谈LED背光源在LCD上的应用

随着寿命和制作技术要求更加高的LED背光源逐渐引入电视领域,电视厂商们也开始对此项技术进行了大力研发。当国际、国内大厂纷纷逐步推出了更大尺寸的LED背光源液晶电视。在深入瞭解LED背光技术之前,我们先瞭解当前的背光技术存在什麼问题。

我们知道,液晶是一种介乎于液体和晶体之间的物质。液晶的奇妙之处是可以通过电流来改变其分子排列状态,给液晶施加不同的电压就能控制光线的通过量,从而显示多种多样的图像。但液晶本身并不会发光,因此所有的LCD都需要背光照明。目前LCD的背光源几乎都是CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamps,冷阴极萤光灯)。

由于冷阴极萤光灯不是平面光源,因此为了实现背光源均匀的亮度输出,LCD的背光模组还要搭配扩散片、导光板、反射板等眾多辅助器件。即便如此,要获得如CRT般均匀的亮度输出依然非常困难。大部分LCD在显示全白或全黑画面时,屏幕边缘和中心亮度的差异十分明显。

除了结构复杂、亮度输出均匀性差之外,采用CCFL作为LCD背光源还有个让人头痛的问题——使用寿命短。绝大部分CCFL背光源在使用2~3年之后亮度下降非常明显(寿命在15000小时~25000小时),许多LCD(尤其是笔记本电脑的液晶屏)在使用几年后会出现屏幕变黄、发暗的现象,这正是CCFL使用衰减期较短的缺陷造成的。

事实上,LED(Light Emitting Diode,发光二极体)并非尖端科技产品,它在我们日常生活中随处可见:路边色彩斑斕的看板、家用电器上顏色各异的指示灯、手机按钮的背光照明、汽车的前大灯等等,都采用了LED作为光源。

LED作为LCD背光会带来哪些好处呢?首先,采用LED背光的LCD的体积将进一步缩小。LED背光源是由眾多栅格状的半导体组成,每个“格子”中都拥有一个LED半导体,这样LED背光就成功实现了光源的平面化。平面化的光源不仅有优异的亮度均匀性,还不需要复杂的光路设计,这样一来LCD的厚度就能做得更薄,同时还拥有更高的可靠性和稳定性。更薄的液晶显示面板意味着笔记本电脑拥有更佳的移动性。例如,SONY近期推出的VAIO TX笔记本就采用了厚度仅有4.5mm的LED背光液晶显示幕。

其次,在发光寿命方面,LED背光技术也将CCFL远远拋在后面。普通的CCFL背光源一般的使用寿命在3万小时左右,一些顶级的CCFL背光的发光寿命也不过在6万小时左右。这样的寿命对于频繁使用的用户来说意味着使用2~3年后LCD的亮度就将会明显下降,而不得不更换LCD的CCFL背光模组。而LED背光则完全没有这样的问题,现阶段白色LED背光的寿命已经高达10万小时,而且还有再次提升的潜力。即使24小时不间断使用,这样的寿命也足够长时间使用,业界标榜的数据为5年。

在色彩表现力方面,LED背光也远胜于CCFL。原有的CCFL背光由于色纯度等问题,在色阶方面表现不佳。这就导致了LCD在灰度和色彩过渡方面不如CRT。据测试,采用CCFL背光只能实现NTSC色彩区域的78%,而LED背光却能轻松地获得超过100%的NTSC色彩区域。在色彩表现力和色阶过渡方面,LED背光也有显着的优势。
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