2、LED背光源的LCD电视

　　LED是Light Emitting Diode（发光二极管）的缩写，属于一种半导体元器件。这种产品及应用不是现在才有，而在上世纪60年代就开始出现，并在我们现实生活中随处可见，例如路边的广告牌、家用电器上的各色指示灯和手机键盘上的背光照明等大都是采用了LED作光源，而作为背光源技术在显示器产品上的应用来说，则是一种新技术。

　　从发光原理上来看，发光二极管的核心部分是由p型半导体和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p-n结。在某些半导体材料的p-n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。p-n结加反向电压，少数载流子难以注入，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，通称LED。同时又根据半导体材料物理性能的不同，LED可发出从紫外到红外不同光谱下不同颜色的光，为LED在显示领域的应用奠定了基础。

　　在液晶电视上使用的LED背光源可以是白色，也可以是红、绿、蓝三基色。目前LED电视按照背光源的种类可分为三种技术，即：白光LED、RGB-LED和边缘发光LED。

　　LED背光源主要有光源、 导光扳、光学用摸片、驱动电路、塑胶框等组成。

　　LED 背光源LCD 模块结构示意图如下图1所示。

图1 LED背光源LCD模块结构示意图

　　（1） 白光LED

　　白色光LED（WLED）背光源与CCFL背光源在结构上基本是一致的，主要的区别在于CCFL是线光源，而LED是点光源。白光LED相对于RGB-LED简单，它采用了只能发出白色光的LED光源代替原来的CCFL荧光管。白光LED很容易实现区域控制，因此白光LED电视的对比度会很高

　　由于白光LED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的光谱特性在色彩显示特性方面上并不如RGB-LED电视。不过白光LED电视的优点也是比较明显的，例如亮度动态调节、区域背光控制都可以实现，也能实现很好的对比度。在色域范围上比普通CCFL液晶电视有所提升,在成本上比RGB-LED电视较低。

　　（2）RGB-LED 三色LED背光源

　　RGB-LED背光源是诞生时间比较早的一种技术。RGB-LED通过红色、绿色、蓝色三原色LED调制成白光，具有最好的光学特性。

图2 RGB-LED结构

　　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。目前最常见的是由1个红色LED、1个蓝色LED和2个绿色LED组成，如图2所示。这种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，同时在合成标准白色时，绿色光所占的比例是最多。（它主要原理基于彩色电视亮度方程：Y=0.30R+0.69G+0.11B）。图3给出了改进后的RGB-LED微结构示意图。

　　RGB-LED背光源的位置和以往的CCFL相比变化并不大，仍然在液晶面板层正后方。因此从结构上看，采用这种技术的LCD电视，在外观上和普通CCFL液晶电视没有很明显的差异。

图3改进后的 RGB-LED结构

　　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电视的色域范围能达到NTSC 的120%以上，部分经过良好调整的机型甚至可以达到150%左右的色域范围，达到或者超越了等离子电视的色域范围；完全满足数字电视、大屏幕高清晰度电视色域的要求。

　　此外，RGB-LED电视也可以支持背光区域调整技术，很容易实现亮度调节，因此在对比度方面，也能够达到很高动态对比度，提高了电视的图像质量。当然,RGB-LED电视虽有很多优点，但成本高，同时RGB-LED需要单独的调光电路和更好的散热结构，在一定程度上导致电视结构复杂，难以做到轻薄化。

　　（3）边缘发光LED

　　边缘发光LED被业界称为第三代LED背光技术。是将LED光源放置在电视的边框位置，大都紧挨液晶面板排列一层，因此非常节省空间。它虽然采用了白光LED作为背光源，但是通过结构和特殊材料的应用，在提高了色域和对比度性能的同时，机身厚度也大幅度下降，可以做到超薄型。如目前市面上能够看到的三星的LED电视和索尼的边缘LED电视都主打纤薄的外观。

　　不过边缘发光LED发出的光并不像白光LED和RGB-LED 三色LED背光源一样直接穿过液晶面板，而是和液晶面板平行，光线必须通过特殊的导光板，改变传播方向后才会透过液晶面板层。由于电视面板尺寸较大，为了实现均匀的亮度，其导光板的结构更加复杂。因边缘LED的位置在液晶面板的侧面，因此它使用的导光板不仅具有改变光线传播方向的功能，还要能够劲量均匀的将光线分散开，否则电视图像将出现严重的边缘亮、中间暗的现象。另外边缘LED的位置不是在液晶面板的正后方，因此这种类型的LED电视还难以实现背光源的区域调光，这也是边缘LED电视需要解决的一个技术难题。