从LED液晶电视谈LED背光技术

2014-11-30编辑:探路者 关键字:LED  液晶电视
日前,市面上出现了LED液晶电视LED电视两类平板彩电,其外观差异不大。由于LED电视是一种能耗更低、机身更薄,图像效果更好的新一代电视,所以有不少电视厂商把LED液晶电视以LED电视的名义来进行宣传,以混淆是非。事实上,LED液晶电视是“LED背光源液晶电视”的简称,顾名思义,该类电视还是属于液晶电视的一个分支,它只不过把普通液晶电视中的CCFL背光源换成LED背光源而已。

一、LED电视特点简述

LED电视是用LED直接成像的,采用主动发光原理。彩色的LED显示屏用R/G/B三个LED管组成一个像素点,通过控制每一个像素点的亮/灭来实现图像的显示,其成像的原理和同样是主动发光的等离子非常相似。LED电视内部无背光灯电路,整机很薄(约2cm),如图1所示。目前,虽然LED电视图像效果及能效均优于液晶电视,但价格较高,所以目前销量比液晶电视小得多,其取代液晶电视还有一段时间。

二、何为LED背光源

从原理上看,液晶显示有些像是街头广告灯箱,背后的光源经过一定扩散,均匀地照射在绘有画面的透明胶片上,从而透射出亮丽的画面。液晶板就像是那层胶片,只不过它的画面是变化的,如图2所示。

传统的液晶显示设各采用CCFL(冷阴极荧光灯,Cold Cathode Fluorescent Lamps)作为光源,虽然名字很专业,但我们把它理解为家用的日光灯,只不过灯管非常细,如图3所示。

LED背光源就是用LED发光二极管代替传统的荧光灯(CCFL),从而作为液晶电视的背光源。简单地说,就是将原是充满惰性气体的荧光灯换成了内含发光二极管的灯管,如图4所示。当然,在实际应用中,发光二极管不一定做成灯管状,还可排成阵列。如图5所示。

三、LED发光原理简介

LED是英文Light Emitting Diode(发光二极管)的缩写,它的基本结构是一块电致发光的半导体材料,置于一个有引线的架子上(如图6所示),四周用环氧树脂密封,起到保护内部芯线的作用,所以LED的抗震性能好。

发光二极管的核心是由P、N型半导体组成的晶片,在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层,称为PIN结。在某些半导体材料的PN结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压,少数载流子难以注人,故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,简称LED。当LED处于正向导通状态时(即两端加上正向电压),电流从LED阳极流向阴极时,半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线Ⅱ光的强弱与电流有关。

在视频领域,人们一般用NTSC作为衡量视频设各的色彩还原特性的标准。这个指标是指在整个色彩空问内,显示设备能在各种色彩上显示到何种饱和度,就是能够显示到什么程度的蓝色、绿色、红色。传统的液晶电视通常采用冷阴极荧光灯(CCFL)作为光源。在日常生活中,经常见到很多物体在日光灯下的色彩都有所失真,这是因为日光灯发出的光线不是真正意义上的白光,所以显示颜色不够丰富,色彩还原度差,能够覆盖的色域范围只有NTSC标准的65%~75%。LED背光源能把液晶电视的色域范围扩展到NTSC标准的105%,基本上可以重现自然界场景色彩。

四、LED背光源的组成方案

在用LED作背光源时,有两种方案:一是采用RGB-LED,二是采用白光LED。

用RGB一LED组成背光源时,部分按照明1∶1∶1的数量,即每个单元分别由1只红色、蓝色和绿色LED组成,如图7所示。目前,最常见的方案是每个单元由1只红色、1只蓝色和2只绿色LED组成。因为这组合方式能有效地避免LED在发光效率上的差异。

采用RGB-LED背光源电视的优点主要在于色彩表现力和对比度两方面较好。这是因为采用RGB三原色独立发光元件,其色域范围能超过NTSC的120%,部分机型可达150%,完全达到或者超越了等离子电视的水准。RGB一LED电视支持背光区域调整技术,亮度调节很容易实现,因此在对比度方面,往往能够达到非常高的动态对比度,这能极大地提升图像质量。

RGB-LED电视虽然性能不错,但也存在以下缺点:一是成本方面没有优势;二是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,在该背光源中,如果其中一只坏了,则该点图像亮度就明显异常。

白光LED相对于RGB-LED就简单多了,它用只能发出白色光线的LED光源代替CCFL荧光管。由于白光LED不像RGB-LED那样需要涉及背光源的调光,因此在电路结构方面的要求相对不高。虽然白光LED色彩表现上不如RGB-LED,但比CCFL灯管好,加之每只LED在发光上可以互相补充,即使某只LED损坏,也基本能保证亮度的均匀,加之成本上的优势,因此白光LED已成为普及型LED液晶电视的优选方案。

五、LED背光源的安装方式

在LED背光源的安装中,按人射位置可分为直下式(将显示屏的整个背面换成LED)与侧人式(周边放上LED)两大类。

直下式背光源安装简单,不需要导光板,LED阵列置于灯箱底部,从LED发出的光经过底面和侧面反射,再通过表面的扩散板和光学模组均匀射出,如图8所示。

直下式背光源的厚度由灯箱底部和散射板的距离决定,通常厚度越厚,背光源的光均匀性就越好。在背光源较薄的情况下,色彩和亮度均匀性就成了直下式背光源的技术关键。LED灯的光场分布类型对背光源的色彩和亮度均匀性起着重要作用。目前,背光源所用LED灯通常有朗伯型和边发射型两种。由于边发射型LED更有利于背光源的光均匀性,直下式背光源大都采用边发射型LED,但不宜采用大角度边发射LED,这是因为其中问光强偏低,易造成暗斑,影响背光源的均匀性。

侧入式是指将LED安装在经过特殊设计的导光板侧边。如图9所示。因光源置于导光板侧边,后面只需反射片即可,这样就可以把电视做得很薄,但这种方式的光源利用率较低,且越薄利用率越低,最大约50%。

六、LED背光源的优点

1.工作电压低

LED使用低压电源,供电电压在5V~24V之间,因此省略了冷阴极背光的升压电路,电源的安全系数大为提高,特别适用于公共场所。同时,其供电模块的设计也颇为简单。

2. 高效低耗

采用LED背光源的液晶彩电的功率比采用CCFL背光源的同尺寸液晶彩电低1/3,甚至更多,这更是等离子彩电无法比拟的。如果采用动态LED背光源,则47英寸的LED背光源液晶电视最低功耗可低至10W .

另外,LED的寿命高达10万小时(光衰为初始的50%),稳定性高,且无水银之类的有毒物质,绿色环保。

3. 响应时间短,抗震性好

传统CCFL灯管的发光频率较低,动态场景可能产生画面跳动,而LED背光可以灵活调整发光频率,而且频率大大高于CCFL,因此能完美地呈现运动画面。另外,平面状结构让LED拥有稳固的内部结构,抗震性能极高,远强于CCFL灯管。

4. 亮度、对比度调节范围宽

LED亮度调整范围大,不像CCFL的最低亮度存在一个门槛。LED背光白平衡的同时可以很好的保证整体对比度、亮度。LED是一种平面状光源,最基本的发光单元是边长3mm~5mm的正方形小片,很容易组合在一起成为既定面积的面光源,并且其亮度具有很高的均匀性,同时所需的辅助光学组件也非常简单。

关键字:LED  液晶电视

来源: 互联网 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/LED/2014/1130/article_11584.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

上一篇:LED封装技术探讨
下一篇:简要分析RGB与白光LED技术

关注eeworld公众号 快捷获取更多信息
关注eeworld公众号
快捷获取更多信息
关注eeworld服务号 享受更多官方福利
关注eeworld服务号
享受更多官方福利

推荐阅读

会行走的广告

这款产品,这款产品所应用的市场,以及这款产品对传统广告展示形式所带来的颠覆式创新变革,是很多人没有关注到,更没有预料到的,它却实实在在的正在发生中。 它是一款什么样的产品?它来自己哪里?它给广告展示形式带了什么样的一种全新体验?它凭什么能在短时间内迅速蹿红?下面就来为大家解读。 这款产品大的方向去讲的话,它只是一款不一样尺寸和功能的led显示屏而已,属于led显示屏众多应用产品系列其中的一个单品,我们给他取了一个很形象的名字——可穿戴led广告衣显示屏,简称led广告衣。它是由深圳科鑫光电自主独立研发的一款创新型、可穿戴人体广告显示屏设备。 下面就给大家来看一下科鑫光电led广告衣的庐山正面目,了解
发表于 2018-08-03
会行走的广告

购买电视这多么多“X”LED 你能分清吗?

最近几年电视显示技术发展越来越快,各种新鲜概念也是如洪水般地袭来,LED、OLED、ULED、QLED,最让人头疼的莫过于这些各式各样的LED概念了,商家的描述也是让消费者摸不着头脑,今天笔者带各位一起辨别这些“X”LED,让你成为一个“懂屏帝”。  “X”LED概念解释  LED  LED在我们生活中非常常见,各种舞台的大屏幕使用的就LED,LED用中文来讲就是发光二极管,有朋友可能会问,LED电视不是液晶电视吗?怎么变成了发光二极管呢?  LED电视采用液晶面板作为显示介质和发光二极管作为背光模组,当光线通过液晶层时,控制液晶分子做不同程度的偏转,就能呈现不同的明暗程度。然后再通过一层彩色的滤光片,让白色的光线带有色彩,最后
发表于 2018-08-02
购买电视这多么多“X”LED 你能分清吗?

80后执掌创维电视 OLED技术能让这家公司翻盘吗?

创维想让彩电行业从营销驱动重回技术驱动。  30年历史的创维迎来了新鲜血液。  7月31日,创维在发布OLED电视的同时,新上任的创维-RGB董事长王志国也正式亮相。这是创维电视几十年以来的首位80后董事长。  据介绍,创维-RGB是创维集团彩电事业本部的经营主体,创维集团CEO刘棠枝将不再兼任创维-RGB董事长。王志国出生于1980年,2009年加入创维集团,主持研发酷开智能电视操作系统。目前担任创维集团CTO、创维-RGB董事长兼全球研发中心总经理、深圳市酷开网络科技有限公司CEO。  “智能电视生态模式已经成立,以后将不再仅仅依赖硬件进行盈利”,刘棠枝如此解释王志国上任的原因,此外他也表示,人事变动能让他腾出更多的时间聚焦
发表于 2018-08-02
80后执掌创维电视 OLED技术能让这家公司翻盘吗?

LED将成为众多领域里的香饽饽

我们大多数人都希望自己的努力能得到回报,而还有些人可能更希望不劳而获。这两种情况很少同时发生,但LED照明却有可能实现此。众所周知,LED功耗低,这意味着从几乎任何其他形式的照明转向LED都将省钱,而无任何代价。它的‘附加’特点是,因为您用更少的能量来点亮您的家或办公室,也会对环境有所帮助。从消费者的角度来看,LED提供了有益于环境和省钱的回报,如果您从另一个角度看,这就像不劳而获(不包括初始支出)。但真的这么简单吗?理论上应该是,但现实情况是您节省的可能会有所不同,这取决于您的LED将交流转换成直流有多高能效。这不是消费者通常会查看的东西,我们可以认为,市场还不成熟,不太关注于此。但实际上,这只是在给未来制造问题。当然,立法
发表于 2018-08-02
LED将成为众多领域里的香饽饽

LED芯片格局已成型 厂商有何战略布局?

近几年,包括三安光电、华灿光电、德豪润达等在内的本土芯片厂商通过扩产、整合持续扩大市场份额,大陆LED芯片集中度正在不断提高。随着国内芯片大厂陆续扩产,海外企业与国内二三线芯片厂逐步收缩产能,LED芯片行业新格局逐渐形成:产业向大陆聚集、产能向龙头聚集。目前,我国LED芯片格局已经基本成型,市场话语权主要掌握在几大龙头厂商手中。然而,他们有何布局呢?我们一起来看看吧!三安光电众所周知,如今的三安光电已不再是一家纯粹的LED芯片企业,而是集衬底材料、LED芯片和化合物半导体于一体的“巨无霸”。三安光电董事会秘书李雪炭表示,公司LED业务有很多新的产品在逐步拓展,另外集成电路业务是未来公司的重点发展方向,业务正在上量阶段。目前LED
发表于 2018-08-01

LG Innotek起诉美国UV美甲烘干机企业侵犯其UV LED专利

LG Innotek 于美国当地时间25日向加利福尼亚北部联邦地方法院及加利福尼亚中部联邦地方法院提起诉讼,指控 Evergreat 侵犯其 UV LED 专利技术。这是 LG Innotek 首次对 UV LED 产品提起专利诉讼。 UV 美甲烘干机用于手部指甲和脚部指甲涂抹指甲油后,通过照射紫外线快速烘干的设备。利用了紫外线与特殊物质发生化学反应的特点。UV LED 作为高性能和高安全性的光源被广泛使用。 Evergreat 公司是位于美国加州的制造企业。在市场中以 “Melodysusie”品牌驰名。 本次诉讼指控 Evergreat 公司销售的10种型号的 UV
发表于 2018-07-30

小广播

颜工专栏

LED专区

现任华润矽威科技(上海)有限公司市场部经理/高工,上海市传感技术学会理事、副秘书长。

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2018 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved