStateLighting,SSL)的項目，其固態(tài)照明劃分兩大類，一為LED技術(shù)，另一為OLED技術(shù)。在OLED照明項目的目標為要達到75-150lm/W，且使用壽命為10,000小時，并且從2004至2010年，將共投入5,155萬美元的研究經(jīng)費進行研發(fā)，從項目的研究核心方向中，我們可以發(fā)現(xiàn)所研究的范圍從

33、上游的材料特性至器件制作及性能測試，均有相關(guān)的項目進行研發(fā)，可見其研發(fā)力量的布局是全面性的。二、研發(fā)力量2008年，美國固態(tài)照明共有51個項目計劃，總經(jīng)費為7470萬美元（圖一），其中OLED照明共有25個項目，總經(jīng)費為3690萬美元，占所有項目的49.4%，其中美國能源部投入2790萬美元，而申請參與此計劃者則投入900萬美元；LED共有26個項目，總經(jīng)費為3780萬美元，占所有項目的50.6%，其中美國能源部投入2890萬美元，而申請參與此計劃者則投入890萬美元。從OLED照明與LED的研究經(jīng)費分布，我們可以發(fā)現(xiàn)OLED照明項目的比重（49.4）已經(jīng)等同于LED項目，雖然OLED照明尚未

34、量產(chǎn)，但是OLED照明具有后起之秀的態(tài)勢，所以美國雖投入LED照明技術(shù)研究的同時，也加重OLED照明的研發(fā)，可見美國是越來越重視OLED照明。有機EL照明發(fā)展優(yōu)勢及展望基于氮化鎵（GaN）等元素的“無機”白色LED制成的照明，有可能取代白熾燈、乃至熒光燈等幾乎所有的照明，所以被人們寄予了厚望。而有機EL照明則技術(shù)發(fā)展則如同一匹不為人所知的黑馬。不過，在暗地里其實各廠商都在瞄準有機EL實用化目標，展開激烈地開發(fā)競爭。有機EL是發(fā)光二極管（LED）技術(shù)的一種，也被稱為“OLED（有機LED）”，本文中LED是指用無機材料制作的發(fā)光二極管元件。有機EL照明具有以往照明方式所沒有的特點。具體而言就是有機EL能夠?qū)崿F(xiàn)“面發(fā)光”“透明”和“薄與輕”。由于是面發(fā)光，因而可比較容易地實現(xiàn)使墻壁及天花板整體發(fā)光的壁照明（圖1（a）。面發(fā)光其實也是熒光燈等照明方式具有的特點。LED如果采用導光板等光學部件也能實現(xiàn)，但有機EL照明是光源自身為面發(fā)光，而且其形狀不存在限制?！坝绕淇粗氐氖切螤羁呻S意設計這一點”（照明設計師）。另外，還有望在厚度很薄的情況下，將發(fā)光面大幅擴大到數(shù)十cm21m2以上。有機EL照明為面發(fā)光方式，