LCD与LED

2012-03-12 11:40:12来源: 互联网

LCDLED的区别

液晶不同于等离子的最大区别就是液晶必须依靠被动光源,而等离子电视属于主动发光显示设备。目前市场上主流的液晶背光技术包括LED(发光二极管)和CCFL(冷阴极荧光灯)两类。LCD就是LCD..LCD 液晶显示器是Liquid Crystal Display 的简称,LCD 的构造是在两片平行的玻璃当中放置液态的晶体,两片玻璃中间有许多垂直和水平的细小电线,透过通电与否来控制杆状水晶分子改变方向,将光线折射出来产生画面。

 液晶本身不发光的,只能产生颜色变化,需要背光源才能看到显示的内容。传统的笔记本屏幕都使用了冷阴极荧光灯管(CCFL)作为背光,而LED背光荧屏采用的发光二极管,这是二者的区别。白光LED呈点光源,CCFL管为条状光源。小的白光LED使用直流供电,多个使用时可以串串并并,但数瓦以上者,就要考虑合适的驱动电路以提高效率了。CCFL管则必需有“高压板”配套使用。

只是LCD背光方式有几种,其中包括LED(Light Emitting Diode)跟CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp) 或称为CCFT(Cold Cathode Fluorescent Tube)。   

  CCFL(冷阴极荧光灯)背光源是目前液晶电视的最主要背光产品。它的工作原理是当高电压加在灯管两端后,灯管内少数电子高速撞击电极后产生二次电子发射,开始放电,管内的水银或者惰性气体受电子撞击后,激发辐射出253.7nm的紫外光,产生的紫外光激发涂在管内壁上的荧光粉而产生可见光。CCFL灯管寿命一般定义为:在25℃的环境温度下,以额定的电流驱动灯管,亮度降低到初始亮度的50%的工作时间长度为灯管寿命。目前液晶电视背光的标称寿命可达到60000小时。CCFL(冷阴极荧光灯)背光源的特点是成本低廉,但是色彩表现不及LED背光。

  LED背光采用发光二极管作为背光光源,是未来最有希望替代传统冷阴极荧光管的技术。发光二极管由数层很薄的搀杂半导体材料制成,一层带有过量的电子,另一层则缺乏电子而形成带正电的空穴,工作时电流通过,电子和空穴相互结合,多余的能量则以光辐射的形式被释放出来。通过使用不同的半导体材料可以获得不同发光特性的发光二极管。目前已经投入商业应用的发光二极管可以提供红、绿、蓝、青、橙、琥珀、白等颜色。手机上使用的主要是白色LED背光,而在液晶电视上使用的LED背光光源可以是白色,也可以是红、绿、蓝三基色,在高端产品中也可以应用多色LED背光来进一步提高色彩表现力,如六原色LED背光光源。采用LED背光的优势在于厚度更薄,大约为5厘米,色域也非常宽广,能够达到NTSC色域的105%,黑色的光通量更是可以降低到0.05流明,进而使液晶电视对比度高达10000:1。同时,LED背光光源的另还具有10万小时的寿命。 目前制约LED背光发展的问题主要是成本,由于价格比冷荧光灯管光源高出许多,LED背光光源只能在国外的高端液晶电视中出现。

LED背光光源的优点

1.屏幕可以做的更薄  我们注意看一些液晶显示器,可以看到排列着几根丝状的CCFL灯管,为了使屏幕均匀发光,还需要添加一些其他的器件,这样就没法做到很薄;而背光就不同,LED背光源本身就是平面发光材料,无需加其他的器件。

2.画面效果更好  CCFL背光屏一般是中间亮度和四周不一样,同时屏幕全黑的时候有些发白

3.不会发黄变暗   CCFL荧光灯和日光灯一样,时间长了会老化,所以传统的笔记本屏幕两三年后会发黄变暗,而LED背光屏的寿命就要长多了,至少是两三倍。

4.更加省电  大家都知道日光灯要很高的电压轰击汞蒸气,所以CCFL屏的功耗要大,一般14寸的功耗在20瓦以上。LED是一种半导体,在低压下工作,结构简单,功耗小,特别有利于笔记本的续航能力。

5.更加环保  CCFL灯光中的汞对环境有很大的污染,无害回收有很大的难处。

CCFL冷阴极荧光灯管的工作原理
  CCFL冷阴极荧光灯管的物理构成是在一玻璃管内封入隋性气体Ne+Ar混合气体,其中含有微量水银蒸气(数mg),并于玻璃内壁涂布萤光体。CCFL冷阴极荧光灯管通过灯管两端的电极,让灯管内的气态汞激发的紫外线碰撞管壁上的荧光粉,从而发出光线。其波长由萤光体物质特性决定。
CCFL冷阴极荧光灯管的缺陷
  目前液晶电视普遍采用的CCFL光源,无论是从发光原理还是从物理结构上看,都和我们日常使用的日光灯管都非常接近。这种光源具有结构简单、灯管表面温升小、灯管表面亮度高、易加工成各种形状的优秀特性。但是使用寿命绞短,含汞,色域较窄,只能达到NTSC的70%~80%。对于大尺寸电视机屏,CCFL的电压加高和加长管子的加工也有困难。
  其一,最让人头痛的问题是使用寿命较短。CCFL背光源使用寿命一般为15000小时~25000小时,LCD(尤其是笔记本电脑的液晶屏)使用时间愈长亮度下降愈明显,在使用2~3年后,LCD屏幕就会发暗、变黄,这正是CCFL使用寿命期较短的缺陷所造成的。
  其二,限制了液晶显示器色彩的发挥。液晶显示器中每个像素都是由R、G、B三个长方形色块组成,而液晶显示器色彩表现完全取决于背光模块和滤色膜的性能。滤色膜的三基色默认CCFL发出的白光和日光一样均匀(三基色所占的成分),但是CCFL背光模块实际上并不能达到设计的要求,仅能够达到NTSC标准的70%左右。
  其三,结构复杂、亮度输出均匀性差。由于冷阴极荧光灯不是平面光源,因此为了实现背光源均匀的亮度输出,LCD的背光模组需要搭配扩散片、导光板、反射板等众多辅助器件,但是在显示全白或全黑画面时,屏幕边缘和中心亮度的差异十分明显。
  其四,体积较大,功耗不理想。由于CCFL背光源必须包含扩散板、反射板等复杂的光学器件,因此LCD的体积无法再进一步缩小。在功耗方面,采用CCFL作为背光源的LCD也无法令人满意,14英寸LCD的CCFL背光源往往需要消耗20W甚至更多的电能。
  当然,最近两年国内外厂商针对传统CCFL的弊端作了些改良,似乎都达到了很高的水准,厂家宣传更是说的神乎其神,但是这些改进都是有限的,并不能彻底消除CCFL背光源的先天技术缺陷。

 

从目前背光还是以CCFL管为主的情况来看,造价可能略低,技术也比较成熟。LED做背光,还局限于手机,MP3,MP4等小屏产品中,对于大屏产品,还是一个努力方向,不过,比较省电,是它的优点。

关键字:LCD  LED

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2012/0312/article_15000.html
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