LED背光源在LCD中的应用

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。在深入了解led背光技术之前,我们先了解当前的背光技术存在什么问题。
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(coldcathodefluorescentlamps,冷阴极荧光灯)。
由于冷阴极荧光灯不是平面光源,因此为了实现背光源均匀的亮度输出,lcd的背光模块还要搭配扩散片、导光板、反射板等众多辅助器件。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(尤其是笔记本计算机的液晶屏)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(lightemittingdiode,发光二极管)并非尖端科技产品,它在我们日常生活中随处可见:路边色彩斑斓的广告牌、家用电器上颜色各异的指示灯、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背光源是由众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计算机拥有更佳的移动性。例如,sony近期推出的vaiotx笔记本就采用了厚度仅有4.5mm的led背光液晶显示屏。
其次,在发光寿命方面,led背光技术也将ccfl远远抛在后面。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背光模块。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背光也有显著的优势。

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