全面剖析LED燈具技術(shù)

大尺寸電視要使用大量的LED元件，因此散熱和價格都是比較棘手的問題

(3)RGB-LED背光源中，發(fā)出每種原色的LED元件由于采用了不同的發(fā)光材料，因此在長時間使用后，其性能的衰減將不一致，這也可能導致屆時顯示的效果出現(xiàn)比較大的偏差。

　　總結(jié)：

　　作為20世紀人類最重要的100項發(fā)明之一的LED技術(shù)，在經(jīng)歷了30多年的發(fā)展后，終于迎來了距離廣泛應用不遠的日子，相信通過本文的介紹，你也對 LED將在哪幾個方面對我們的生活產(chǎn)生影響有了一定了解。無論LED技術(shù)走向何方，這一充滿前途的技術(shù)必將給我們的生活帶來巨大的改變。

LED技術(shù)在顯示領(lǐng)域的應用

　　由于LED的優(yōu)良發(fā)光特性，LED元件不僅可以做成直接顯示的設備，近年來，LED也被逐漸引入到現(xiàn)有的平板顯示技術(shù)中，特別是液晶顯示技術(shù)，非常有可能下一個被LED所壟斷的產(chǎn)業(yè)。LED背光源的色彩飽和度較佳，響應時間極快，漏光效果較弱。如果通過增加對比、進行區(qū)域控制等手段，性能要大大優(yōu)于冷陰極熒光燈(CCFL)。而且冷陰極熒光燈含有汞等有害物質(zhì)，LED相較之下更具環(huán)保優(yōu)勢。LED已經(jīng)在很多移動設備所使用的小尺寸面板中普及。而筆記本電腦和液晶電視等大尺寸面板用背光源將是LED產(chǎn)業(yè)下一個重量級應用。

目前LED技術(shù)在液晶領(lǐng)域的應用，主要是利用LED發(fā)光元件替代以前的CCFL熒光燈光源，作為液晶顯示設備的背光源。而如果要再次細分的話，又可以按照LED發(fā)出的光源色彩，分成白光LED背光源和RGB-LED背光源兩種。

　　白光LED背光源技術(shù)

在上文中，我們曾經(jīng)提到過 LED在發(fā)展過程中的突破之一就是實現(xiàn)了可發(fā)出白色光的目標。在液晶顯示設備的成像原理中，背光源發(fā)出的白光，經(jīng)過液態(tài)晶體層后，再通過R/G/B彩色濾光膜，變成獨立的原色。在這一過程中，決定最后液晶顯示設備色彩的關(guān)鍵并不是液態(tài)晶體層，而是背光源的發(fā)光質(zhì)量。背光源的光譜中RGB每種原色光的純度越高，在最后才能還原出越純正的原色，只有還原出純正的RGB三原色，才能調(diào)配出純正而且真實的色彩效果。

　　傳統(tǒng)的CCFL光源在發(fā)光質(zhì)量上并不理想，因此還原不出非常純正的色彩，用色域范圍來衡量的話，一般就在NTSC等比的72%左右，即使是通過采用改進型的CCFL光源，也只能達到NTSC等比90%左右的色域范圍，這就造成現(xiàn)實世界中鮮艷、真實的色彩無法在液晶電視上還原，從而影響了圖像質(zhì)量。而通過采用高發(fā)光質(zhì)量的白色LED背光源，液晶電視的色域范圍可以輕松達到NTSC等比100%左右，對色彩效果提升作用明顯。

采用白光LED的另一個好處是可以有效降低液晶面板的厚度，非常適合移動設備對輕薄的追求。在介紹LED技術(shù)優(yōu)點的時候，有一條就是LED的體積可以做的非常小。在液晶顯示設備中，LED 背光燈板的形狀與尺寸會按照液晶面板的形狀及尺寸不同而不同。LED背光燈板基本上是長方形或長條形的。它有側(cè)部發(fā)光及底部發(fā)光兩種基本結(jié)構(gòu)。側(cè)部發(fā)光的結(jié)構(gòu)主要用于狹長條形的背光燈板(一般長度大于2倍的寬度);而底部發(fā)光結(jié)構(gòu)主要用于長度與寬度相差不多的背光燈板。發(fā)光二極管點亮時，光線射入透明有機玻璃，使整個發(fā)光面都可以看到亮光，這稱為邊光效應。有機玻璃頂部做成微珠粒狀，可使整個發(fā)光面的光線更均勻。有機玻璃的頂部有一層乳白色透明塑料膜，可使發(fā)出的光更為柔和。背光燈板兩側(cè)邊用銀色遮光膠帶封住。每個LED發(fā)光單元列有兩個串聯(lián)的二極管，若干列組成LED陣列(視背光燈板的長度而定)。以筆記本產(chǎn)品為例，采用白光LED作為液晶顯示屏的背光源后，LED背光源以多組排列于底部放置，來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的CCFL細燈管，在SONY VAIO TX筆記本上，就使用了40個的LED發(fā)光元件。用LED代替細燈管后，原導光板厚且成楔形的設計被取消，轉(zhuǎn)而導光板可以用厚度均勻且可以把整體的厚度降底。 LED的另一優(yōu)點——省電，也在應用時得到了青睞。對于筆記本等移動型產(chǎn)品而言，使用LED可以提高整機的使用時間，從而提升了移動時的持久性。不過對于電視機而言，現(xiàn)階段使用LED背光并不能大幅度降低耗電量，主要是因為電視對亮度的要求較高，為了滿足亮度的需求，就要提高LED元件的數(shù)量，從而導致整體功率沒有出現(xiàn)明顯降低。不過，相信隨著更高發(fā)光效率的LED元件的出現(xiàn)，液晶電視將使用數(shù)量較少的LED元件就能實現(xiàn)高亮度顯示，屆時耗電量將出現(xiàn)大幅的下降。

RGB-LED背光源技術(shù)

　　由于RGB三原色可以調(diào)配出自然界中任何一種色彩，因此除了白光LED，在液晶顯示領(lǐng)域，還有一種采用可以發(fā)出R/G/B三種單色光的LED背光源技術(shù)。

RGB-LED背光源，就是通過可以發(fā)出高純度紅色、綠色、藍色光的LED元件，實現(xiàn)傳統(tǒng)CCFL光源不能達到的寬廣色域范圍。目前主流的RGB-LED背光源已經(jīng)可以達到105%的NTSC色域范圍，而且只要采用性能更加強大的LED器件，目前已經(jīng)可以實現(xiàn)120%以上的NTSC色域范圍。這點對于以還原圖像為主的電視機而言，將是一個非常有效的提升畫質(zhì)的手段?？梢灶A見的是，RGB-LED將在未來幾年內(nèi)成為液晶電視的一個重要發(fā)展突破方向。

　　除了更加良好的色域表現(xiàn)力，采用RGB-LED光源還可以有效提升電視機的對比度，實現(xiàn)更加精確的色階和層次感更強的畫面。由于整個背光源由眾多微小的 LED發(fā)光單元組成，所以可以對其中每一個發(fā)光器件實現(xiàn)精確的亮度控制。根據(jù)原始畫面特點進行小區(qū)域內(nèi)的發(fā)光亮度修正變成可能，例如在一幅明暗對比強烈的畫面中，暗部區(qū)域的LED背光可以完全關(guān)閉，而明亮區(qū)域的LED背光實現(xiàn)高亮度輸出，由此帶來的對比度提升效果將是以往采用CCFL光源的液晶電視所不能企及的。

　　目前在電視機領(lǐng)域，已經(jīng)有多家廠商推出了采用RGB-LED背光源的商用化產(chǎn)品，例如索尼最新的70寸液晶電視70X300A，就采用了RGB-LED 背光源。利用LED可以快速關(guān)閉、分區(qū)域靈活控制、亮度可調(diào)的優(yōu)點，不僅擺脫了傳統(tǒng)液晶電視暗部畫面層次表現(xiàn)不良的缺點，表現(xiàn)出來的優(yōu)美色彩效果，已經(jīng)和現(xiàn)有任一種液晶電視拉開了足夠距離。

　　由于可以直接發(fā)出R/G/B三原色光，因此更有廠家計劃取消液晶電視中占有較高成本的彩色濾膜，不過這項技術(shù)還沒有進入真正的商用階段，還需要市場和時間的考驗。

總的說來，LED技術(shù)無論是應用于照明領(lǐng)域，還是顯示輔助領(lǐng)域