液晶顯示器背光技術從CCFL向LED變遷

　　即便你前后購買的兩個LCD具有相當一致的性能參數，但屏幕的背后可能已經發(fā)生變化。面板尺寸在15英寸以下的顯示器中，歷經時間考驗的LCD冷陰極熒光燈(CCFL)背光系統(tǒng)正在迅速地被發(fā)光二極管(LED)所取代。

　　這種轉變類似于晶體管取代真空管，其原因有很多，并且這種轉變產生了許多衍生物。轉變的基礎在于最近白光LED亮度的提高，使得白光LED能夠實現(xiàn)對尺寸大于4～6英寸PDA級顯示屏的LCD進行背光或端面照光(edgelighting)。當然，價格的下降也是導到這種轉變的一個因素。

　　“CCFL最終將成為歷史，”顯示器領域的增值經銷商(VAR)Apollo Display Systems公司的執(zhí)行總監(jiān)Richard McKay這樣表示，而許多業(yè)內人土也同意這一觀點。

　　“LED將迅速取代10英寸及以上尺寸顯示器中的LCD背光，”專業(yè)提供LED驅動技術的Lynk Labs公司業(yè)務拓展部副總裁Stewart Hough表示，“幾乎所有的CCFL背光供應商現(xiàn)在都有LED背光?！?/P>

　　綠色環(huán)保因素

　　LED背光和端面照光興起的一個重要因素就是歐盟施行的RoHS指令。該指令規(guī)定自2006年7月1日起，消除在歐盟成員國銷售的電子裝置中的鉛、鎘、汞、六價鉻、多溴聯(lián)苯和多溴聯(lián)苯醚等物質。汞是CCFL燈管和其它類型熒光照明的主要成份。盡管供應商已經降低了其熒光管中的汞含量，并且不含汞的型號正在研討之中，但LED的額外優(yōu)勢使得CCFL注定要在制造過程中被淘汰。專業(yè)從事LCD端面照光技術的Global Lighting Technologies公司銷售總監(jiān)David DeAgazio指出，消除汞會給CCFL帶來一系列全新的問題。

　　不僅如此，“全球市場越來越追求綠色環(huán)保，需要盡可能地實現(xiàn)節(jié)能和無污染，”McKay表示，“而LED背光正好可以順應這種趨勢?！?/P>

　　LED背光所需功率更低

　　LCD制造商Kyocera Industrial Ceramics公司顯示器部市場營銷經理Joe Maurer表示，綠色效應是推動LCD由CCFL背光轉向LED背光的最重要的兩項因素之一。

　　另一項重要推動因素是電壓。Maurer表示，CCFL的交流電壓要求相對較高，啟動時達到1,500～1,600 Vac，然后穩(wěn)定至700或800Vac。它們還需要電源逆變器，以通過直流電源工作，這樣就增加了應用的成本、占位面積和重量。相比之下，典型的LED背光子系統(tǒng)在“12～24Vdc或更低電壓”下工作，Maurer表示，“你可以去掉逆變器，并且消除電磁干擾(EMI)?！?/P>

　　另外，Kyocera公司的LCD應用工程師Bob Joslyn指出，采用低壓LED技術時亮度控制也更容易實現(xiàn)。

　　效率和使用壽命比較

　　自從上世紀80年代中期以來，CCFL是一種事實上的(de facto)LCD背光技術。經過這些年的發(fā)年，CCFL在效率和使用壽命上已經取得極大的進步，但今后繼續(xù)獲得大的技術進步的前景非常黯淡。相比之下，作為備選的LED技術發(fā)展相當迅速，且這種技術有一條明確的通向未來發(fā)展的道路。

　　CCFL和LED在亮度、效率、使用壽命等規(guī)格上的比較視供應商的不同而有極大的差別。例如，不同CCFL的額定使用壽命(半亮)在8,000～100,000小時之間不等，差異非常大。有些信息來源指CCFL的效率最高，其它的信息來源則認為LED的效率最高。

　　圖1：以Kyocera 5.7英寸VGA LCD為例，LED端面照光能在CCFL 60%的功率提供CCFL 80%的亮度。

　　但就效率而言，LED和CCFL似乎在所有相關參數上都接近，如發(fā)光效率(范圍為50～100流明/瓦)等。不過也存在一些細微差異。例如，對于端面照光應用應該，LED就比CCFL更適合，前者的效率更高?！癈CFL的發(fā)光效率可能比LED更高，”DeAgazio表示，“但是CCFL是一種散射光源，因此你會浪費掉大量的光。”相比之下，LED具有高度方向性，因此“容易有效地與光導板結合在一起?！?/P>

　　至于使用壽命，LED和CCFL的半亮時間很大程度上取決于器件的驅動方式。LED具有更高的復雜性，因為適當的散熱管理是決定器件持續(xù)時間的關鍵因素。

　　色彩比較

　　與玻璃外殼CCFL相比，LED的優(yōu)勢包括其出色的耐用性和較好的顏色提供。CCFL提供的寬光譜與基于整合黃磷光層的藍色發(fā)光二極管的白光LED呈示的光屬于同等水平。但是基于窄帶三色紅綠藍(RGB) LED的白光LED與LCD的RGB彩色濾光片最匹配，并且能以最高效率產生最飽和的顏色。

　　CCFL燈管和LED芯片都可以用背光(放在顯示器后面)或者端面照光(在兩側、頂部和/或底部)，并且都可以采用多個來增加亮度。LED一般以串的形式呈現(xiàn)在柔性襯底上。這種器件越來越多地用于高端的高清電視(HDTV)中，通過幾百個芯片來為顯示器進行背光。

　　在對華麗的要求較低、并且比較注重成本的應用中，端面照光有助于盡可能地減少LED數量，從而最大程度地降低成本。隨著LED的亮度的增加，這種器件的價格也已經下滑，Maurer表示，現(xiàn)在價格已經降到LED背光子系統(tǒng)與CCFL及其相關逆變器的成本相當的程度。

　　典型的320