大尺寸大尺寸TFT-LCD的的LED背光技术背光技术
传统的薄膜晶体管液晶显示器通常采用冷阴极荧光灯作为背光光源。相比较而言,由于发光二极管
(LED)TFT-LCD背光源系统具有色彩还原性好、对比度高、亮度高等优点,近年来应用于大尺寸TFT-LCD的
LED背光技术取得了长足的进步。
1 前言前言
LCD 是被动发光器件, 本身是不发光的, 因此必须要有背光模块给LCD 提供光源。用来作为背光模块的光源有以下几
种:
(1)冷阴极荧光灯;
(2)
(3)电致发光背光。
其中, EL 背光系统由于在工作过程中亮度会逐渐衰减, 限制了它的运用, 现在主要用于中小型的LCD上。CCFL 背光
系统由于其体积小、寿命长、亮度高和工作电流低等优点, 是当前LCD 背光系统的主要选择;LED 背光系统则由于发光功率
比较低, 长期以来只能应用在小尺寸的LCD 当中。然而, 由于LED 背光系统本身具有CCFL 无法比拟的优点, 比如: 色彩
还原好、省电、寿命长; 另外由于LED 背光不含汞蒸汽, 对环境的污染也少, 加上大功率LED 的出现, 使LED 背光成为最
近显示界的一个热门研究课题, 尤其是LED 背光的色彩还原性, 文献报道称其可以达到NTSC 的105%,而一般的CCFL 背
光则只能达到NTSC 的70%, 如图1 所示。
图1 LED 和CCFL 的色域图
因此利用LED 作为LCD 的背光, 色彩将更加鲜艳。鉴于LED
2 LED 背光技术背光技术
LED 背光技术主要分为直下式背光结构和侧式背光结构两种, 直下式背光由许多LED 均匀分布在显示区域后面, 加上反
射腔和扩散膜等共同作用, 得到亮度均匀的平面发光效果; 侧式背光则由多个LED 排成一排形成线光源, 经过导光体、反射
膜、扩散膜形成均匀发光面。以前由于单个LED 的功率比较低, 如果要将LED 用于大尺寸的LCD, 需要很多LED 才能达到
要求的亮度。近几年来, 由于大功率LED 的出现, LED背光在大尺寸TFT- LCD 中的运用取得了长足的进步, 其中大部分都
是采用侧式结构。按照LED 的颜色可以分为RGB LED 背光和白光LED 背光两种:
( 1) RGB LED 背光单元是将三基色LED 发出的光复合产生白光;( 2) 白光LED 背光单元则直接利用白光LED 产生
的白光。
2.1 大功率大功率RGB LED 复合成白光复合成白光
图2 是2001 年荷兰飞利浦照明系统公司开发的利用RGB 复合成白光的18in 背光系统的示意图。