LED背光源特點介紹

　　目前的冷陰極熒光管技術已經非常成熟，其壽命在 3 萬～ 5 萬小時，但是冷陰極熒光燈管也存在很多缺點。首先是冷陰極熒光管能夠達到的色域（即電視的色彩表現(xiàn)范圍）較小，普通的冷陰極熒光管一般只能夠達到 NTSC （美國國家電視系統(tǒng)委員會）色域標準的 72 ％。冷陰極熒光管中含有汞，不符合未來環(huán)保的要求，尤其是歐盟頒布的 ROHS 標準中，明令進口歐盟的產品不得含有汞等有毒物質。此外， CCFL 還有在低溫條件下啟動困難，響應時間太慢等缺點。這些缺點是冷陰極熒光管本身的性質缺陷造成的，再怎么改進技術也很難得到解決，所以人們就想到了新的背光技術 ——LED 背光技術。

　　和傳統(tǒng)的 CCFL 背光源相比， LED 背光最顯著的優(yōu)點是可以提供前所未有的色彩還原性。通過選擇適當波長的 LED 和與之相匹配的彩膜， LED 背光源的色彩還原范圍可以達到 NTSC 標準的 105 ％甚至 120% 以上。相比較而言，傳統(tǒng)的 CRT 電視只有 85 ％左右， CCFL 背光液晶電視更是只有 65-75 ％。

　　在畫質就是生命的顯示行業(yè)，具有更加鮮艷的色彩將是壓倒性的優(yōu)勢。依傳統(tǒng)觀念而言，液晶顯示器尤其是液晶電視由于色彩和響應速度不如 CRT 甚至 PDP 而遭到詬病，但是一旦采用了 LED 背光，在色彩上將壓倒主要競爭對手 CRT 和 PDP 。此外， LED 背光能夠在一定程度上解決由于響應速度慢而造成的拖尾現(xiàn)象。 LED 能夠瞬間啟動，響應速度達到 ns 量級，是 CCFL 的百萬倍。具有了這樣快速響應的背光源，液晶顯示器件可以通過瞬間背光閃爍技術，消除普通液晶顯示在顯示快速移動物體時出現(xiàn)的拖尾模糊現(xiàn)象，畫面質量將顯著提升。更為重要的是，利用 LED 背光中不同單色燈的瞬間切換，可以實現(xiàn)場序顯色，這樣就可以完全拿掉液晶顯示器中占成本 30% 左右的彩色濾光片。

　　在使用壽命上， LED 可以達到 10 萬小時以上，是最好的 CCFL 的兩倍，即使每天看電視 8 小時，可以看上 30 多年。和 CCFL 內含有致命的汞蒸汽不同， LED 是半導體固體光源，完全是一種理想的綠色光源。由于歐盟已于 2006 年 7 月開始全面限制含有汞等有害元素的電子產品進入，因此，為采用 LED 背光源的液晶產品在這一時期開始替代 CCFL 而走向世界創(chuàng)造了絕佳的機會。冷陰極熒光管需要高壓交流電驅動，電源變壓整流組復雜，而 LED 所需的輔助光學組件可以做得非常簡單，無需很多空間，機身可以做得非常輕薄，重量也減輕了許多。以 SONY 的 TX 系列的筆記本電腦為例，和采用冷陰極熒光管 LCD 的 VAIO T 系列相比，厚度從 9mm 降到了 4.5mm ，重量上降低了 26 ％。三菱電機在 SID2005 上發(fā)布的六原色 LED 背光的液晶電視厚度只有 5 厘米 ！此外， LED 可以在低于 -40 ℃ 的環(huán)境下迅速啟動，而 CCFL 在這樣的環(huán)境下已經不能正常工作，對環(huán)境良好的適應性使得 LED 背光液晶顯示器受到軍事、航空和勘探等領域青睞。

　　當然，目前 LED 背光源也存在一些問題。首先，大家最關心的就是價格，目前， LED 背光源是同類 CCFL 背光源價格的 3-5 倍左右。這樣的差異，足以讓絕大多數廠家和用戶望而卻步。其次是散熱問題， LED 背光源工作時會發(fā)出大量的熱量，尤其是對于大尺寸液晶電視來說更為嚴重。所以往往需要采用某些強制散熱措施，如風扇等。此外還有發(fā)光效率的問題。目前商用的 LED 發(fā)光效率最高的約為 30-35lm/W ，發(fā)光效率只有 CCFL 的二分之一左右（ CCFL 的發(fā)光效率約為 60-70 lm/W ），所以 LED 需要更大的功耗以達到和 CCFL 相當的亮度。

　　但是，上述問題有望在相對較短的時間內得到解決。在 LED 產業(yè)中，有一個類似 IC 產業(yè)中摩爾定律的預計—— Haitz 定律，如圖 2 所示。該定律預測 LED 每十年，價格下降十倍，而性能提高二十倍。那么，在兩到三年的時間內， LED 單位亮度的價格和功耗指標都將逼近甚至優(yōu)于 CCFL ，成為適合產業(yè)化要求的理想背光光源。實際上，根據最新報告， Nichia 公司已經在實驗室制備出了 100 lm/W 的白光 LED ，預計 2007 年左右就可以大規(guī)模地投放市場。