發布時間:2020-12-24 閱讀量:
近年來,中大型尺寸的液晶顯示設備(LiquidCrystalDisplay,LCD),例如電腦顯示屏、液晶電視等,在平板顯示市場日漸成為主流。由于液晶本身是不發光的,需要依靠外部光源照射,即背光源來實現其顯示功能,特別是中大尺寸的液晶顯示,為其提供所有光源的背光源是十分重要的。
液晶用背光源,常見的主要有冷陰極管(CCFL)與發光二極管(LED)兩種,最初LED主要用于中小尺寸的液晶顯示,例如手機、數碼相機和PDA等。在中大尺寸的液晶顯示領域,由于亮度和散熱要求較高,傳統上采用CCFL光源,隨著背光技術的不斷發展,特別是LED發光效率不斷提升,以及對大尺寸液晶背光技術難度大、運用成本高等缺點的不斷克服,LED背光不僅廣泛應用于小尺寸液晶,近幾年來已逐漸替代傳統的CCFL,在筆記本電腦、電腦顯示屏、液晶電視等中大型尺寸液晶顯示背光領域嶄露頭角,并有逐漸取代CCFL背光源的趨勢。隨著環保意識以及用戶對畫質要求的不斷提高,具有環保、色彩還原性好、壽命長等優點的固體光源LED 被看好。
采用LED 背光的一個顯著特點就是節能。針對節能降耗方面的國家標準,如能耗等級標示等政策的實施,中大尺寸的液晶電視產品已經在這方面進行了有益的嘗試。
作為新型平板顯示產品,采用LED背光的液晶顯示設備,其性能優勢毋庸置疑。特別是具有高顯示色域、畫質艷麗、節能環保、壽命長等優點,較之CCFL背光的LCD,更容易實現輕薄化的外觀。采用LED背光的另一個優點是高色彩飽和度,特別是采用三基色或多色LED混合白光的直下式背光LCD,擁有卓越的顯示畫質和更為寬泛的顯色范圍。然而三基色LED背光功耗要遠高于白光LED,而且在成本上有4~5倍的價差,目前考慮成本的原因,多采用藍光芯片加紅綠色熒光粉封裝的新型背光用LED 來取代三基色LED,這種情況下液晶顯示的顏色飽和度可以在NTSC標準的72%~85%范圍,在低成本的同時擁有優于CCFL背光LCD的顯色畫質。
LED背光技術的發展
從結構上分類,液晶背光主要采用側光式和直下式兩種結構。目前液晶顯示市場正向薄形化發展,多采用側光式結構,以達到超薄形設計的目的。2009年三星推出側光式LED背光的超薄液晶電視,自此LED側背光作為一種新技術開始廣泛應用于大尺寸液晶顯示。側光式的背光結構將LED光源側面放置,可明顯節省空間,從而較容易實現輕薄化。但光源在邊側入光,要實現正面均勻出光,LED燈條和導光板設計的要求也有所提高。同時側背光結構不可以采用三基色LED光源來混合白光,以及局部動態背光控制等技術,使得液晶顯示在色彩還原性能和對比度上表現有所遜色。
對于大尺寸液晶顯示,特別是要求高顯色畫質和高亮度性能的大尺寸LCD,側光式背光源的均勻性和亮度都受到限制,同時導光板成本和加工難度也隨之增加。因此多采用直下式背光結構,其制作工藝較為簡單且不需要導光板,技術關鍵在于色彩和亮度均勻性,是目前大尺寸背光源研發的主流。特別是采用高顯色指數的白色LED光源的背光,較之側光式背光在同等亮度下所用LED的數量要少,排布不太密集以有利散熱,也較易達到出光均勻的目的。