從概念到普及 LED電視節(jié)能技術(shù)剖析

伴隨著液晶顯示技術(shù)的飛速發(fā)展，如今，各種尖端顯示技術(shù)在液晶電視領(lǐng)域得到了廣泛的運(yùn)用?？v觀近兩年液晶顯示技術(shù)，LED背光源技術(shù)的誕生，毫無疑問是液晶電視技術(shù)上的一大突破。LED憑借著其節(jié)能環(huán)保、畫質(zhì)色彩出眾、輕薄等優(yōu)秀特色，成為近兩年以來最熱門的關(guān)鍵詞之一。

LED作為一種新型的顯示技術(shù)，其實很早就已經(jīng)在其他領(lǐng)域得到普及和應(yīng)用。由于其技術(shù)運(yùn)用成本高、技術(shù)難度大，在液晶電視領(lǐng)域沒有得到廣泛的應(yīng)用和普及，一直都被消費(fèi)者視為概念型產(chǎn)品。而這以頸瓶，經(jīng)過數(shù)年的研發(fā)和實際運(yùn)用，在09年徹底突破，不僅將整機(jī)的成本控制到最低，更是讓消費(fèi)者體驗到了新型顯示技術(shù)帶來的視覺沖擊感。

從最初的概念產(chǎn)品，到現(xiàn)今的普及型產(chǎn)品，LED電視已經(jīng)贏得了廣大消費(fèi)者的喜愛。在LED節(jié)能電視普及之際，我們不妨一起來全新認(rèn)識一下最新型的LED節(jié)能技術(shù)，讓大家對LED電視有更加深刻了解，在選擇時更加具有針對性。

LED基本技術(shù)原理

LED（LighyEmittingDiode），又稱發(fā)光二極管，它們利用固體半導(dǎo)體芯片作為發(fā)光材料，當(dāng)兩端加上正向電壓，半導(dǎo)體中的載流子發(fā)生復(fù)合，放出過剩的能量而引起光子發(fā)射產(chǎn)生可見光。

LED發(fā)光過程包括三部分：正向偏壓下的載流子注入、復(fù)合輻射和光能傳輸。微小的半導(dǎo)體晶片被封裝在潔凈的環(huán)氧樹脂物中，當(dāng)電子經(jīng)過該晶片時，帶負(fù)電的電子移動到帶正電的空穴區(qū)域并與之復(fù)合，電子和空穴消失的同時產(chǎn)生光子。電子和空穴之間的能量（帶隙）越大，產(chǎn)生的光子的能量就越高。光子的能量反過來與光的顏色對應(yīng)，可見光的頻譜范圍內(nèi)，藍(lán)色光、紫色光攜帶的能量最多，桔色光、紅色光攜帶的能量最少。由于不同的材料具有不同的帶隙，從而能夠發(fā)出不同顏色的光。

打個比方，LED就像一個漢堡，可以發(fā)光的材料是夾層中的“肉餅”，而上下的電極就是夾肉的面包。而通過對其中發(fā)光材料的研究，人們逐漸開發(fā)出各種光色、光效率越來越高的LED元件，但是無論怎么變化，LED總的發(fā)光原理和結(jié)構(gòu)都沒有發(fā)生太大的變化。

LED照明光源的主流將是高亮度的白光LED。目前，已商品化的白光LED多是二波長，即以藍(lán)光單晶片加上YAG黃色熒光粉混合產(chǎn)生白光。未來較被看好的是三波長白光LED，即以無機(jī)紫外光晶片加紅、藍(lán)、綠三顏色熒光粉混合產(chǎn)生白光，它將取代熒光燈、緊湊型節(jié)能熒光燈泡及LED背光源等市場。

LED不同技術(shù)類型特點

由于LED的優(yōu)良發(fā)光特性，色彩飽和度較佳，響應(yīng)時間極快，漏光效果較弱。通過增加對比、進(jìn)行區(qū)域控制等手段，性能要大大優(yōu)于冷陰極熒光燈（CCFL）。而且冷陰極熒光燈含有汞等有害物質(zhì)，LED相較之下更具環(huán)保優(yōu)勢。

目前LED技術(shù)在液晶領(lǐng)域的應(yīng)用，主要是利用LED發(fā)光元件替代以前的CCFL熒光燈光源，作為液晶顯示設(shè)備的背光源，按照LED發(fā)出的光源色彩，分成白光LED背光源和RGB-LED背光源兩種。

在LED發(fā)出的光源色彩中，實現(xiàn)了可發(fā)出白色光的目標(biāo)。在液晶顯示設(shè)備的成像原理中，背光源發(fā)出的白光，經(jīng)過液態(tài)晶體層后，再通過R/G/B彩色濾光膜，變成獨(dú)立的原色。在這一過程中，決定最后液晶顯示設(shè)備色彩的關(guān)鍵并不是液態(tài)晶體層，而是背光源的發(fā)光質(zhì)量。背光源的光譜中RGB每種原色光的純度越高，在最后才能還原出越純正的原色，只有還原出純正的RGB三原色，才能調(diào)配出純正而且真實的色彩效果。

采用白光LED的還可以有效降低液晶面板的厚度，實現(xiàn)產(chǎn)品超薄化。在液晶顯示設(shè)備中，LED背光燈板的形狀與尺寸會按照液晶面板的形狀及尺寸不同而設(shè)計。LED背光燈板基本上是長方形或長條形的。它有側(cè)部發(fā)光及底部發(fā)光兩種基本結(jié)構(gòu)。側(cè)部發(fā)光的結(jié)構(gòu)主要用于狹長條形的背光燈板(一般長度大于2倍的高度)；而底部發(fā)光結(jié)構(gòu)主要用于長度與寬度相差不多的背光燈板。LED點亮?xí)r，光線射入透明有機(jī)玻璃，使整個發(fā)光面都可以看到亮光，這稱為邊光效應(yīng)。有機(jī)玻璃頂部做成微珠粒狀，可使整個發(fā)光面的光線更均勻。有機(jī)玻璃的頂部有一層乳白色透明塑料膜，可使發(fā)出的光更為柔和。背光燈板兩側(cè)邊用銀色遮光膠帶封住。每個LED發(fā)光單元列有兩個串聯(lián)的二極管，若干列組成LED陣列(視背光燈板的長度而定)。

在上面我們提到了，LED除了白光之外，還有一種采用可以發(fā)出R/G/B三種單色光的LED背光源技術(shù)。由于RGB三原色可以調(diào)配出自然界中任何一種色彩，也被廣泛應(yīng)用于液晶電視上。

RGB-LED背光源是通過可以發(fā)出高純度紅色、綠色、藍(lán)色光的LED元件，實現(xiàn)傳統(tǒng)CCFL光源不能達(dá)到的寬廣色域范圍。目前主流的RGB-LED背光源已經(jīng)可以達(dá)到105%的NTSC色域范圍，而且只要采用性能更加強(qiáng)大的LED器件，目前已經(jīng)可以實現(xiàn)120%以上的NTSC色域范圍。這點對于以還原圖像為主的電視機(jī)而言，將是一個非常有效的提升畫質(zhì)的手段。

RGB-LED背光源除了更加良好的色域表現(xiàn)力，還可以有效提升電視機(jī)的對比度，實現(xiàn)更加精確的色階和層次感更強(qiáng)的畫面。由于整個背光源由眾多微小的LED發(fā)光單元組成，所以可以對其中每一個發(fā)光器件實現(xiàn)精確的亮度控制。根據(jù)原始畫面特點進(jìn)行小區(qū)域內(nèi)的發(fā)光亮度修正變成可能，例如在一幅明暗對比強(qiáng)烈的畫面中，暗部區(qū)域的LED背光可以完全關(guān)閉，而明亮區(qū)域的LED背光實現(xiàn)高亮度輸出，由此帶來的對比度提升效果將是以往采用CCFL光源的液晶電視所不能比擬的。

LED技術(shù)的其他優(yōu)勢

通過前面對LED技術(shù)類型的介紹，相信大家對LED已經(jīng)有了初步的了解。不過作為一種新型的顯示技術(shù)，僅靠了解其技術(shù)原理是不夠的，運(yùn)用LED背光源技術(shù)的產(chǎn)品相比普通液晶電視產(chǎn)品的區(qū)別、優(yōu)勢在哪里，可能是很多朋友更為關(guān)心的。下面我們就以LED所具備的優(yōu)秀特色為出發(fā)點，為大家簡單的介紹一下LED技術(shù)目前相比傳統(tǒng)液晶電視所具備的優(yōu)勢。

LED作為LCD的背光源，與傳統(tǒng)背光技術(shù)相比，LED背光源有更高的色域范圍，色彩還原好，其色彩表現(xiàn)力強(qiáng)于CCFL背光源，可對顯示色彩范圍不足的液晶技術(shù)起到很好的彌補(bǔ)作用；LED的使用壽命長達(dá)10萬小時，即使每天連續(xù)使用10個小時，也可以連續(xù)使用27年，大大延長了液晶電視的使用壽命，從而獲得對等離子技術(shù)壓倒性的優(yōu)勢。

與此同時，LED作為一項尖端的顯示技術(shù)，亮度調(diào)整范圍非常大，實現(xiàn)LED功率控制很容易，不像CCFL的最低亮度存在一個門檻，因此，無論在明亮的戶外還是全黑的室內(nèi)，用戶都很容易把顯示設(shè)備的亮度調(diào)整到最悅目的狀態(tài)。[!--empirenews.page--]

除了在節(jié)能、色域范圍的優(yōu)勢外，LED背光源還有很多獨(dú)特的優(yōu)點。傳統(tǒng)CCFL燈管的閃爍發(fā)光頻率較低，表現(xiàn)動態(tài)場景可能產(chǎn)生畫面跳動，但是LED背光可以靈活調(diào)整發(fā)光頻率，而且頻率大大高于CCFL，因此能完美地呈現(xiàn)運(yùn)動畫面。

LED背光源能夠進(jìn)行實時色彩管理，由于紅綠藍(lán)3色獨(dú)立發(fā)光，容易精確控制目前的顯示色彩特性，還可以調(diào)整背光白平衡，同時保證整體對比度，當(dāng)用戶的視頻源在計算機(jī)和DVD機(jī)間切換時，可以輕松在9600K和6500K間調(diào)整白平衡，而且不會犧牲亮度和對比度。

LED是一種平面狀光源，最基本的發(fā)光單元是3～5mm邊長的正方形，封裝后極容易組合在一起成為既定面積的面光源，具有很好的亮度均勻性。作為液晶電視的背光源，所需的輔助光學(xué)組件可以做得非常簡單，屏幕亮度均勻性更為出色。

LED使用的低壓電源，十分安全，供電模塊的設(shè)計也頗為簡單。同時，沒有任何射線產(chǎn)生，也沒有水銀之類的有毒物質(zhì)，是綠色環(huán)保光源。另外，平面狀結(jié)構(gòu)讓LED擁有穩(wěn)固的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，抗震性能也很出色。

LED電視的市場趨勢

LED作為目前液晶電視發(fā)展的一項核心技術(shù)，LED前景非常好，技術(shù)來資金方面都已成規(guī)模，而且隨著環(huán)保意識的普及，節(jié)約環(huán)保的LED已經(jīng)成為市場和社會的寵兒，很多政府部門對其都引起非常高的重視。

目前我國LED產(chǎn)業(yè)已經(jīng)開始進(jìn)入發(fā)展期，上游生產(chǎn)企業(yè)主要有深圳方大、上海藍(lán)光、江西聯(lián)創(chuàng)等，中游生產(chǎn)企業(yè)主要有深圳量子、河北鑫谷、杭州創(chuàng)元等，下游生產(chǎn)企業(yè)主要有廈門華聯(lián)、佛山光電等。科技部已批準(zhǔn)將在上海、大連、南昌、廈門、深圳5地建立LED產(chǎn)業(yè)化基地，不過這其中大部分是作半導(dǎo)體照明之用。

在電視廠商中，前段時間，海信宣布建立一條LED模組生產(chǎn)線。此后，清華同方也表示將募資20億元重點投入LED。這一兩年內(nèi)，海信、康佳、三星、清華同方、LG、索尼、夏普都推出了LED電視。

三星電子中國總部彩電產(chǎn)品營銷部長李明旭在接受專訪時表示，LED背光源技術(shù)相對CCFL來說，擁有亮度高、工作電壓低、功耗小等諸多優(yōu)點，雖然成本相對較高，但量產(chǎn)后成本會下降，而且肯定會有消費(fèi)群。據(jù)其透露，目前LED電視的成本已經(jīng)較之先前降了很多，2009年成本有望進(jìn)一步下降，與普通CCFL的成本差距將進(jìn)一步減小。

在3月份，三星一舉推出多款LED電視，在發(fā)布會上首發(fā)的LED電視在尺寸方面包括40英寸、46英寸、55英寸的產(chǎn)品，型號已經(jīng)確定為6000/7000/8000系列，目前6000/7000系列LED液晶電視已經(jīng)在中國市場正式亮相。

劉全恩也表示，前兩年液晶電視在采用LED背光源技術(shù)上得到突破，研究出大量降低LED使用數(shù)量的技術(shù)，可將52英寸液晶電視面板所需LED數(shù)量從原來1000多個下降到30多個，大大降低了成本。相信LED背光源一定能在液晶電視機(jī)上得到更廣泛應(yīng)用，使液晶電視的圖像質(zhì)量達(dá)到新的水平。

據(jù)了解，目前海信、三星、索尼、夏普等廠商最早介入LED電視的研發(fā)并實現(xiàn)了產(chǎn)品的批量上市，盡管目前市場上的LED比傳統(tǒng)電視價格稍高，但在中外主流平板電視制造企業(yè)大力推廣和宣傳下，消費(fèi)市場對LED電視的認(rèn)知度不斷提升，已投放市場的LED產(chǎn)品出現(xiàn)了熱銷場景。