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LED背光省电原理为什么LED要比白炽省电?看完LED屏的设计你就知道了

  我们渡过了液晶取代纯平的时期,但那个时期的液晶,无论是尺寸,功耗,其实还不那么优秀,一个普通的15寸液晶,功耗也高达30W,虽然相比当时的纯平还是低不小。然而现在新出的LED液晶,采用了更节能的LED,更加节能。功耗继续下探50%左右,而且液晶也可以做的更薄了。然而,他的工作原理又是怎么样的呢?下边简述一下两者的差别

  显示设备和人类一样,都在经历进化,从凸面到纯平,到CCFL到大尺寸LED。几乎和摩尔定律一样,一个周期的革新就会迎来翻倍的性能,19寸的LED功耗已经下降到15W,和当年的15寸纯平对比简直天壤之别。

  而现在的LED,由于摆脱了功耗的影响,即使是26、27寸这样的大尺寸显示器,依然能做到30W左右的功耗,而这样功耗放在CCFL灯管上,估计早已破百(八个灯管),如此多的灯管使用寿命也是问题,然而两者的差别是什么呢?要理解这个差别先从原理开始,其实我们显示器使用的灯管,和一般家庭的灯管原理是接近的。

  CCFL,全称Cold Cathode Fluorescent Lamp冷阴极萤光灯管。在一玻璃管内封入惰性气体Ne+Ar混合气体,其中含有微量水银蒸气(数mg),并于玻璃内壁涂布萤光体,于二电极间加上一高压高频电场,则水银蒸气在此电场内被激发即产生释能发光效应,放出波长253.7nm的紫外线光,而内壁的萤光体原子则因紫外线激发而提升其能阶,当原子反回原低能阶时放射出可见光(此可见光波长由萤光体物质特性决定)。 由于制造成本较低,高功率,高亮度,低能耗等优点。但惰性气体保存存在一定的寿命,所以长时间使用后,灯管会发黄,甚至烧毁。

  但很多东西都是相对的,在LED出来之后,CCFL的所有优点都成了缺点,寿命,效能,能耗,都被LED超越。而唯一的优势,就只有亮度和成本了。从09年开始到现在12年,LED整机成本和CCFL已经差不多(在液晶上)而CCFL灯管,成本更是下探到1元一条的水平。然而,LED为啥具有如此牛逼的优势呢?下边以偶的电筒为例

  LED灯晶片的一端附在一个支架上,一端是负极,另一端连接电源的正极,使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成,一部分是P型半导体,在它里面空穴占主导地位,另一端是N型半导体,在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候,它们之间就形成一个P-N结。当电流通过导线作用于这个晶片的时候,电子就会被推向P区,在P区里电子跟空穴复合,然后就会以光子的形式发出能量,这就是LED发光的原理。而光的波长也就是光的颜色,是由形成P-N结的材料决定的。

  由于不用惰性气体保护,LED的使用寿命高达10万小时,而且不会出现像CCFl这样由于惰性气体变化而产生的老化变黄现象。由于使用升压原理,其电压效率得到了提高,一般而言LED的效能高达90%,比CCFL的40%要高得多,因而获得了更小的体积和更节能的称呼,同样地,不需要惰性气体保护也让其使用寿命得到提升。

  LED显示屏是利用发光模块或像素单元组成的平面式显示屏幕。由于它具有发光率高、使用寿命长、组态灵活、色彩丰富以及对室内外环境适应能力强等优点,自20世纪80年代后期开始,随着LED制造技术的不断完善,在国外得到了广泛的应用。

  LED显示屏是利用发光模块或像素单元组成的平面式显示屏幕。由于它具有发光率高、使用寿命长、组态灵活、色彩丰富以及对室内外环境适应能力强等优点,自20世纪80年代后期开始,随着LED制造技术的不断完善,在国外得到了广泛的应用。在我国改革开放之后,特别是进入90年代国民经济高速增长,对公众场合发布信息的需求日益强烈,LED显示屏的出现正好适应了这一市场形势,因而在LED显示屏的设计制造技术与应用水平上都得到了迅速的提高。

  LED显示屏经历了从单色、双色图文显示屏,到图象显示屏,一直到今天的全彩色视频显示屏的发展过程。无论在期间的性能(提高亮度LED显示器及蓝色发光灯等)和系统的组成(计算机化的全动态显示系统)等方面都取得了长足的进步。目前已经达到的超高亮度全彩色视频显示的水平,可以说能够满足各种应用条件的要求。其应用领域已经遍及交通、证券、电信、广告、宣传等各个方面。我国LED显示屏的发展可以说基本上与世界水平同步,至今已经形成了一个具有相当发展潜力的产业。应该指出的是,我国LED产业不但在应用技术上取得了巨大的成功,而且在创新能力上有出色的表现,例如北京中庆数据设备公司研制的ZQL9701超大规模芯片,就代表了当前LED显示屏控制电路的国际水平。

  与国内LED显示屏产业的迅速发展相比,目前关于LED显示屏的图书资料显得太少,不便于设计制造人员及运用维护人员的工作,由此萌发了编写一本LED显示屏技术用书的想法,适逢电子科技大学出版社之邀,斗胆动笔草就本书。书中分别就LED显示屏的概况、LED显示器件、图文显示屏、图象显示屏、视频显示屏等有关技术问题进行了叙述,以期使从事各类LED显示屏工作的读者能够从本书中得到一些有用的材料。

  由于LED显示屏是多种综合应用的产品,涉及光电子学、半导体器件、数字电子电路、大规模集成电路、单片机及微机等各个方路及方法还要花较大篇幅进行介绍,容易冲淡主题。反过来采用集成电路和单片机等简单普及的刻与LED显述硬件又有软件。上述各个领域都自成体系,在本书中无法一一尽述,只能以显示意直接有关的部分,而不追求各相关技术自身的完成性;二、尽量采用简单普及的方案进不方案,可以追求相关技术的先进性。例如在一些控制电路中,能用常规集成电路实现,而又面,既示避免各个相关技术“从头说起”的麻烦,从而达到精简内容突出重点的目的。而不行描屏有进行讨论。在处理相关领域技术方面采取了以下两条对策:一、侧重叙述屏为主线,介绍相关技术在LED显示屏中的应用,不采器件的方案。