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LED背光技术的定义及优势劣势分析

2015-7-17 17:16| 发布者: admin| 查看: 627| 评论: 0

慧聪陕西LED显示屏网报道 
LED背光是指用LED(发光二极管)来作为液晶西安LED显示屏的背光源。和传统的CCFL(冷阴极管)背光源相比,LED具有低功耗、低发热量、亮度高、寿命长等特点,广泛运用于汽车车载DVD按键、开关的背光指示、通讯设备按键LED背光灯、室内招牌等,有望近年彻底取代传统背光系统。LED背光具有哪些优势?还存在哪些问题?
LED背光技术七大优势
LED背光技术优势之一:节能环保
LED背光源就是LightEmittingDiode(发光二极管)的缩写,可以直接将电能转化为光能的发光器件。作为新一代液晶背光面板具备低功耗、高亮度、长寿命的突出特点。CCLF(冷阴极灯管)作为LCD背光源,其所不能缺少的主要元素就是汞。这也就是大家所熟悉的水银,而这种元素无疑是对人体有害的一种物质。
LED背光与传统CCFL背光相比较,LED背光与一般同规格CCFL背光民用级产品相比可以节能40%以上,在节能方面有着大幅度的提高。除此之外,CCFL背光中汞是对环境危害相当大的一种物质,但LED背光并不含有这种有害物质,更加有利于环保。
LED背光技术优势之二:轻薄雅致
LED背光源则是由众多栅格状的半导体组成,每个“格子”中都拥有一个LED半导体,这样就可以成功实现光源的平面化。其平面化的光源不仅拥有优异的亮度均匀性,还不需要复杂的光路设计。这样一来,LCD的厚度就能做得更加轻薄,同时还能拥有更高的可靠性和稳定性。
传统CCFL属于管状光源,要将其所发出的光均匀散布到面板的每一个区域都需要相当复杂的辅助组件。其屏幕的厚度也较难控制,而且随着面板的增大,必须使用多条光源,这进一步加剧了设计的复杂程度及成本,大屏幕液晶电视对此更为敏感。例如,50英寸以上的LCD或TV产品,其直下式CCFL背光模组的成本比重可能占到面板成本的一半以上。
LED背光技术优势之三:超广色域
LED背光源具有发光更加均匀的特点,在色彩表现力上远胜于CCFL背光源。可对显示色彩数量不足的液晶技术上起到很好的弥补作用,轻松实现NTSC118%甚至更高的广色域,让液晶显示器真实地还原现五彩缤纷的大自然中的鲜艳色彩。
传统CCFL背光技术,由于存在萤光材质的限制,灯管红光呈现能力偏弱,所搭配的彩色滤光片的混色效果也较差,只能实现NTSC65-75%的NTSC色彩区域,即使是通过采用改进型的CCFL光源,也只能达到NTSC等比90%左右的色域范围,从而影响了图像质量。
LED背光技术优势之四:超长寿命
LED背光源的使用寿命可长达10万小时,即使每天连续使用10个小时,也可以连续使用27年。因此,使用LED背光源的液晶显示器或液晶电视在使用时间较长后,背光源的亮度衰减情况要好于CCFL背光。
普通CCFL背光源的使用寿命在2.5万小时左右,最新的顶级CCFL背光的发光寿命也不过6万小时,在使用寿命末期,LCD的亮度就会明显下降,不得不更换LCD的CCFL背光模组。而LED背光则完全没有这样的问题,现阶段白色LED背光的实际使用寿命为5万至10万小时,与LCD显示屏的使用寿命基本一致,而且还有再次提升的潜力。即使24小时不间断使用,也足够使用5年时间。因此,LED背光源的发光寿命远远超过了CCFL背光源。
LED背光技术优势之五:实现高亮度
LED背光源的亮度调整范围大,可以灵活调整发光频率,频率大大高于CCFL背光源,因此能够完美的呈现运动画面。而传统CCFL背光源灯管的闪烁发光频率较低,表现动态场景时,可能产生跳的画面。
液晶显示器作为一种被动性显示器件,自身并不会发光,它依靠背光源将光线穿过显示面板展现图形图像。因此,背光源的技术直接影响到液晶电视的画质。传统的液晶显示器通常采用冷阴极荧光灯
(coldcathodefluorescentlamps,CCFL)作为光源,而正是CCFL造成了液晶显示器颜色不够丰富,色彩还原度差。
LED背光技术优势之六:可调节白平衡
LED背光源可以调整背光白平衡,同时保证整体对比度。当用户的视频源在计算机和DVD机间切换时,可以轻松在9600K和6500K间调整白平衡,而且不会牺牲亮度和对比度。
一种基于RGB三色LED背光灯的白平衡调整方法,包括显示器独立运行时,将背光灯调整到新的亮度级别时,读取背光灯板上温度传感器的值,若当前颜色传感器的实际值比标准值大,将这种灯的电流占空比减少一点。反之,则将这种灯的电流占空比增加一点。为了获取驱动电流占空比和颜色传感器的标准值,使用了粒子群算法。其优点在于自动进行宽温度下的白平衡调整,提高了响应速度,减轻人的劳动强度,提高了效率。
LED背光技术优势之七:超高对比度
LED背光源相对传统CCFL荧光灯背光源能进一步提升发光均匀度,凭借LED支持多点控制,LED背光源的显示器的对比度能大幅提升到100万:1的高度。
LED背光技术斑点制约其发展
LED背光技术就象许多新型技术一样拥有许多诱人的优点,但LED要想占据大尺寸LCD背光源的主流,目前还需要解决一些技术难点。通过对比,我们已经发现LED在功耗方面处于劣势,除此之外还存在成本高、一致性差等问题。
1)目前LED的发光效率较低,与同等尺寸CCFL背光源相比耗电量高。目前CCFL的输出光通量多在5000~7000lm范围,实际屏幕的输出光通量高于300lm,而多数LED背光都还无法达到这一指标。不过,现在全球有大量的企业从事相关研究,LED发光效率提升相当之快,目前光通量达到10000lm的高亮型LED背光也已经出现,相信离成熟仅是咫尺之遥;
2)成本太高、价格昂贵,同等尺寸的背光源,LED是CCFL价格的4倍。对于目前价格竞争激烈的市场而言,让厂家有些望而却步,只有索尼为了图像质量不计成本。当然,随着工艺的成熟和生产规模的增加,LED背光的成本会逐步下降;
3)用LED作为背光源存在白光的一致性问题,这比起CCFL是个劣势;
4)LED在网点设计上较线性光源CCFL难,需考虑LED辐射状的光强衰减;
5)RGBLED背光源时间一久会产生色移,波长会随温度变化,产生不同颜色。
此外,散热、光源均匀性、以及LED芯片发光效率也是目前液晶面板厂商不太采用的原因之一。目前,使用LED作为背照灯光源的大尺寸液晶面板模块产品仅有少量。Displaybank表示,这是因为显示器领域的价格竞争激烈,必须把降低成本放在第一位。今后,LED背照灯的普及速度取决于何时能够解决目前LED背照灯所拥有的散热困难、均一性差和LED芯片发光效率低等问题。

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