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全面剖析LED灯具技术

作者: 时间:2011-08-28 来源:网络 收藏
A title=LED背光 href="http://baike.ofweek.com/400.html" target=_blank>LED背光模组零组件的价格为CCFL背光源的5倍左右,屏幕尺寸越大,采用LED背光技术的成本就越高。不过LED产业也存在类似微处理器产业中的“摩尔定律”——Haitz定律,以安捷伦(LED领域领导厂商)的前任技术科学家Roland Haitz命名。其内容是LED的价格每10年将为原来的1/10,性能则提高20倍。如果这个定律能够不断应验,而随着产能的增加,LED背光源的成本将快速下滑。预计到未来一两年LED背光的售价可降到CCFT背光的2倍左右,距离大规模普及仅有一步之遥。


大尺寸电视要使用大量的LED元件

大尺寸电视要使用大量的LED元件,因此散热和价格都是比较棘手的问题

(3)RGB-LED背光源中,发出每种原色的LED元件由于采用了不同的发光材料,因此在长时间使用后,其性能的衰减将不一致,这也可能导致届时显示的效果出现比较大的偏差。

  总结:

  作为20世纪人类最重要的100项发明之一的LED技术,在经历了30多年的发展后,终于迎来了距离广泛应用不远的日子,相信通过本文的介绍,你也对 LED将在哪几个方面对我们的生活产生影响有了一定了解。无论LED技术走向何方,这一充满前途的技术必将给我们的生活带来巨大的改变。

LED技术在显示领域的应用

  由于LED的优良发光特性,LED元件不仅可以做成直接显示的设备,近年来,LED也被逐渐引入到现有的平板显示技术中,特别是液晶显示技术,非常有可能下一个被LED所垄断的产业。LED背光源的色彩饱和度较佳,响应时间极快,漏光效果较弱。如果通过增加对比、进行区域控制等手段,性能要大大优于冷阴极荧光灯(CCFL)。而且冷阴极荧光灯含有汞等有害物质,LED相较之下更具环保优势。LED已经在很多移动设备所使用的小尺寸面板中普及。而笔记本电脑和液晶电视等大尺寸面板用背光源将是LED产业下一个重量级应用。

目前LED技术在液晶领域的应用,主要是利用LED发光元件替代以前的CCFL荧光灯光源,作为液晶显示设备的背光源。而如果要再次细分的话,又可以按照LED发出的光源色彩,分成白光LED背光源和RGB-LED背光源两种。

  白光LED背光源技术

在上文中,我们曾经提到过 LED在发展过程中的突破之一就是实现了可发出白色光的目标。在液晶显示设备的成像原理中,背光源发出的白光,经过液态晶体层后,再通过R/G/B彩色滤光膜,变成独立的原色。在这一过程中,决定最后液晶显示设备色彩的关键并不是液态晶体层,而是背光源的发光质量。背光源的光谱中RGB每种原色光的纯度越高,在最后才能还原出越纯正的原色,只有还原出纯正的RGB三原色,才能调配出纯正而且真实的色彩效果。

  传统的CCFL光源在发光质量上并不理想,因此还原不出非常纯正的色彩,用色域范围来衡量的话,一般就在NTSC等比的72%左右,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,这就造成现实世界中鲜艳、真实的色彩无法在液晶电视上还原,从而影响了图像质量。而通过采用高发光质量的白色LED背光源,液晶电视的色域范围可以轻松达到NTSC等比100%左右,对色彩效果提升作用明显。

采用白光LED的另一个好处是可以有效降低液晶面板的厚度,非常适合移动设备对轻薄的追求。在介绍LED技术优点的时候,有一条就是LED的体积可以做的非常小。在液晶显示设备中,LED 背光灯板的形状与尺寸会按照液晶面板的形状及尺寸不同而不同。LED背光灯板基本上是长方形或长条形的。它有侧部发光及底部发光两种基本结构。侧部发光的结构主要用于狭长条形的背光灯板(一般长度大于2倍的宽度);而底部发光结构主要用于长度与宽度相差不多的背光灯板。发光二极管点亮时,光线射入透明有机玻璃,使整个发光面都可以看到亮光,这称为边光效应。有机玻璃顶部做成微珠粒状,可使整个发光面的光线更均匀。有机玻璃的顶部有一层乳白色透明塑料膜,可使发出的光更为柔和。背光灯板两侧边用银色遮光胶带封住。每个LED发光单元列有两个串联的二极管,若干列组成LED阵列(视背光灯板的长度而定)。以笔记本产品为例,采用白光LED作为液晶显示屏的背光源后,LED背光源以多组排列于底部放置,来代替传统的CCFL细灯管,在SONY VAIO TX笔记本上,就使用了40个的LED发光元件。用LED代替细灯管后,原导光板厚且成楔形的设计被取消,转而导光板可以用厚度均匀且可以把整体的厚度降底。 LED的另一优点——省电,也在应用时得到了青睐。对于笔记本等移动型产品而言,使用LED可以提高整机的使用时间,从而提升了移动时的持久性。不过对于电视机而言,现阶段使用LED背光并不能大幅度降低耗电量,主要是因为电视对亮度的要求较高,为了满足亮度的需求,就要提高LED元件的数量,从而导致整体功率没有出现明显降低。不过,相信随着更高发光效率的LED元件的出现,液晶电视将使用数量较少的LED元件就能实现高亮度显示,届时耗电量将出现大幅的下降。

RGB-LED背光源技术

RGB-LED背光源技术

  由于RGB三原色可以调配出自然界中任何一种色彩,因此除了白光LED,在液晶显示领域,还有一种采用可以发出R/G/B三种单色光的LED背光源技术。

RGB-LED背光源,就是通过可以发出高纯度红色、绿色、蓝色光的LED元件,实现传统CCFL光源不能达到的宽广色域范围。目前主流的RGB-LED背光源已经可以达到105%的NTSC色域范围,而且只要采用性能更加强大的LED器件,目前已经可以实现120%以上的NTSC色域范围。这点对于以还原图像为主的电视机而言,将是一个非常有效的提升画质的手段。可以预见的是,RGB-LED将在未来几年内成为液晶电视的一个重要发展突破方向。

  除了更加良好的色域表现力,采用RGB-LED光源还可以有效提升电视机的对比度,实现更加精确的色阶和层次感更强的画面。由于整个背光源由众多微小的 LED发光单元组成,所以可以对其中每一个发光器件实现精确的亮度控制。根据原始画面特点进行小区域内的发光亮度修正变成可能,例如在一幅明暗对比强烈的画面中,暗部区域的LED背光可以完全关闭,而明亮区域的LED背光实现高亮度输出,由此带来的对比度提升效果将是以往采用CCFL光源的液晶电视所不能企及的。

  目前在电视机领域,已经有多家厂商推出了采用RGB-LED背光源的商用化产品,例如索尼最新的70寸液晶电视70X300A,就采用了RGB-LED 背光源。利用LED可以快速关闭、分区域灵活控制、亮度可调的优点,不仅摆脱了传统液晶电视暗部画面层次表现不良的缺点,表现出来的优美色彩效果,已经和现有任一种液晶电视拉开了足够距离。

  由于可以直接发出R/G/B三原色光,因此更有厂家计划取消液晶电视中占有较高成本的彩色滤膜,不过这项技术还没有进入真正的商用阶段,还需要市场和时间的考验。

总的说来,LED技术无论是应用于照明领域,还是显示辅助领域

led灯相关文章:led灯原理




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