主题 : 红色缺失还伤眼? 主流LED背光技术全解
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0 红色缺失还伤眼? 主流LED背光技术全解

LED背光的基本原理
  液晶需要背光相信不少人都是知道,如今的主流背光是LED,代替了过去的CCFL背光,这是一种必然的趋势,就像液晶代替CRT,IC代替真空管电子电路一样,固体器件的时代已经到来了,LED无疑也是固体器件,其本质是半导体,利用分子激励发光,是目前人类掌握的较为先进的发光方式。



红色缺失还伤眼? 主流LED背光技术全解

  说到发光的机理,其实除了分子激励发光以外,还具有加热发光,放电发光,反应热发光和化学发光几种类型,这些发光模式日常生活中也比较的常见,比如蜡烛燃烧属于加热发光,雷电属于放电发光,炸药属于反应热发光,LED(即发光二极管)以及激光等等都属于分子激励发光。

雷电是放电发光的代表
  从日常的经验我们就可以知道,除了激励发光,其它几种发光模式难以保持较长的时间,这是因为它们都在发光的过程中,总有一个消耗品,比如放电发光的灯丝或者气体,在使用一段时间之后,灯丝会断开,气体也可能溢出,从而导致发光中断,但是LED不会有这种担忧,其结构简单,并且利用分子激励发光,理论上其有50000小时的发光寿命,只要组成LED的半导体不损坏,其就可以一直工作下去。

液晶显示器中LED背光灯
  寿命长和耐用是LED背光的优势,这也是其应用在液晶显示器背光领域的重要原因之一,不过由于特殊的应用方式和环境,LED在背光领域的寿命没有理论时间那么久,其大约应有15000小时的使用寿命,即便这样,其在使用时间方面,依旧具有优势。
LED背光的几种特性
  因此稳定性和耐用性是LED的显著特点,除了这两个特点,LED还有其他几个值得关注的特点,这几个特点和其成为液晶主流背光有着很大的关系:
体积小
  这是LED光源的一大优势,如果你留意这种技术,就会发现诸如LED手电等设备,一个米粒大小的LED就可以发出很亮的光,因此这种优势用在液晶显示器上,就非常的得心应手,其不仅可以像过去CCFL放在液晶侧面,利用导光板提供光源,还可以直接平铺在液晶之下,也是经常提到的直下式LED,这是其他光源都做不到的,液晶显示器之所以如今越来越薄,就是LED背光的功劳。


LED光源的体积非常小
低压发光够节能
  LED发光的另一个优势就是低压发光,普通的LED诸如红色LED指示灯,只需要1.5V左右的电压就可以发光,这样的电压即使干电池都可以提供,其由于LED不是利用加热发光,所以其可以将电能有效的转化为光能,效率和荧光灯相当,这两个优势使得LED背光足够的节能,加上其没有汞元素,对环境非常的友好。
响应速度快
  LED由于利用分子激励发光,其电流的响应速度非常好,可以在1/100000秒内就发出光线,这种发光速度正是液晶显示器需要的,尤其是利用直下式LED背光的产品,可以通过控制LED的开关,更好的控制画面的显示效果。

LED响应速度快,可以缓解液晶拖影现象
发出单一波长的光
  之前说到发光机理的问题,由于LED是利用分子发光,所以其无法直接发出白光,而是只能通过使用原子能量不同的材料组成半导体,来发出特定的光。诸如红光,绿光和蓝光等单一波长的光线,但是液晶背光需要的是白色的光,接下来我们就谈谈这个问题。
LED背光的发展轨迹
  如今主流的液晶显示器,都是使用WLED背光,有很多朋友会产生疑问,WLED背光和LED背光是什么关系?其实WLED就是白光LED,这个W也就是White的意思,液晶显示器使用的白光的实现和蓝色LED的发展有密不可分的关系,接下来我们就来看看蓝色LED的故事。


蓝色LED的出现是重要的里程碑
  在工程师的研究中,LED最早发出的是红外线,这是不可见的光,随后经过努力,LED可以发出可视的红光,这是一个里程碑,由此展开了对LED的广泛研究,随后出现了绿色以及黄色等LED,但是蓝色LED却迟迟研发不出来,严重的限制了LED的发展。

如今LED背光液晶多用侧置LED+导光板的方案(图为导光板)
  我们知道红绿蓝是三原色,有了这三种LED,就可以通过融合,最终使得LED可以发出白色的光线,由于可以发射蓝色的材料非常难以寻找,知道上世纪80年代,这问题才被最终解决,所以如今出现了RGBLED背光的显示器,但是这并不是主流,因为三色LED的结构复杂,电路也比较麻烦,所以很难大面积应用在普通显示器之上,只有高端产品才会应用这种模式。
LED背光存在的问题
  日常见到的显示器,绝大多数都是应用WLED背光,其是用蓝色LED混合黄色荧光粉实现的白光效果,这种手段效果尚可,并且由于结构简单,成本也很低,所以被逐渐的推广开来,从手机到PDA,再到小型游戏机,都是采用的这种背光方案,其具有LED很多的优势,诸如节能,体积小等,但是也有劣势,其色域效果并不好,尤其是红色的表现较差。


白光LED多用蓝色LED混合黄色荧光粉实现
  由于液晶显示器的背光是利用蓝色LED混合黄色荧光粉实现的白色效果,所以蓝光成分较多,而蓝光在可见光谱中能量相对高,能够穿透角膜、晶状体,到达视网膜,视网膜一旦受损,将造成不可逆的伤害。所以自然界中对人眼损伤最大的就是中短波的、能量相对高的紫外线和蓝紫光。这就是所谓的“蓝光危害”。

LED背光液晶对眼睛的危害有理论可能
  目前LED背光液晶显示器是否真的会伤害眼睛,并没有权威的测试结果,只能说在理论上有这个可能,每台显示器的实际显示效果也都并不相同,其实我们可以暂时从色温去分辨一台显示器是否蓝光成分过多,因为蓝色成分多的话,画面色温明显偏冷,对于画面色温偏冷的产品,就要格外注意了。
全文总结:
  本文从基础的原理分析LED背光的优势,其是人类科技的新结晶,未来的市场前景还是非常好的,在显示器领域,LED背光也是如此,如今已经基本完成了代替CCFL的工作,绝大一部分新品都是LED背光产品,其拥有节能、超薄等特点,也存在一定的问题,诸如蓝光危害让不少人担心,但这抹杀了不了LED的功劳,在选购LED背光液晶显示器时,要注意色温的问题,价格太过优惠,画面色温控制不好的产品,就要坚决的抵制了
我帮人人,人人帮我!
级别: 七朵秋菊

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了解下高科技的东西
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反正现在的LED显示器质量好差。
做个真正的自己
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看看了解了解
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多谢介绍
级别: 八片秋叶
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都是有弊有利的吧。
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看看,了解一下。
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学习一下知识!!!
祝大家工作顺利、事业进步!平平安安!身体健康!!
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了解,呵呵。
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