《LED背光技術(shù)》課件

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1、LED背光技術(shù)解析一、傳統(tǒng)CCFL背光的缺陷1.結(jié)構(gòu)復(fù)雜、亮度輸出均勻性差目前LCD的背光源幾乎都是CCFL（ColdCathodeFluorescentLamps，冷陰極熒光燈）。由于冷陰極熒光燈不是平面光源，因此為了實(shí)現(xiàn)背光源均勻的亮度輸出，LCD的背光模組還要搭配擴(kuò)散片、導(dǎo)光板、反射板等眾多輔助器件。即便如此，要獲得如CRT般均勻的亮度輸出依然非常困難。大部分LCD在顯示全白或全黑畫面時(shí)，屏幕邊緣和中心亮度的差異十分明顯。7/21/20212LED背光技術(shù)2.使用壽命短絕大部分CCFL背光源在使用2～3年之后亮度下降

2、非常明顯（壽命在15000小時(shí)～25000小時(shí)），許多LCD（尤其是筆記本電腦的液晶屏）在使用幾年后會(huì)出現(xiàn)屏幕變黃、發(fā)暗的現(xiàn)象，這正是CCFL使用衰減期較短的缺陷造成的。7/21/20213LED背光技術(shù)3.體積無法進(jìn)一步縮小由于CCFL背光源必須包含擴(kuò)散板、反射板等復(fù)雜的光學(xué)器件，因此LCD的體積無法再進(jìn)一步縮小。7/21/20214LED背光技術(shù)4.功耗大在功耗方面，采用CCFL作為背光源的LCD也無法令人滿意，14英寸LCD的CCFL背光源往往需要消耗20W甚至更多的電能。這對(duì)筆記本電腦和便攜設(shè)備來說，它們的續(xù)航能力

3、將經(jīng)受重大的考驗(yàn)。7/21/20215LED背光技術(shù)CCFL和LED之間比較，LED是直流的、低壓的；而CCFL是高壓的（600伏的），當(dāng)然小面積的CCFL也有低壓的，但一般也有300-400伏以上。LED的光源可以根據(jù)尺寸和應(yīng)用情況的不同而自由分布。CCFL則比較固定，它需要更多的擴(kuò)散材料來做到光的分散，才能使亮度的均勻度達(dá)到要求。1.從延伸的角度來講，（a）LED的色域更廣，色飽和度可以做到105％以上，而相反CCFL是比較窄的，大部分只能做到70％左右；（b）LED的速度非常快，可以幫助LCD消除拖尾的現(xiàn)象；（c）L

4、CD的一大的缺陷是“黑屏”不黑，如果用LED動(dòng)態(tài)來控制的話，可以很好的解決這一問題；（d）LED的電流可以調(diào)整；（e）LED是綠色環(huán)保產(chǎn)品，不含汞，是固體光源，抗震性好，低電壓安全。所以LED在將來很可能會(huì)被廣泛的應(yīng)用。二、LED和CCFL的比較7/21/20216LED背光技術(shù)2.普通的CCFL背光源一般的使用壽命在3萬小時(shí)左右，一些頂級(jí)的CCFL背光的發(fā)光壽命也不過在6萬小時(shí)左右。這樣的壽命對(duì)于頻繁使用的用戶來說意味著使用2～3年后LCD的亮度就將會(huì)明顯下降，而不得不更換LCD的CCFL背光模組。而LED背光則完全沒有

5、這樣的問題，現(xiàn)階段白色LED背光的壽命已經(jīng)高達(dá)10萬小時(shí)，而且還有再次提升的潛力。即使24小時(shí)不間斷使用，這樣的壽命也足夠使用5年！3.CCFL和LED的特性方面，CCFL的擊穿電壓和工作電壓都相對(duì)比較高，LED的電壓就很低。所以說LED的安全性能非常好。7/21/20217LED背光技術(shù)4.LED背光源是由眾多柵格狀的半導(dǎo)體組成，每個(gè)“格子”中都擁有一個(gè)LED半導(dǎo)體，這樣LED背光就成功實(shí)現(xiàn)了光源的平面化。平面化的光源不僅有優(yōu)異的亮度均勻性，還不需要復(fù)雜的光路設(shè)計(jì)，這樣一來LCD的厚度就能做得更薄，同時(shí)還擁有更高的可靠性

6、和穩(wěn)定性。更薄的液晶顯示面板意味著筆記本電腦擁有更佳的移動(dòng)性。7/21/20218LED背光技術(shù)三、LED背光的工作原理事實(shí)上，LED（LightEmittingDiode，發(fā)光二極管）并非尖端科技產(chǎn)品，它在我們?nèi)粘Ｉ钪须S處可見：路邊色彩斑斕的廣告牌、家用電器上顏色各異的指示燈、手機(jī)按鈕的背光照明、汽車的前大燈等等，都采用了LED作為光源。LED在20世紀(jì)60年代誕生后就被認(rèn)定是熒光燈管、燈泡等照明設(shè)備的終結(jié)者，甚至有人認(rèn)為L(zhǎng)ED將會(huì)開創(chuàng)一個(gè)新的照明時(shí)代，最終出現(xiàn)在所有需要照明的場(chǎng)合。LED的工作原理和我們常見的白熾燈、

7、熒光燈完全不同，LED從本質(zhì)上來說是一種半導(dǎo)體器件。7/21/20219LED背光技術(shù)LED的核心部分是由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體組成的晶片，在P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體的交界面就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)具有特殊導(dǎo)電性能的薄層，也就是常說的PN結(jié)（PNJunctionTransistors）。PN結(jié)可以對(duì)P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體中多數(shù)載流子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生阻力，當(dāng)對(duì)PN結(jié)施加正向電壓時(shí)，電流從LED的陽極流向陰極，而在PN結(jié)中少數(shù)載流子與多數(shù)載流子進(jìn)行復(fù)合，多余的能量就會(huì)轉(zhuǎn)變成光而釋放出來。（即自發(fā)輻射發(fā)光，不需要較高的注入電流產(chǎn)生粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布

8、，也不需要光學(xué)諧振腔，發(fā)射的是非相干光。)光的波長(zhǎng)也就是光的顏色，由形成P-N結(jié)的材料決定，目前可以制造各種不同波長(zhǎng)的LED。一般來說LED晶片都是由稼基晶體形成，這個(gè)稼基晶體里包含熒光粉產(chǎn)生一種特定的顏色。7/21/202110LED背光技術(shù)7/21/202111LED背光技術(shù)小知識(shí)：P型半導(dǎo)體和N型