Langlebige weiße LED Backlight: 100.000 Stunden Lebensdauer auch für weiße LEDs?

Einen Halbleiter mit 100.000 Stunden Lebenszeit zu spezifizieren ist »usus«. »Diese Spezifikation einfach auf weiße LEDs zu übertragen, ist aber gefährlich«, warnt Ralph Tischer, Entwicklungsleiter bei Electronic Assembly (EA).

»Nur die wohlüberlegte Auswahl der richtigen LED-Chips garantiert eine gleich bleibend hohe Lichtausbeute der LED-Hinterleuchtung eines Displays über Jahre hinweg«, erklärt Tischer. Marktübliche Kurztests über gerade einmal 1.000 Stunden offenbaren nach Ansicht von Tischer nur die halbe Wahrheit im späteren Dauerbetrieb von Serienteilen. »Gerade bei neuen Technologien glauben wir einem echten Dauertest mehr als einer mathematischen Formel«, gibt Tischer zu bedenken. Außerdem ist die Streuung der elektrischen und optischen Parameter von weißen LEDs in der Serie noch sehr hoch.

Electronic Assembly setzt für die eigenen Produkte auf weiße LEDs des japanischen Herstellers Nichia, der  über jahrzehntelange Erfahrung im Industriesektor verfügt. »Ein Dauertest der in unserer DIP-Serie verbauten LEDs ergab bei verschiedensten Temperaturen nach 10.000 Stunden beachtliche Resthelligkeiten zwischen 100 und 110 Prozent, also absolut keinen Helligkeitsverlust«, erklärt Tischer. Erst nach den erfolgreichen Tests garantiert Electronic Assembly eine Lebensdauer von mindestens 50.000 Stunden bei Nennstrom und Raumtemperatur. Dies untermauert zudem den Anspruch der EA DIP-Serie als hochwertige Displayserie.

Neben der im Test erwiesenen langen Lebensdauer der Backlight-LEDs weist die DIP-Serie noch eine andere Besonderheit auf: Anstatt nur einer LED, setzt Electronic Assembly drei LEDs zur Hinterleuchtung ein. »Das  mag im ersten Moment gerade in Anbetracht der ohnehin schon ungewöhnlich langen Lebensdauer verschwenderisch  klingen«, sagt Tischer, weißt dabei aber auf die extrem hohe Ausleuchtung hin, die sich dadurch erzielen lässt.

Alternativ könne man den Bertriebsstrom jeder einzelnen LED auf ein Drittel, also 7 mA des Nennwertes reduzieren, so Tischer. Das schont die LEDs und verlängert die mögliche Betriebszeit auf mehr als das 4-fache bei gleich bleibender Helligkeit - rein rechnerisch ergäbe das 200.000 Stunden.
Eine maßgebliche Rolle bei der Hinterleuchtung mit LEDs spielt das thermische Management. Eine ausreichende Kühlung unter allen Umgebungsbedingungen, also bis auf +70°C erzielt Electronic Assembly bei der DIP-Serie über ein spezielles Leiterplattenmaterial sowie den Aufbau, der aktiv für Konvektion sorgt. Der adäquat dimensionierte Footprint inklusive der Durchkontaktierungen unterstützen ebenfalls die aktive Wärmeableitung.

Derzeit besteht die DIP-Familie von Electronic Assembly aus über 30 verschiedenen Text- und Grafik-Displays, angefangen bei Textdisplays mit 1 x 8, 2 x 16 und 4 x 20 Zeichen bis hin zu grafikfähigen Displays mit 128 x 64 und 240 x 128 Punkten Auflösung. Weitere Modelle  – zum Beispiel ein intelligentes TFT-Display mit SPI in 3,2 Zoll – sollen in Kürze folgen.