国产LED液晶亮相 能否成为主流？

我国首台采用LED背光技术的液晶电视样机

LED背光技术给电视带来什么变化

　　我们知道液晶面板是被动式显示器件，自己无法发光，只能通过光源的照射显示图像，目前绝大多数液晶电视采用冷阴极荧光管（CCFL）作为背光光源。而LED背光技术就是采用发光二极管作为背光光源，来代替传统冷阴极荧光管的技术。

LED背光技术原理图

　　为了描述方便，采用冷阴极荧光管作为背光光源的液晶电视以下简称LCD电视，采用发光二极管作为背光光源的电视以下简称LED电视。在这里要说明一下，LED背光技术也是液晶电视技术的一种，它的原理和LCD电视相同，只不过采用了新的背光光源，LED电视仍然属于液晶电视。所以LED电视并不是一种全新类型的电视，而是一种拥有新技术的液晶电视，使用了这种技术后将使液晶电视的性能得到很大的提升，下面将详细提到。

　　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，然后四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用。而LED电视使用的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，从而形成光源。

冷阴极荧光管的技术缺陷

　　LCD电视发展的时间比较长，经过长期不断的改良，目前的冷阴极荧光管技术已经非常成熟，其使用寿命在3万～5万小时，但是冷阴极荧光灯管有很多缺点：

　　首先是冷阴极荧光管能够达到的色域（即电视的色彩表现范围）较小，普通的冷阴极荧光管一般只能够达到NTSC色域的72％。

　　其次，冷阴极荧光管属于管状光源，为了使屏幕不同区域的亮度均匀，只有增加LCD电视冷阴极荧光管的数目，不仅需要大量附件，加大了设计难度，而且过多的灯管也增进了功耗。

　　三是液晶面板是靠控制通过面板的光量来控制面板的亮度的，所以LCD电视在使用的过程中，灯管是一直工作的，而冷阴极荧光管背光源的能量利用效率低下，在光能从背光到屏幕的传输过程中，光能量损耗情况非常严重，最终大约有6％的光能可被真正利用，另一方面为了实现更高的亮度和对比度，厂商必须提高光源的输出功率或增加灯管数目，而这样带来的后果就是整机功耗增加。

　　四是冷阴极荧光管需要高压交流电驱动，对电源变压整流组的要求相对复杂，使用寿命并不算长，许多LCD产品在使用几年后屏幕就会发黄、亮度明显变暗。

　　五是冷阴极荧光管中含有汞，不符合未来环保的要求。而且这些缺点是冷阴极荧光管本身的性质的缺陷造成的，所以再怎么改进技术，这些问题也很难得到解决，所以人们就想发展了新的背光技术——LED背光技术。

LED的技术优势

　　色域宽广：与普通的冷阴极荧光管一般只能够达到NTSC色域的72％相比，LED电视一般都能够达到达到NTSC色域的105％。不同材料的LED会发出不同色彩的光线，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。而液晶电视上使用的LED背光光源可以是白色，一般是红、绿、蓝三基色，如果采用更多色LED背光色彩表现力可以进一步提高。

LED背光和CCFL背光色域比较图

　　色彩表现力强：上面讲到的是色域范围广，但这只是色彩表现力强的前提。由于由于LED红绿蓝3色独立发光，可以很容易通过色彩管理精确控制目前的显示色彩特性。而且LED背光可以灵活调整发光频率，而且频率大大高于冷阴极荧光管，因此能解决LCD电视表现动态场景可能产生画面跳动，完美地呈现运动画面，降低动态场景的人工痕迹。

LED背光源单元

　　高亮、高对比度、低功耗：因为发光二极管的亮度和与通过的电流有关，所以LED背光源可以将整个屏幕分成了若干区域，根据显示的影像信号，可单独控制每个区域的发光量，所以影像的暗的部分能够做到更暗，亮的部分能够更亮，亮度和对比度都得到了提高，而且亮度的范围也更广了，通过LED背光技术黑色的光通量能降低到0.05流明，对比度高达10000:1，可以和等离子电视媲美。LED在单独控制每个区域的发光量的同时使用6～40V的低压电源，供电模块的设计简单，这种采用LED背光源的液晶屏比通常用的液晶屏省电48％。因为产生的光线没有先天不足，LED背光系统可以实现真实的图像还原，无论色彩还是亮度都远远超过了以往的液晶电视。画面中细腻的肤色、润泽的绿叶和广袤的风光可以产生身临其境的感觉。

　　机身轻薄：冷阴极荧光管需要高压交流电驱动，电源变压整流组复杂，冷阴极荧光管的数目增加需要大量附件。而LED所需的辅助光学组件可以做得非常简单，无需很多空间，机身可以做得非常轻薄，重量也减轻了许多。以SONY的TX系列的笔记本电脑为例，和采用冷阴极荧光管LCD的VAIOT系列相比，厚度从9mm降到了4.5mm，重量上降低了26％。三菱电机在SID2005上发布的六原色LED背光的液晶电视厚度只有5厘米！

　　使用寿命长：我们知道影响液晶电视寿命的主要是背光光源，现在的LED使用寿命已经可以达到10万小时，如果即使按每天一早起来就开机，一天12小时计算，一台采用LED背光光源的液晶电视也可以使用将近23年！

　　绿色环保、适应能力强：LED光源没有任何射线产生，不含汞等有毒物质，符合消费者绿色环保的理念。此外LED电视采用了固态发光器件，LED背光源没有娇气的部件，对环境的适应能力非常强，零下40℃的低温照常使用，使用温度范围广、低电压、耐冲击。

LED能否代替冷阴极荧光管成为液晶电视的主流？

　　虽然LED的性能出众，但是还是有不少的因素制约着LED背光技术的发展，在短时间内还难以迅速普及。

　　首先是成本，LED背光面板的价格相当昂贵，同等尺寸的背光源，LED是冷阴极荧光管价格的4～5倍，而且屏幕尺寸越大，采用LED背光技术的成本就越高，而很少又消费者为了这些性能买单，所以就现在价格竞争激烈的市场而言，厂家心又余而力不足，也只能望而却步了，目前LED背光光源只能在高端液晶电视中出现。

　　其次是技术不成熟，LED背光源的光效率还不够高，实际效率距离理论效率还有一段距离，同等尺寸显示屏比冷阴极荧光管耗电量高。另外散热不好也是LED的一大缺点，虽然这方面已经取得了长足的进展，但高功耗还是不符合目前环保的潮流。

　　可喜的是LED产业也存在类似微处理器产业中的“摩尔定律”———Haitz定律，主要是指LED的价格每10年将为原来的1/10，性能则提高20倍。如果这个定律能够不断应验，而随着产能的增加，LED背光源的成本将快速下滑，在一两年后，LED的成本将下降到冷阴极荧光管电视成本的2倍。

　　在另一面，现在很多厂商都已经注意到了LED的巨大优势，何况在竞争中要想立于不败之地，必须立足于新的技术，所以目前各大厂家都在这方面投入了巨大的人力物力，相信不久以后，LED的缺点将一一被克服。随着工艺的成熟和生产规模的增加，LED背光的成本会逐步下降，逐渐成为普通用户也可以消费的成熟技术。

　　还几年以前，平板电视还是只是富有人家的奢侈品，很少有人会想到平板电视的兴起如此之快，在短短几年时间就迅速侵占了CRT电视的大半江山。如今LED电视又会将几年以前的一幕再度上演，成为平板电视兴起的一个翻版，像当初LCD电视代替CRT电视一样，LED必将代替冷阴极荧光管，成为液晶电视的主流。

SONY公司KDX-46Q005系列LED电视，也是世界上第一台LED电视

写在最后

　　虽然早在2004年以前日本就已经推出了LED背光的液晶电视，但是这次夏新电子推出的国内首台LED背光液晶电视还是引起了国内业界不小的震动，因为虽然很多厂家都开始全力研发LED背光电视，但全世界范围内能够研发制造LED背光灯液晶电视的品牌不过两三个。夏新在国内率先开发LED作为液晶电视的背光，不仅代表夏新的液晶技术发展再次走在众多国产厂商前面，说明技术开发和技术领先已经引起了中国的液晶电视生产厂商的足够重视。相信随着LED技术的不断完善和成本的不断降低，将对未来中国乃至世界液晶电视产业的技术发展和竞争格局产生深远影响，也许在不久的将来，拥有LED背光技术的液晶彩电“大战”将在国内的各大商场上打响。