LED背光技术解析 LCD距“Perfect”又近一步

发布时间:2013-01-6 阅读量:683 来源: 我爱方案网 作者:

【导读】大家肯定都有这样的困惑?一台液晶显示器(LCD)时间长了发现显示器屏幕开始发黄,而且亮度下降很明显,无论怎么调节都无济于事。其实真正的“元凶”是背光灯管坏了。因为LCD的背光灯采用的是使用寿命较短的CCFL(冷阴极荧光灯),这是LCD的一个硬伤。幸运的是,人们现在找到了它的接班人——LED背光。

为什么说LED背光技术使得LCD距离完美又近一步?

传统CCFL背光的缺陷

在深入了解LED背光技术之前,我们有必要先了解当前的背光技术存在什么问题。我们知道,液晶是一种介乎于液体和晶体之间的物质。液晶的奇妙之处是可以通过电流来改变其分子排列状态,给液晶施加不同的电压就能控制光线的通过量,从而显示多种多样的图像。但液晶本身并不会发光,因此所有的LCD都需要光照明。目前LCD的背光源几乎都是CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamps,冷阴极荧光灯)。

由于冷阴极荧光灯不是平面光源,因此为了实现背光源均匀的亮度输出,LCD的背光模组还要搭配扩散片、导光板、反射板等众多辅助器件。即便如此,要获得如CRT般均匀的亮度输出依然非常困难。大部分LCD在显示全白或全黑画面时,屏幕边缘和中心亮度的差异十分明显。

除了结构复杂、亮度输出均匀性差之外,采用CCFL作为LCD背光源还有个让人头痛的问题——使用寿命短。绝大部分CCFL背光源在使用2~3年之后亮度下降非常明显(寿命在15000小时~25000小时),许多LCD(尤其是笔记本电脑的液晶屏)在使用几年后会出现屏幕变黄、发暗的现象,这正是CCFL使用衰减期较短的缺陷造成的。

与此同时,由于CCFL背光源必须包含扩散板、反射板等复杂的光学器件,因此LCD的体积无法再进一步缩小。在功耗方面,采用CCFL作为背光源的LCD也无法令人满意,14英寸LCD的CCFL背光源往往需要消耗20W甚至更多的电能。这对笔记本电脑和便携设备来说,它们的续航能力将经受重大的考验。

1

图1 CCFL的管状外形很像普通的日光灯

为了解决CCFL的这些硬伤,几乎所有的LCD厂商都开始寻找更为优秀的液晶背光源。由于LED有着超低的能耗、极长的工作寿命和简单的结构,迅速获得了LCD厂商的青睐。

LED背光的优点

首先,采用LED背光的LCD的体积将进一步缩小。LED背光源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LED背光就成功实现了光源的平面化。平面化的光源不仅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的厚度就能做得更薄,同时还拥有更高的可靠性和稳定性。更薄的液晶显示面板意味着笔记本电脑拥有更佳的移动性。例如,SONY近期推出的VAIO TX笔记本就采用了厚度仅有4.5mm的LED背光液晶显示屏。

其次,在发光寿命方面,LED背光技术也将CCFL远远抛在后面。普通的CCFL背光源一般的使用寿命在3万小时左右,一些顶级的CCFL背光的发光寿命也不过在6万小时左右。这样的寿命对于频繁使用的用户来说意味着使用2~3年后LCD的亮度就将会明显下降,而不得不更换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背光的寿命已经高达10万小时,而且还有再次提升的潜力。即使24小时不间断使用,这样的寿命也足够使用5年。

2

图2 LED背光

在色彩表现力方面,LED背光也远胜于CCFL。原有的CCFL背光由于色纯度等问题,在色阶方面表现不佳。这就导致了LCD在灰度和色彩过渡方面不如CRT。据测试,采用CCFL背光只能实现NTSC色彩区域的78%,而LED背光却能轻松地获得超过100%的NTSC色彩区域。在色彩表现力和色阶过渡方面,LED背光也有显著的优势。

相关资讯
HBM4制程技术竞赛白热化 三星重注1c工艺布局高端存储市场

在全球高端存储芯片产业格局加速重构的背景下,HBM4技术研发已成为DRAM三巨头战略博弈的核心战场。三星电子近期公布的产能扩张计划显示,该公司正通过大规模技术投资构建差异化竞争优势,力图在下一代高带宽存储器领域实现弯道超车。

国产高精度运放崛起:解析RS8531/2如何攻克微弱信号处理难题

随着工业4.0和智能传感技术的快速发展,高精度运算放大器(运放)作为信号链的核心器件,其性能直接影响精密测量系统的可靠性。2025年,润石科技推出的RS8531/2系列超低噪声、零漂移运放,以0.15μVpp的1/f噪声和1.2μV失调电压的突破性参数,展现了国产半导体企业在高端模拟芯片领域的技术实力。该产品不仅对标国际大厂同类器件,更在多个关键技术指标上实现超越,成为精密仪器、医疗设备等领域的优选方案。

苹果折叠屏手机+AR眼镜双线出击:2026产品矩阵首曝光

全球消费电子产业迎来重大技术革新,苹果公司近日被曝出正在加速推进其首款人工智能穿戴设备的研发进程。据彭博社援引知情人士消息称,苹果工程师团队正致力于在2026年底推出代号N401的智能眼镜产品,该设备将集成摄像头阵列、定向麦克风及骨传导扬声器系统,通过深度融合环境感知与AI运算能力重新定义人机交互方式。

汽车智能化催生高可靠性供电需求,豪威推出四通道高边开关芯片

2024年5月23日,豪威集团(OmniVision)宣布推出车规级智能高边开关芯片ONXQ000系列,计划于2025年6月投入量产。该产品针对车载摄像头、超声波雷达等传感器在智能驾驶与数字座舱中的供电痛点,通过四通道集成设计、ASIL-B功能安全认证及创新负压保护技术,为域控制器供电方案提供更高安全性与灵活性。

半导体巨头组织重构引发产业格局猜想:三星代工业务分拆可行性分析

据韩国半导体行业媒体5月22日报道,三星电子半导体部门(DS Division)正面临战略性抉择。继三星生物制剂拆分CDMO业务后,市场对三星晶圆代工业务独立运营的预期显著升温。当前决策的核心矛盾源于客户企业对"设计与制造一体化"模式的信任危机,以及该部门持续亏损的经营现状。