LED是發(fā)光二極管的簡稱（Light-Emitting-Diode），是由化合物半導體材料制成的發(fā)光器件。其基本原理不同于燈泡需要在3000℃以上的高溫下工作，也不必像日光燈需使用高電壓激發(fā)電子束。LED和一般的電子組件相同，只需要2～4V電壓在常溫下就可以正常驅動，因此其壽命也比傳統(tǒng)光源更長，可達10萬小時以上（目前國外產業(yè)化的產品可達3萬～5萬小時）。
依發(fā)光波長可以把LED光源分為可見光LED（波長450～680nm）與不可見光（紅外光）LED（波長850～1550nm）。電視機用LED背光源采用的是可見光LED，可見光又可以分為高亮度LED與一般亮度LED。
LED背光技術超越CCFL
在電視機產業(yè)中，LED作為LCD的背光源，與傳統(tǒng)背光技術相比，LED背光源有更高的色域范圍，色彩還原好，其色彩表現(xiàn)力強于CCFL背光源，可對顯示色彩范圍不足的液晶技術起到很好的彌補作用；LED的使用壽命長達10萬小時。即使每天連續(xù)使用10個小時，也可以連續(xù)使用27年，大大延長了液晶電視的使用壽命，從而獲得對等離子技術壓倒性的優(yōu)勢；亮度調整范圍大，實現(xiàn)LED功率控制很容易，不像CCFL的最低亮度存在一個門檻，因此，無論在明亮的戶外還是全黑的室內，用戶都很容易把顯示設備的亮度調整到最悅目的狀態(tài)。
除了在節(jié)能、色域范圍的優(yōu)勢外，LED背光源還有很多獨特的優(yōu)點。傳統(tǒng)CCFL燈管的閃爍發(fā)光頻率較低，表現(xiàn)動態(tài)場景可能產生畫面跳動，但是LED背光可以靈活調整發(fā)光頻率，而且頻率大大高于CCFL，因此能完美地呈現(xiàn)運動畫面。
LED背光源能夠進行實時色彩管理，由于紅綠藍3色獨立發(fā)光，容易精確控制目前的顯示色彩特性，還可以調整背光白平衡，同時保證整體對比度，當用戶的視頻源在計算機和DVD機間切換時，可以輕松在9600K和6500K間調整白平衡，而且不會犧牲亮度和對比度。LED是一種平面狀光源，最基本的發(fā)光單元是3～5mm邊長的正方形，封裝后極容易組合在一起成為既定面積的面光源，具有很好的亮度均勻性。如果作為液晶電視的背光源，所需的輔助光學組件可以做得非常簡單，屏幕亮度均勻性更為出色。LED使用的低壓電源，十分安全，供電模塊的設計也頗為簡單。LED光源沒有任何射線產生，也沒有水銀之類的有毒物質，是綠色環(huán)保光源。平面狀結構讓LED擁有穩(wěn)固的內部結構，抗震性能也很出色。
據(jù)Displaybank的數(shù)據(jù)顯示，2006～2010年顯示用LED銷售額年均復合增長率為19.2%，LCD背光源用LED銷售額年均復合增長率將達到31.5%。
目前電視機用LED背光源的市場化被看好，已經有相當多的業(yè)者將LED背光源液晶電視商品化，但是要將這些三原色的背光源完全成為主流技術，需要解決的問題還很多，估計還需花費數(shù)年來解決這些問題。
LED背光源仍然存在問題
LED背光技術就像許多新型技術一樣擁有許多誘人的優(yōu)點，但LED要想成為大尺寸電視機背光源的主流，目前還需要解決一些技術難點。通過對比，已經發(fā)現(xiàn)LED在功耗方面處于劣勢，除此之外，還存在成本高、一致性差等問題。
與同等尺寸CCFL背光源相比，現(xiàn)在的LED耗電量高。目前CCFL的輸出光通量多在5000～7000lm范圍，實際屏幕的輸出光通量高于300lm，而多數(shù)LED背光都還無法達到這一指標。另外，同等尺寸的背光源，LED是CCFL價格的4倍（見表2）。對于目前價格競爭激烈的電視機市場而言，使電視機廠家有些望而卻步，只有索尼為了圖像質量不計成本。當然，隨著工藝的成熟和生產規(guī)模的增加，LED背光源的成本會逐步下降。由于電視機背光源需要高輝度，所以使用的必須是1W以上的高輝度LED，而且LED的使用數(shù)方面，也會因為電視機面板面積的增大而大幅度增加；再加上為了色調統(tǒng)一，數(shù)百個LED全部都需根據(jù)發(fā)光波長嚴格選定，僅是LED成本就很高。使用時還有冷卻LED的散熱鰭片和冷卻風扇等解決熱效應零件的成本，另外還需要調整各LED色差的RGB色度Sensor，以及將Sensor偵測出的內容送回LED的SensingAlgorithm等周邊電路的成本，并且因為大量使用高輝度LED，導致驅動電流的增加也是一大問題。所以以現(xiàn)今技術而言，LED背光源能夠完成低價化還比較困難。
此外，與CCFL相比，用LED作為背光源存在白光一致性差的問題。LED在網點設計上較線性光源CCFL難，需考慮LED輻射狀的光強衰減。使用LED背光源時間長久后會產生色移，波長會隨溫度變化，產生不同顏色。此外，散熱、光源均勻性，以及LED芯片發(fā)光效率也是目前液晶面板廠商不太采用的原因之一。目前，僅有少量使用LED作為背光源的大尺寸液晶面板模塊產品。
Displaybank表示，這是因為顯示器領域的價格競爭激烈，必須把降低成本放在第一位。今后，LED背光源的普及速度取決于何時能夠解決目前LED背光源所擁有的散熱困難、均一性差和LED芯片發(fā)光效率低等問題。 |
