传统的薄膜晶体管液晶显示器( thin film transister crystal display,TFT- LCD) 通常采用冷阴极荧光灯( cold cathode fluorescent lamps,CCFL) 作为背光光源。相比较而言， 由于发光二极管( LED) TFT- LCD 背光源系统具有色彩还原性好、对比度高、亮度高等优点， 近年来应用于大尺寸TFT- LCD 的LED 背光技术取得了长足的进步。当前应用于大尺寸TFT- LCD 的LED 背光源主要有两种： RGB LED 背光源和白光LED 背光源。大尺寸的LED 背光系统结构主要采用直下式和侧式结构。本文将对这几方面进行系统阐述， 并对大尺寸TFT- LCD 的LED 背光系统的应用前景进行预测。
1 前言
LCD 是被动发光器件， 本身是不发光的， 因此必须要有背光模块给LCD 提供光源。用来作为背光模块的光源有以下几种：
(1)冷阴极荧光灯;
(2)LED 背光;
(3)电致发光背光。
其中， EL 背光系统由于在工作过程中亮度会逐渐衰减， 限制了它的运用， 现在主要用于中小型的LCD上。CCFL 背光系统由于其体积小、寿命长、亮度高和工作电流低等优点， 是当前LCD 背光系统的主要选择;LED 背光系统则由于发光功率比较低， 长期以来只能应用在小尺寸的LCD 当中。然而， 由于LED 背光系统本身具有CCFL 无法比拟的优点， 比如： 色彩还原好、省电、寿命长; 另外由于LED 背光不含汞蒸汽， 对环境的污染也少， 加上大功率LED 的出现， 使LED 背光成为最近显示界的一个热门研究课题， 尤其是LED 背光的色彩还原性， 文献报道称其可以达到NTSC 的105%，而一般的CCFL 背光则只能达到NTSC 的70%, 如图1 所示。
图1 LED 和CCFL 的色域图
因此利用LED 作为LCD 的背光， 色彩将更加鲜艳。鉴于LED 背光技术的诸多优点， 在过去的几年中，已经有许多公司和研究机构报道了各种高亮度的LED应用于大尺寸TFT- LCD 的LED 背光技术。
2 LED 背光技术
LED 背光技术主要分为直下式背光结构和侧式背光结构两种， 直下式背光由许多LED 均匀分布在显示区域后面， 加上反射腔和扩散膜等共同作用， 得到亮度均匀的平面发光效果; 侧式背光则由多个LED 排成一排形成线光源， 经过导光体、反射膜、扩散膜形成均匀发光面。以前由于单个LED 的功率比较低， 如果要将LED 用于大尺寸的LCD, 需要很多LED 才能达到要求的亮度。近几年来， 由于大功率LED 的出现， LED背光在大尺寸TFT- LCD 中的运用取得了长足的进步， 其中大部分都是采用侧式结构。按照LED 的颜色可以分为RGB LED 背光和白光LED 背光两种：
( 1) RGB LED 背光单元是将三基色LED 发出的光复合产生白光;( 2) 白光LED 背光单元则直接利用白光LED 产生的白光。
2.1 大功率RGB LED 复合成白光
图2 是2001 年荷兰飞利浦照明系统公司开发的利用RGB 复合成白光的18in 背光系统的示意图。
