國(guó)內(nèi)外LED背光技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

中國(guó)產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告網(wǎng)訊:

         內(nèi)容提示：就LED液晶電視發(fā)展趨勢(shì)而言，LED的技術(shù)革新是推動(dòng)其發(fā)展的一個(gè)重要方面，光效更高、散熱更好的LED器件的研發(fā)是大勢(shì)所趨。LED液晶電視發(fā)展的關(guān)鍵之一是LED背光控制技術(shù)的發(fā)展。
　　 
         自2004年Sony推出第一款以L(fǎng)ED為背光的液晶電視發(fā)展至今，隨著LED器件技術(shù)、性能的不斷提高，國(guó)內(nèi)外針對(duì)電視應(yīng)用的LED背光技術(shù)研發(fā)也全面開(kāi)展起來(lái)，并不斷走向深入。

　　LED為低電壓工作器件，具有低電壓?jiǎn)��?dòng);工作電流易控制，可操作性好;固態(tài)發(fā)光源，防震性好，壽命長(zhǎng);色域?qū)�，�?00%NTSC左右;不含有汞等有害物質(zhì);其響應(yīng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于液晶分子的響應(yīng)速度等優(yōu)點(diǎn)。因此，LED是作為背光源的理想發(fā)光器件。隨著LED技術(shù)的不斷發(fā)展，LED的發(fā)光效率也會(huì)進(jìn)一步提高，散熱問(wèn)題也將大大改善。

　　各種LED背光技術(shù)可以不同的分類(lèi)方式進(jìn)行分類(lèi)。如以背光源光學(xué)架構(gòu)來(lái)劃分，LED背光技術(shù)大體可分為直下式、側(cè)導(dǎo)光以及混合(拼接)式等;若以采用LED芯片的種類(lèi)來(lái)劃分，又可分為單色(包括藍(lán)光芯片+黃熒光粉、藍(lán)光芯片+紅、綠雙色熒光粉等)、雙色和三色等幾種;若考慮液晶面板的因素，采用無(wú)濾光片液晶面板，可進(jìn)行時(shí)序色彩疊加調(diào)光方式等。

　　另外在LED背光的動(dòng)態(tài)控制技術(shù)方面，同樣的硬件架構(gòu)，因其調(diào)光機(jī)理完全不同，其完成的功能及實(shí)現(xiàn)的效果也不同。若僅僅從技術(shù)方面考慮，LED背光技術(shù)可完成的功能大體可分為：提高動(dòng)態(tài)對(duì)比度、減小液晶顯示的拖尾現(xiàn)象、節(jié)能、改善畫(huà)質(zhì)等。所以一個(gè)LED背光液晶電視系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)該將LED背光技術(shù)所能完成的功能與所需的硬件架構(gòu)(指LED背光排列驅(qū)動(dòng))統(tǒng)籌考慮，LED背光的排列、分區(qū)個(gè)數(shù)、分區(qū)陣列對(duì)LED背光液晶電視所能達(dá)到的顯示效果以及節(jié)能等性能指標(biāo)影響很大。

　　就LED液晶電視發(fā)展趨勢(shì)而言，LED的技術(shù)革新是推動(dòng)其發(fā)展的一個(gè)重要方面，光效更高、散熱更好的LED器件的研發(fā)是大勢(shì)所趨。

　　LED液晶電視發(fā)展的關(guān)鍵之一是LED背光控制技術(shù)的發(fā)展。LED背光的控制功能的開(kāi)發(fā)目標(biāo)日益明朗，即克服或改善液晶顯示固有的問(wèn)題：如暗灰階的漏光問(wèn)題、液晶顯示拖尾現(xiàn)象以及改善畫(huà)質(zhì)，提高色域、節(jié)能環(huán)保等。在各種LED背光控制算法中，分區(qū)動(dòng)態(tài)控制算法可很好的解決上述液晶顯示的兩大缺點(diǎn)，因此是不二選擇、大勢(shì)所趨。

　　(一)LED的選型

　　發(fā)光效率和色域?qū)σ壕щ娨暠彻庠碙ED的選型有著重要的影響。紅、綠、藍(lán)色LED混合出的白光色域最高，但光效很低，驅(qū)動(dòng)電路需顏色控制模塊控制，增加了電路成本。藍(lán)光芯片+紅、綠熒光粉LED是目前液晶電視比較理想的白光LED背光源。

　　(二)直下式LED的分區(qū)

　　一般LED的封裝比CCFL要小得多，由LED代替CCFL，LED的數(shù)量要遠(yuǎn)大于CCFL的數(shù)量。因此，LED的驅(qū)動(dòng)方式，LED控制算法的復(fù)雜性、可靠性以及如何排列LED有利于LCD顯示質(zhì)量的提高，是設(shè)計(jì)LED背光需考慮的問(wèn)題。

　　將LED進(jìn)行分區(qū)塊排列、驅(qū)動(dòng)是比較好的選擇。然而，對(duì)于一個(gè)LCD的背光源，如何進(jìn)行分區(qū)，分區(qū)的大小、個(gè)數(shù)，是提高LCD顯示畫(huà)質(zhì)的一個(gè)重要問(wèn)題。海信42寸LED背光液晶電視的LED背光分區(qū)個(gè)數(shù)在100個(gè)左右，整個(gè)LCD的對(duì)比度、顯示效果、驅(qū)動(dòng)成本、算法復(fù)雜性是最佳的。

　　LED背光采用均勻分區(qū)也可應(yīng)用背光掃描算法，改善或消除液晶顯示動(dòng)態(tài)畫(huà)面拖尾問(wèn)題。

　　(三)LED的排列方式(分區(qū)形狀)

　　LED分區(qū)的形狀一般為矩形或正方形，分區(qū)內(nèi)各個(gè)LED串聯(lián)在一起。由于分區(qū)內(nèi)流過(guò)每個(gè)LED的電流是相同的，因此分區(qū)內(nèi)各個(gè)LED的光學(xué)性能差異主要依賴(lài)于LED性能的離散性。分區(qū)間光學(xué)性能的差異主要與外圍電路有關(guān)，如外圍電壓浮動(dòng)等。

　　(四)LED背光源的0D/1D/2D/3D控制

　　LED背光源的0D/1D/2D/3D(D為dimension的縮寫(xiě))是指在背光源的平面上，LED的分區(qū)、排列、驅(qū)動(dòng)所形成的維數(shù)。LED背光源的維數(shù)設(shè)計(jì)對(duì)LED分區(qū)排列和驅(qū)動(dòng)方式等硬件設(shè)計(jì)和本文LED背光控制算法設(shè)計(jì)都有著直接的影響。

　　(1)0DLED背光源：LED背光源的所有LED同時(shí)驅(qū)動(dòng)，在背光源平面上顯示為同時(shí)點(diǎn)亮、同等亮度。其在平面上沒(méi)有行列的亮度灰階差異，因此這樣的LED背光源稱(chēng)為0DLED背光源。0DLED背光源可分為直下式和側(cè)光式兩種。直下式0DLED背光源所有LED串聯(lián)在一起，這樣LED背光源的顯示效果表現(xiàn)為一個(gè)LED平面的明暗灰度變換。側(cè)光式0DLED背光源，是將LED串聯(lián)于長(zhǎng)窄的PCB板上，通過(guò)導(dǎo)光板等，使LED發(fā)出的光以一個(gè)平面光束的形式表現(xiàn)出來(lái)，這樣也可達(dá)到一個(gè)平面的明暗變化。

　　(2)1DLED背光源：一行或多行LED作為一個(gè)分區(qū)排列驅(qū)動(dòng)，多個(gè)這樣的分區(qū)就構(gòu)成了1DLED背光源。1DLED背光源在排列驅(qū)動(dòng)方面是以行分區(qū)為基本單位，分區(qū)內(nèi)LED同時(shí)點(diǎn)亮、同等亮度。在列方向上，可表達(dá)不同的亮度灰階變換。圖1為1DLED背光源平面示意圖，圖中兩行LED串聯(lián)驅(qū)動(dòng)組成一個(gè)行分區(qū)，這個(gè)背光源有3個(gè)行分區(qū)組成，每個(gè)行分區(qū)可獨(dú)立進(jìn)行亮度灰階調(diào)整。