LED背光技术与传统CCFL背光技术的对比

LED背光技术与传统CCFL背光技术的对比

LED背光源使LCD显示器色彩得到大幅度提升
QUALIA005为何受到广泛的关注呢？最重要的原因是QUALIA液晶彩电颜色特别鲜艳。在视频领域，人们一般用NTSC作为衡量视频设备的色彩还原特性的标准。这个指标是指在整个色彩空间内，显示设备能在各种色彩上显示到何种饱和度，就是能够显示显眼到什么程度的蓝色、绿色、红色。对于传统的液晶电视和显示器而言，能够覆盖的色域范围只有NTSC标准的65%～75%。如果我们仔细观察其色域曲线，就会发现在绿色、黄色和红色部分和标准距离较远。因此，传统液晶电视的色彩范围较小，难以完美呈现绿草、大海等自然场景。

我们知道，液晶显示器本身不会发光，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（cold cathode fluorescent lamps，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。我们再看Sony QUALIA005系列电视机，它把液晶电视的色域范围扩展到NTSC标准的105%，基本上可以重现我们所有观察到的自然界场景。其核心就是使用LED背光源替代传统的CCFL背光源。

LED背光技术领先优势
LED作为LCD的背光源，与传统背光技术相比，除了在色域范围的优势外，还有很多独特的优点，归纳为十个方面：

1）LED背光源有更好的色域。其色彩表现力强于CCFL背光源，可对显示色彩数量不足的液晶技术起到很好的弥补作用，色彩还原好；

2）LED的使用寿命可长达10万小时。即使每天连续使用10个小时，也可以连续用上27年，大大延长了液晶电视的使用寿命，可获得对等离子技术压倒性的优势；

3）亮度调整范围大。实现LED功率控制很容易，不像CCFL的最低亮度存在一个门槛。因此，无论在明亮的户外还是全黑的室内，用户都很容易把显示设备的亮度调整到最悦目的状态；

4）完美的运动图像。传统CCFL灯管的闪烁发光频率较低，表现动态场景可能产生画面跳动。LED背光可以灵活调整发光频率，而且频率大大高于CCFL，因此能完美地呈现运动画面；

5）实时色彩管理。由于红绿蓝3色独立发光，很容易精确控制目前的显示色彩特性；

6）可以调整的背光白平衡，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；

7）可以为大尺寸屏幕提供连续面阵光源。LED是一种平面状光源，最基本的发光单元是3～5mm边长的正方形封装后，极容易组合在一起成为既定面积的面光源，具有很好的亮度均匀性，如果作为液晶电视的背光源，所需的辅助光学组件可以做得非常简单，屏幕亮度均匀性更为出色；

8）安全。LED使用的是5～24V的低压电源，十分安全，供电模块的设计也颇为简单；

9）环保。LED光源没有任何射线产生，也没有水银之类的有毒物质，可谓是绿色环保光源；

10）抗震。平面状结构让LED拥有稳固的内部结构，抗震性能很出色。

表1、LED与CCFL对比
CCFL LED
色域 72% 105%
色温 固定 可变
频闪驱动 需要 不需要
上升/下降沿时间 500毫秒 20纳秒
寿命 5万小时 10万小时
功耗 110瓦 415瓦
厚度 32.5毫米 45毫米
灯/LED数量 16 455

（数据来源 ：Samsung Electronics）

在液晶显示器已经成为主流显示器的今天，LED背光源凭借其独特、压倒性的优势，逐渐显示出强大的应用前景。

LED背光源现在存在的问题
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。通过表1的对比，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）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）RGB LED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。

参考文献：
1、LED逐渐在LCD背光源市场中茁壮成长
电子产品世界.2005(07A).-48-48,50,52

2、LED用于LCD背光源的前景展望
现代显示.2005(7).-24-28

3、LED点亮液晶电视
http://www.pcworld.com.cn/column/1/2005/0808/147.shtml

4、日本CEATEC大展，多款超大画面液晶电视登场
http://www.163.sh.cn/Article/shuma/movie/200412/36687.html

5、Color your world with superior LED backlighting.
EDN, v 50, n 3, p 16 February 03, 2005

6、LEDs attempt the jump from small screen to large screen
http://www.compoundsemiconductor.net/articles/magazine/10/12/5

来源：上海情报服务平台