实际上,LED也就是我们通常所说的发光二极管,通俗些讲,它就是在PN结中注入的载流子,少数载流子与多数载流子复合后,释放出能量,表现以光的形式,从而实现电致发光。它也并非什么新物件了,这些年已经被应用在户外广告、标牌、指示灯、汽车前大灯、电器按键背光源等多个方面。
而LED显著的特色就是光电转换效率高、彩色饱和度高、体积小、耐震动、耐冲击、不含有毒物质、低压供电、对人体安全、寿命超长等。早在上世纪60 年代,LED就被认定是荧光灯管、灯泡等照明设备的终结者,甚至有人认为LED 将会开创一个全新的照明时代,最终出现在所有需要照明的场合。
下面详细的介绍一下LED发光的原理。LED本质上讲是一种半导体器件,其核心部分是由P 型和N型半导体组成的晶片,在P 型半导体和N型半导体的交界面就会出现一个具有特殊导电性能的薄层,这也就形成了所谓的PN结。PN 结能对P 型和N 型半导体中多数载流子的扩散运动产生较强的阻碍作用,当我们对PN 结施加正向电压时,电流会从LED的阳极流向阴极,而少数与多数载流子在此时进行复合,多余的能量就会转变为光能释放出来,这也就是所谓的LED发光。
更重要的是,LED可发出从紫外到红外不同波段、不同颜色的光线,早些时候,LED还只能发出单波长光线,还不能像白炽灯那样工作,甚至只有蓝、红、绿等颜色。
如果只是这样的话,LED无法被做成白光源,也就没法被应用为液晶电视的背光源了。而这些年,众多液晶电视厂商也都在这方面动脑筋,着重开发白光LED背光源。在这一方面,日本企业一直都是先行者,它们在1996年就提出了些解决方案,以日亚化学为例,它们提出的方案就是在蓝色LED上涂抹黄色荧光粉实现白光输出。
扯了这么半天了,LED作为液晶背光源的话会带来哪些好处呢?首先,采用了LED 背光,液晶面板的体积将进一步缩小;其次,LED是由众多栅格状的LED 组成,每个“格子”中都拥有一个LED,这样LED 背光就能实现真正的光源平面化;我们知道,平面化光源不仅有优异的亮度均匀性,还不需要复杂的光路设计,应用了LED的液晶电视就可以被做得更薄,还能实现真正的光源平面化。
另外,在发光寿命方面,LED背光源技术更是可以超出传统的CCFL许多。咱们知道,普通的CCFL 背光源的使用寿命一般在3万小时左右,即便是顶级的CCFL背光源的寿命也不过6万小时。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,很多专家还提出这一成绩甚至有进一步发展的空间,消费者即使是24小时不间断使用,LED液晶电视也是可以应付的了。
在色彩表现方面,LED 背光也有明显的优势。我们知道,传统的CCFL 背光由于色纯度等问题,在色阶方面表现不佳。这就导致了液晶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 色彩区域的百分之六七十,而应用了LED背光之后,液晶面板却能轻松地实现100%的NTSC色域表现。像索尼“Bravia”系列LED 背光液晶电视就选用了能同LED 波长作最佳搭配的彩色滤光片,色域甚至可以达到126%。
另外,LED采用的是是低压驱动,它使用的是5V~24V的低压电源,非常安全,驱动电路模块的设计也较为简单;其稳定性也更好,平面状结构让LED拥有稳固的内部结构,抗震性能很出色;最后在绿色环保方面,LED也是更具优势的,它不采用对环境有害的金属汞,更加安全环保;再者,LED背光源非常节电,其功耗要比CCFL冷阴极背光灯更低一些,因为LED内部驱动电压远低于CCFL,功耗和安全性均好于CCFL。
可见,应用了LED背光源技术之后,液晶电视在色彩表现方面甚至可以同CRT相当。另外,LED还用于众多平面光源特性,可以实现CCFL望尘莫及的区域色彩和色度调节,从而可以实现更好的色彩还原,当然,在环保、节能等方面,LED背光同样是极具优势。