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　　傳統(tǒng)的薄膜晶體管液晶顯示器( thin film transister crystal display,TFT- LCD) 通常采用冷陰極熒光燈( cold cathode fluorescent lamps,CCFL) 作為背光光源。相比較而言， 由于發(fā)光二極管( LED) TFT- LCD 背光源系統(tǒng)具有色彩還原性好、對比度高、亮度高等優(yōu)點， 近年來應用于大尺寸TFT- LCD 的LED 背光技術取得了長足的進步。當前應用于大尺寸TFT- LCD 的LED 背光源主要有兩種： RGB LED 背光源和白光LED 背光源。大尺寸的LED 背光系統(tǒng)結構主要采用直下式和側式結構。本文將對這幾方面進行系統(tǒng)闡述， 并對大尺寸TFT- LCD 的LED 背光系統(tǒng)的應用前景進行預測。

　　1 前言

　　LCD 是被動發(fā)光器件， 本身是不發(fā)光的， 因此必須要有背光模塊給LCD 提供光源。用來作為背光模塊的光源有以下幾種：

　　(1)冷陰極熒光燈;

　　(2)LED 背光;

　　(3)電致發(fā)光背光。

　　其中， EL 背光系統(tǒng)由于在工作過程中亮度會逐漸衰減， 限制了它的運用， 現(xiàn)在主要用于中小型的LCD上。CCFL 背光系統(tǒng)由于其體積小、壽命長、亮度高和工作電流低等優(yōu)點， 是當前LCD 背光系統(tǒng)的主要選擇;LED 背光系統(tǒng)則由于發(fā)光功率比較低， 長期以來只能應用在小尺寸的LCD 當中。然而， 由于LED 背光系統(tǒng)本身具有CCFL 無法比擬的優(yōu)點， 比如： 色彩還原好、省電、壽命長; 另外由于LED 背光不含汞蒸汽， 對環(huán)境的污染也少， 加上大功率LED 的出現(xiàn)， 使LED 背光成為最近顯示界的一個熱門研究課題， 尤其是LED 背光的色彩還原性， 文獻報道稱其可以達到NTSC 的105%，而一般的CCFL 背光則只能達到NTSC 的70%, 如圖1 所示。

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　　圖1 LED 和CCFL 的色域圖

　　因此利用LED 作為LCD 的背光， 色彩將更加鮮艷。鑒于LED 背光技術的諸多優(yōu)點， 在過去的幾年中，已經(jīng)有許多公司和研究機構報道了各種高亮度的LED應用于大尺寸TFT- LCD 的LED 背光技術。

　　2 LED 背光技術

　　LED 背光技術主要分為直下式背光結構和側式背光結構兩種， 直下式背光由許多LED 均勻分布在顯示區(qū)域后面， 加上反射腔和擴散膜等共同作用， 得到亮度均勻的平面發(fā)光效果; 側式背光則由多個LED 排成一排形成線光源， 經(jīng)過導光體、反射膜、擴散膜形成均勻發(fā)光面。以前由于單個LED 的功率比較低， 如果要將LED 用于大尺寸的LCD, 需要很多LED 才能達到要求的亮度。近幾年來， 由于大功率LED 的出現(xiàn)， LED背光在大尺寸TFT- LCD 中的運用取得了長足的進步， 其中大部分都是采用側式結構。按照LED 的顏色可以分為RGB LED 背光和白光LED 背光兩種：

　　( 1) RGB LED 背光單元是將三基色LED 發(fā)出的光復合產(chǎn)生白光;( 2) 白光LED 背光單元則直接利用白光LED 產(chǎn)生的白光。

　　2.1 大功率RGB LED 復合成白光

　　圖2 是2001 年荷蘭飛利浦照明系統(tǒng)公司開發(fā)的利用RGB 復合成白光的18in 背光系統(tǒng)的示意圖。

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