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摘 要本文對LED的结构、优点进行了简单说明，阐述了LED背光的分类，对LED背光技术的优势进行分析。
关键词液晶电视；LED；背光
中图分类号TN文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)012-0168-01
众所周知，液晶电视的显示屏是被动型显示器件，它本身并不发光，需要使用背光源，采用透射的方式来提高背景亮度，改善显示效果。液晶电视的背光源种类很多，例如CCFL、CCFL的改进技术WCG-CCFL、LED等，采用冷阴极射线管（CCFL）做背光源，最大的缺点是使用寿命短，同时，CCFL是运用水银气体放电来产生照明，含有水银，不利于环保，因此，LED代替CCFL做背光源是液晶电视发展的必然趋势。
1LED及LED背光
1）LED简介。LED即发光二极管，英文全称为Light-Emitting-Diode。它的结构主要由PN结芯片、电极和光学系统组成。LED的心脏是一个半导体的晶片，它由两部分组成，一部分是P型半导体，空穴占主导地位；另一部分是N型半导体，主要是电子，整个晶片被环氧树脂封装起来。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量。而光的波长也就是光的颜色，是由形成P-N结的材料决定的。因为不同材料的LED会发出不同色彩的光线，并且在各种色彩上都包含足够的能量，所以组合不同的LED可以形成独特的光源，可以用做照明、广告灯饰、大幅面显示屏，同时也是液晶电视的理想背光源。
2）LED的优点。这一全固体冷光源有三大显著优点：一是工作电压低，耗电量少。一般来说，LED的工作电压是2～3.6V，工作电流是0.02～0.03A，电能消耗不超过0.1W；二是高亮度、低热量、性能稳定，寿命长（一般为10万到1000万小时）；三是重量轻，体积小、抗冲击、耐振动性强、成本低。
3）RGB-LED和白光LED。目前LED背光可分为两大类：RGB-LED与白光LED。RGB-LED在组成背光源的时候，并不是完全按照1:1:1的数量构成。目前最常见的方案就是由1个红色LED、1个蓝色LED和2个绿色LED。这组合方式是因为每种颜色的LED在发光效率上存在一定差异，必须要通过组合实现三种光源的匹配。RGB-LED电视的优点主要体现在色彩表现力和对比度两方面。由于采用了RGB三原色独立发光元件，因此RGB-LED电视的色域范围大都能达到NTSC 的120%以上，部分经过良好调教的机型甚至可以达到150%左右的色域范围，完全达到或者超越了等离子电视的水准。RGB-LED电视也可以支持背光区域调整技术，亮度调节更是很容易实现，因此在对比度方面，往往能够达到千万：1级的动态对比度，这对于提升电视的图像质量有着非常关键的作用。
RGB-LED电视虽然性能很优秀，但是也并非十全十美：第一是成本方面没有很大优势。第二是RGB-LED需要单独的调光电路和更好的散热结构，这也会在一定程度上导致电视结构复杂。另外，RGB灯在控制上的问题仍有待加强，举例来说，如果其中一颗灯坏了，在整个屏幕上会相当明显，反之，白光LED灯则可以互相补足，因为是旁射关系，因此可以补足某颗坏掉的LED，并且均匀性的补足，让整体状况看起来不会太差。
白光LED相对于RGB-LED就要简单不少，它采用了只能发出白色光线的LED光源代替原来的CCFL荧光管。白光LED由于不像RGB-LED那样需要涉及到背光源的调光，因此在电路结构方面的要求相对不高。但是白光LED的光谱特性和RGB-LED相比还是有所欠缺的，这也导致此种LED电视在色彩表现上并不如RGB-LED电视那么优秀。
2LED背光的技术优势－增大色域，安全环保
从理论上来说，液晶电视的色域越大，RGB三基色就越鲜艳，提高液晶电视色彩范围与饱和度的方法是提高背光亮度和液晶的透光度。传统液晶电视的背光亮度和透光度比低，因此所能显示的三基色不够鲜艳。采用三色或多色LED作为背光源，能够大大提高RGB子象素的色纯度，在混色的表现上并不会出现部分色域窄化的问题，尤其在红光的部分，可以获得非常宽广的色再现范围，因此，近年各大显示器厂商都致力于新的背光技术的研发，以提升显示色域，实现逼真的高清晰显示。
另外，在以CCLF冷阴极荧光灯作为背光源的LCD中，其所不能缺少的一个主要元素就是汞，这也就是大家所熟悉的水银，而这种元素无疑是对人体有害的。虽然目前厂商在降低荧光管中的汞含量已经做了很大努力，但是依然不能完全解决无汞所带来新技术问题。而发光二极管不含汞，以LED作为液晶电视背光源，完全符合绿色环保要求。由此可见，LED是液晶电视良好的背光源。
参考文献
[1]安平.液晶彩色电视机易修精要.人民邮电出版社,2009.
[2]王学军.液晶显示技术.电子工业出版社,2008.
[3]王秀峰,程冰.现代显示材料与技术.化学工业出版社,2007.
作者简介
曹德跃（1968—），女，汉族，硕士，北京信息职业技术学院，副教授，研究方向：电子与信息技术。
关键词液晶电视；LED；背光
中图分类号TN文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)012-0168-01
众所周知，液晶电视的显示屏是被动型显示器件，它本身并不发光，需要使用背光源，采用透射的方式来提高背景亮度，改善显示效果。液晶电视的背光源种类很多，例如CCFL、CCFL的改进技术WCG-CCFL、LED等，采用冷阴极射线管（CCFL）做背光源，最大的缺点是使用寿命短，同时，CCFL是运用水银气体放电来产生照明，含有水银，不利于环保，因此，LED代替CCFL做背光源是液晶电视发展的必然趋势。
1LED及LED背光
1）LED简介。LED即发光二极管，英文全称为Light-Emitting-Diode。它的结构主要由PN结芯片、电极和光学系统组成。LED的心脏是一个半导体的晶片，它由两部分组成，一部分是P型半导体，空穴占主导地位；另一部分是N型半导体，主要是电子，整个晶片被环氧树脂封装起来。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量。而光的波长也就是光的颜色，是由形成P-N结的材料决定的。因为不同材料的LED会发出不同色彩的光线，并且在各种色彩上都包含足够的能量，所以组合不同的LED可以形成独特的光源，可以用做照明、广告灯饰、大幅面显示屏，同时也是液晶电视的理想背光源。
2）LED的优点。这一全固体冷光源有三大显著优点：一是工作电压低，耗电量少。一般来说，LED的工作电压是2～3.6V，工作电流是0.02～0.03A，电能消耗不超过0.1W；二是高亮度、低热量、性能稳定，寿命长（一般为10万到1000万小时）；三是重量轻，体积小、抗冲击、耐振动性强、成本低。
3）RGB-LED和白光LED。目前LED背光可分为两大类：RGB-LED与白光LED。RGB-LED在组成背光源的时候，并不是完全按照1:1:1的数量构成。目前最常见的方案就是由1个红色LED、1个蓝色LED和2个绿色LED。这组合方式是因为每种颜色的LED在发光效率上存在一定差异，必须要通过组合实现三种光源的匹配。RGB-LED电视的优点主要体现在色彩表现力和对比度两方面。由于采用了RGB三原色独立发光元件，因此RGB-LED电视的色域范围大都能达到NTSC 的120%以上，部分经过良好调教的机型甚至可以达到150%左右的色域范围，完全达到或者超越了等离子电视的水准。RGB-LED电视也可以支持背光区域调整技术，亮度调节更是很容易实现，因此在对比度方面，往往能够达到千万：1级的动态对比度，这对于提升电视的图像质量有着非常关键的作用。
RGB-LED电视虽然性能很优秀，但是也并非十全十美：第一是成本方面没有很大优势。第二是RGB-LED需要单独的调光电路和更好的散热结构，这也会在一定程度上导致电视结构复杂。另外，RGB灯在控制上的问题仍有待加强，举例来说，如果其中一颗灯坏了，在整个屏幕上会相当明显，反之，白光LED灯则可以互相补足，因为是旁射关系，因此可以补足某颗坏掉的LED，并且均匀性的补足，让整体状况看起来不会太差。
白光LED相对于RGB-LED就要简单不少，它采用了只能发出白色光线的LED光源代替原来的CCFL荧光管。白光LED由于不像RGB-LED那样需要涉及到背光源的调光，因此在电路结构方面的要求相对不高。但是白光LED的光谱特性和RGB-LED相比还是有所欠缺的，这也导致此种LED电视在色彩表现上并不如RGB-LED电视那么优秀。
2LED背光的技术优势－增大色域，安全环保
从理论上来说，液晶电视的色域越大，RGB三基色就越鲜艳，提高液晶电视色彩范围与饱和度的方法是提高背光亮度和液晶的透光度。传统液晶电视的背光亮度和透光度比低，因此所能显示的三基色不够鲜艳。采用三色或多色LED作为背光源，能够大大提高RGB子象素的色纯度，在混色的表现上并不会出现部分色域窄化的问题，尤其在红光的部分，可以获得非常宽广的色再现范围，因此，近年各大显示器厂商都致力于新的背光技术的研发，以提升显示色域，实现逼真的高清晰显示。
另外，在以CCLF冷阴极荧光灯作为背光源的LCD中，其所不能缺少的一个主要元素就是汞，这也就是大家所熟悉的水银，而这种元素无疑是对人体有害的。虽然目前厂商在降低荧光管中的汞含量已经做了很大努力，但是依然不能完全解决无汞所带来新技术问题。而发光二极管不含汞，以LED作为液晶电视背光源，完全符合绿色环保要求。由此可见，LED是液晶电视良好的背光源。
参考文献
[1]安平.液晶彩色电视机易修精要.人民邮电出版社,2009.
[2]王学军.液晶显示技术.电子工业出版社,2008.
[3]王秀峰,程冰.现代显示材料与技术.化学工业出版社,2007.
作者简介
曹德跃（1968—），女，汉族，硕士，北京信息职业技术学院，副教授，研究方向：电子与信息技术。