從概念到普及 LED電視節能技術剖析

伴隨著液晶顯示技術的飛速發展，如今，各種尖端顯示技術在液晶電視領域得到了廣泛的運用。縱觀近兩年液晶顯示技術，LED背光源技術的誕生，毫無疑問是液晶電視技術上的一大突破。LED憑借著其節能環保、畫質色彩出眾、輕薄等優秀特色，成為近兩年以來最熱門的關鍵詞之一。

LED作為一種新型的顯示技術，其實很早就已經在其他領域得到普及和應用。由于其技術運用成本高、技術難度大，在液晶電視領域沒有得到廣泛的應用和普及，一直都被消費者視為概念型產品。而這以頸瓶，經過數年的研發和實際運用，在09年徹底突破，不僅將整機的成本控制到最低，更是讓消費者體驗到了新型顯示技術帶來的視覺沖擊感。

從最初的概念產品，到現今的普及型產品，LED電視已經贏得了廣大消費者的喜愛。在LED節能電視普及之際，我們不妨一起來全新認識一下最新型的LED節能技術，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基本技術原理

LED（LighyEmittingDiode），又稱發光二極管，它們利用固體半導體芯片作為發光材料，當兩端加上正向電壓，半導體中的載流子發生復合，放出過剩的能量而引起光子發射產生可見光。

LED發光過程包括三部分：正向偏壓下的載流子注入、復合輻射和光能傳輸。微小的半導體晶片被封裝在潔凈的環氧樹脂物中，當電子經過該晶片時，帶負電的電子移動到帶正電的空穴區域并與之復合，電子和空穴消失的同時產生光子。電子和空穴之間的能量（帶隙）越大，產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，可見光的頻譜范圍內，藍色光、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，從而能夠發出不同顏色的光。

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

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，即以藍光單晶片加上YAG黃色熒光粉混合產生白光。未來較被看好的是三波長白光LED，即以無機紫外光晶片加紅、藍、綠三顏色熒光粉混合產生白光，它將取代熒光燈、緊湊型節能熒光燈泡及LED背光源等市場。

LED不同技術類型特點

由于LED的優良發光特性，色彩飽和度較佳，響應時間極快，漏光效果較弱。通過增加對比、進行區域控制等手段，性能要大大優于冷陰極熒光燈（CCFL）。而且冷陰極熒光燈含有汞等有害物質，LED相較之下更具環保優勢。

目前LED技術在液晶領域的應用，主要是利用LED發光元件替代以前的CCFL熒光燈光源，作為液晶顯示設備的背光源，按照LED發出的光源色彩，分成白光LED背光源和RGB-LED背光源兩種。

在LED發出的光源色彩中，實現了可發出白色光的目標。在液晶顯示設備的成像原理中，背光源發出的白光，經過液態晶體層后，再通過R/G/B彩色濾光膜，變成獨立的原色。在這一過程中，決定最后液晶顯示設備色彩的關鍵并不是液態晶體層，而是背光源的發光質量。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，實現產品超薄化。在液晶顯示設備中，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計。LED背光燈板基本上是長方形或長條形的。它有側部發光及底部發光兩種基本結構。側部發光的結構主要用于狹長條形的背光燈板(一般長度大于2倍的高度)；而底部發光結構主要用于長度與寬度相差不多的背光燈板。LED點亮時，光線射入透明有機玻璃，使整個發光面都可以看到亮光，這稱為邊光效應。有機玻璃頂部做成微珠粒狀，可使整個發光面的光線更均勻。有機玻璃的頂部有一層乳白色透明塑料膜，可使發出的光更為柔和。背光燈板兩側邊用銀色遮光膠帶封住。每個LED發光單元列有兩個串聯的二極管，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出R/G/B三種單色光的LED背光源技術。由于RGB三原色可以調配出自然界中任何一種色彩，也被廣泛應用于液晶電視上。

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

RGB-LED背光源除了更加良好的色域表現力，還可以有效提升電視機的對比度，實現更加精確的色階和層次感更強的畫面。由于整個背光源由眾多微小的LED發光單元組成，所以可以對其中每一個發光器件實現精確的亮度控制。根據原始畫面特點進行小區域內的發光亮度修正變成可能，例如在一幅明暗對比強烈的畫面中，暗部區域的LED背光可以完全關閉，而明亮區域的LED背光實現高亮度輸出，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技術的其他優勢

通過前面對LED技術類型的介紹，相信大家對LED已經有了初步的了解。不過作為一種新型的顯示技術，僅靠了解其技術原理是不夠的，運用LED背光源技術的產品相比普通液晶電視產品的區別、優勢在哪里，可能是很多朋友更為關心的。下面我們就以LED所具備的優秀特色為出發點，為大家簡單的介紹一下LED技術目前相比傳統液晶電視所具備的優勢。

LED作為LCD的背光源，與傳統背光技術相比，LED背光源有更高的色域范圍，色彩還原好，其色彩表現力強于CCFL背光源，可對顯示色彩范圍不足的液晶技術起到很好的彌補作用；LED的使用壽命長達10萬小時，即使每天連續使用10個小時，也可以連續使用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壓倒性的優勢。

與此同時，LED作為一項尖端的顯示技術，亮度調整范圍非常大，實現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，用戶都很容易把顯示設備的亮度調整到最悅目的狀態。