必須知道的十件事 平板電視技術(shù)盤點(diǎn)

LED背光技術(shù)讓液晶電視更長壽

    隨著壽命和制作技術(shù)要求更加高的LED背光源逐漸引入電視領(lǐng)域，電視廠商們也開始對此項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行了大力研發(fā)。對此，早在2006年許多廠商就開始對外展示了其研制的超大尺寸LED背光源液晶電視。2007年，三星、索尼、海信等彩電廠商開始逐步推出了超大尺寸的LED背光源液晶電視。

    在深入了解LED背光技術(shù)之前，我們有必要先了解當(dāng)前的背光技術(shù)存在什么問題。我們知道，液晶是一種介乎于液體和晶體之間的物質(zhì)。液晶的奇妙之處是可以通過電流來改變其分子排列狀態(tài)，給液晶施加不同的電壓就能控制光線的通過量，從而顯示多種多樣的圖像。但液晶本身并不會發(fā)光，因此所有的LCD都需要背光照明。目前LCD的背光源幾乎都是CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamps，冷陰極熒光燈)。

    由于冷陰極熒光燈不是平面光源，因此為了實(shí)現(xiàn)背光源均勻的亮度輸出，LCD的背光模組還要搭配擴(kuò)散片、導(dǎo)光板、反射板等眾多輔助器件。即便如此，要獲得如CRT般均勻的亮度輸出依然非常困難。大部分LCD在顯示全白或全黑畫面時，屏幕邊緣和中心亮度的差異十分明顯。

    除了結(jié)構(gòu)復(fù)雜、亮度輸出均勻性差之外，采用CCFL作為LCD背光源還有個讓人頭痛的問題——使用壽命短。絕大部分CCFL背光源在使用2～3年之后亮度下降非常明顯(壽命在15000小時～25000小時)，許多LCD(尤其是筆記本電腦的液晶屏)在使用幾年后會出現(xiàn)屏幕變黃、發(fā)暗的現(xiàn)象，這正是CCFL使用衰減期較短的缺陷造成的。

    事實(shí)上，LED(Light Emitting Diode，發(fā)光二極管)并非尖端科技產(chǎn)品，它在我們?nèi)粘Ｉ钪须S處可見:路邊色彩斑斕的廣告牌、家用電器上顏色各異的指示燈、手機(jī)按鈕的背光照明、汽車的前大燈等等，都采用了LED作為光源。

    LED的核心部分是由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體組成的晶片，在P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體的交界面就會出現(xiàn)一個具有特殊導(dǎo)電性能的薄層，也就是常說的PN結(jié)(PN Junction Transistors)。PN結(jié)可以對P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體中多數(shù)載流子的擴(kuò)散運(yùn)動產(chǎn)生阻力，當(dāng)對PN結(jié)施加正向電壓時，電流從LED的陽極流向陰極，而在PN結(jié)中少數(shù)載流子與多數(shù)載流子進(jìn)行復(fù)合，多余的能量就會轉(zhuǎn)變成光而釋放出來。LED正是根據(jù)這樣的原理實(shí)現(xiàn)電光的轉(zhuǎn)換。根據(jù)半導(dǎo)體材料物理性能的不同，LED可發(fā)出從紫外到紅外不同波段、不同顏色的光線。

被廣泛用作指示燈的LED器件

1.5mm指示燈用LED橫截面示意圖

LED單元構(gòu)造示意圖

    LED作為LCD背光會帶來哪些好處呢?首先，采用LED背光的LCD的體積將進(jìn)一步縮小。LED背光源是由眾多柵格狀的半導(dǎo)體組成，每個“格子”中都擁有一個LED半導(dǎo)體，這樣LED背光就成功實(shí)現(xiàn)了光源的平面化。平面化的光源不僅有優(yōu)異的亮度均勻性，還不需要復(fù)雜的光路設(shè)計(jì)，這樣一來LCD的厚度就能做得更薄，同時還擁有更高的可靠性和穩(wěn)定性。更薄的液晶顯示面板意味著筆記本電腦擁有更佳的移動性。例如，SONY近期推出的VAIO TX筆記本就采用了厚度僅有4.5mm的LED背光液晶顯示屏。

    其次，在發(fā)光壽命方面，LED背光技術(shù)也將CCFL遠(yuǎn)遠(yuǎn)拋在后面。普通的CCFL背光源一般的使用壽命在3萬小時左右，一些頂級的CCFL背光的發(fā)光壽命也不過在6萬小時左右。這樣的壽命對于頻繁使用的用戶來說意味著使用2～3年后LCD的亮度就將會明顯下降，而不得不更換LCD的CCFL背光模組。而LED背光則完全沒有這樣的問題，現(xiàn)階段白色LED背光的壽命已經(jīng)高達(dá)10萬小時，而且還有再次提升的潛力。即使24小時不間斷使用，這樣的壽命也足夠使用5年!

    在色彩表現(xiàn)力方面，LED背光也遠(yuǎn)勝于CCFL。原有的CCFL背光由于色純度等問題，在色階方面表現(xiàn)不佳。這就導(dǎo)致了LCD在灰度和色彩過渡方面不如CRT。據(jù)測試，采用CCFL背光只能實(shí)現(xiàn)NTSC色彩區(qū)域的78%，而LED背光卻能輕松地獲得超過100%的NTSC色彩區(qū)域。在色彩表現(xiàn)力和色階過渡方面，LED背光也有顯著的優(yōu)勢。