LED技术挑战
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发表于：2011年06月11日
控制LED晶粒的热稳定性是LED发旋旋光性能和稳定性的关键所在。LED架构发出的漫射光从PN结构的表面和四周射向各个方向（在180度空间内均匀分布）。尽管这看起来效率很高，但实际上大部分光都被邻近的晶粒、基板，或者其它LED表面吸收了。这一吸收造成了整个LED装置热负荷的增加。为了获得最大的光输出和可靠性，热的问题必须妥善处理。此外，对于需要将光能集中到小型显示设备（如DLP高清电视）成像的应用而言，任何超出系统光学径角的光都不可用，且还有可能造成热度并增加系统能耗。因此, 控制对光的吸收，将光的发散形状和系统的光学径角相对应并提升热效率，将热从晶粒中发散出去，对于提高LED的产出和可用性都至为关键。
对于传统的应用而言，LED一般以连续波的模式驱动（100%负载循环）。但对高亮度应用而言，这一模式并没有优势。由于PN连接的平均温度决定了LED的输出亮度和寿命，因此需要以较小的负载循环来驱动LED。负载循环小了之后，LED的电流负载可以更高，并在PN连接平均温度较低的情况下增加光的输出。实现这一点的挑战在于，驱动电路必须能产生快速变换的波形，在几个微秒之内交换极大的电流。这对于LED电源驱动器的设计无疑是一个挑战。不过解决方案已经被设计出来，可以轻易地解决这一难题。
更高的温度负载带来的另一个挑战是色移。随着PN连接温度的变化，输出光线的波长会发生10nm以上的偏移。这一色移不仅会影响该颜色的色点，还会影响到整个系统的白点，因为白色是由各种颜色混合而成的。为了从根本上解决色移的问题，LED必须以较低的功率运行，或保持极高的热稳定性。不过随着对系统反馈的回应，以及恰当的电源控制演算，现今的技术已经可以在维持高亮度效率的同时实现白色的稳定性。
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