LED电视，一个近年新兴的的名词，其将液晶电视（LCD TV）背光源从CCFL改为LED，不过其并没有改变液晶电视本质，但是为了方便宣传（或是忽悠）而诞生的名词。LED电视一出现便被赋予了节能、环保、高画面等美誉，但是事实上是这样么，这得从背光源的工作原理说起。
LED与CCFL背光源
LED电视，一个近年新兴的的名词，其将液晶电视（LCD TV）背光源从CCFL改为LED，不过其并没有改变液晶电视本质，但是为了方便宣传（或是忽悠）而诞生的名词。LED电视一出现便被赋予了节能、环保、高画面等美誉，但是事实上是这样么，值得消费者选购么，这得从背光源的工作原理说起。
CCFL，全称Cold Cathode Fluorescent Lamp（冷阴极荧光灯），作为照明光源、液晶电视或是显示器背光源使用已久。其结构简单，在一根玻璃管（灯管）两端设置电极（Electrode，往往是由镍、钼、锆或氧化物合制成），灯管内壁涂有三基色荧光粉，并充入水银及由氩、氖组成的惰性气体。CCFL工作时，高压施加在灯管两端，灯管里的少量电子高速撞击电极后产生放电，当水银分子受到大量电子撞击后会激发出紫外光，最终紫外光与荧光粉碰撞后产生白光。
CCFL具有亮度高、效率高、长寿命、低成本、色彩准确一系列有点，但是长期使用下色温会降低（偏红），而且由于内含水银而被批评为不环保。
LED，Light Emitting Diode（发光二极管），其出现已久，早期主要应用在信号指示灯、彩灯，但是随着照明用或是显示光源用的LED兴起，呈现出更为复杂的形态。光源用LED以InGaN半导体芯片为核心，向外通过导线与驱动电路相连，InGaN半导体芯片焊接在散热片之上（增加了静电保护），环硅树脂制成的灯罩通过有机硅密封剂固定在基板之上。
InGaN半导体芯片是一个由P型半导体和N型半导体构成的PN结（PN Junction Transistors）,在PN结工作时会将部分电能转化为光能释放出来（剩下的电能大部分转换为热能，所以LED需要散热设施，尤其大功率LED）。LED只能发出单波长光线，因此要产生白光必须进行一些后期处理。
白光LED光源分类
众所周知无论是作为电视机背光源或是投影机光源，都必须是白光，因此LED在合成白光上走上了不同的道路。
蓝光LED+荧光材料（phosphor）：
蓝光LED+荧光材料（phosphor）是目前最为常见的LED产生白光方法，也是现在常见的White LED光源，往往以蓝光LED为核心，在LED灯罩内部加入黄色荧光材料，工作时是利用互补原理产生白光。这种白光LED具备结构简单、发光效率高、成本低、驱动电路设计简单等优点，非常适合手机等小型设备上使用（White LED背光源恰好是从手机——笔记本——显示器——电视一路走过来），近年来发光效率持续提升、成本日益下降，在2012年时候成本有希望与CCFL齐平。但是蓝光LED+荧光体产生的白光亦有着不少缺点，首先是其中的红光含量偏低，若要保持高效率则白平衡（以D65为标准）将会表现偏蓝，而且白色不够均匀、颜色性不佳。
鉴于蓝光LED+黄色荧光材料存在红光不足的缺陷，在此基础上衍生出蓝光LED+黄色荧光材料+红光LED合成白光组合，红光LED的弥补了原来红光不足的缺陷，即使白平衡为D65时蓝光LED仍然能高效工作。可惜的是，由于红光LED引入大幅度增加了驱动电路和导光系统的复杂程度、抬高了成本，所以没有实际产品采用该方案的白光LED。
紫外光LED+荧光材料：
紫外光LED+荧光材料的白光LED结构上与蓝光LED+荧光材料类似，但是它是利用紫外光与荧光材料产生白光，发光效率较前者高，可惜的是封装材料长期在紫外光照射下容易老化，使用寿命短，因此并无铺开使用。
RGB LED：
RGB LED可以说另一种常见的LED合成白光方式，由红光LED、 混成白光（考虑到绿光在白光中的比例最高，红光LED：蓝光LED：绿光LED数量比往往是1：1：2），三原色光比例可调，因此拥有广范围调整色温、宽广的色域范围和优异演色性，而且单个LED可以获得较高的发光效率。凡事具有双面性，优势的背面是不同颜色LED都需要一个独立的驱动电路，并设计专用的导光系统以保证光线能均匀混成白光，必要的时候甚至要加上色彩校正系统以保证色彩还原准确，进而增加了产品的体积与成本。
RGB LED背光系统
鉴于RGB LED的种种缺点，其改进产品出现了，红光LED核心（半导体芯片）、蓝光LED核心和绿光LED核心共用一个块基板、封装在一个LED灯中制成一体化RGB LED芯片，实际产品以2Green LED+1Red LED+1Bule LED或1Green LED+1Red LED+1Bule LED的形式出现，是这样的设计免去了复杂的导光系统、简化了驱动电路、缩小了成品体积，但是降低了LED灯的效率。
一体化RGB LED芯片
以上是现在较为常见的LED合成白光的方式，但是这并不意味着LED产生白光仅有这些，在几年前京都大学在制成了依靠电子层跃迁产生原生白光的LED，但是仅停留在实验室阶段。
光源优劣对比
LED合成白光存在着诸多不同的路径，那它们到底存在多大的性能差异呢，在这里选择了常见的RGB LED、White LED（蓝光LED+荧光材料，下文所有White LED皆指代这个）和CCFL典型的数据作为对比。
RGB LED与White LED光谱：
点击放大
CCFL光谱：
从光谱中可以看出，与CCFL不同，RGB LED与White LED都是属于一种狭窄光谱光源，同时White LED和CCFL都存在了色彩不纯性，而且White LED更为突出，红光波段表现非常弱；RGB LED凭借着三色LED组合获得了高色纯度。
色域对比：
色域平面图
接下来是色域对比，从上图可以观察到，RGB LED的色域范围非常之广，除了绿光部分稍微不能覆盖NTSC之外，红色与蓝色都超越了NTSC，White LED和CCFL与其完全不能比美；而White LED的绿色上稍微超过了CCFL，而蓝色与红色上不及CCFL，色域的表现非常符合光谱特性，可见White LED在色彩表现能力不会比CCFL占优。
液晶电视背光源选择
White LED虽然在色彩上占不了什么便宜，但是亦非一无是处之物，手机率先其它设备使用White LED背光源的原因就是White LED背光源小巧，而液晶电视用White LED背光源亦继承了这一特点。
White LED发展至今另一优势是拥有较高的光效率，如上两张来自于《性价比LED来袭 索尼KDL-40EX520首测》的图所示，对于一台40寸的电视来说，其屏幕中心亮度约195.7cd/m^2时（考虑到测量误差，可以视中心点的亮度达到200cd/m^2），其功率仅有70多瓦。
不过White LED的高效率也必须辩证看待，195.7cd/m^2、70多瓦的成绩是含有水分，此时白点坐标为（0.283，0.289），也就是说此时画面色彩严重偏蓝。若要实现准确的色彩还原，即白点坐标为或靠近（0.313，0.329），要损失四分之一的亮度才能达到。（如上图所示）
White LED背光源在色彩表现上CCFL背光源近乎平分秋色，但是拥有高效节能的优势，一年下来能节省不少电费，可惜的是LED背光源液晶电视（LED TV）与CCFL背光源液晶电视依然有着巨大的差价，全寿命下节省的电费也不见得能弥补价格差，因此LED TV并不合算。不过对于中高端液晶电视来说，White LED背光源的导入已经成了既定事实，White LED背光源已经中高端液晶电视的身份的象征和消费者唯一选择，而入门级LED背光源电视则是比较适合喜欢3月26日关灯一小时的人士。至于最强的RGB LED背光源液晶电视，这玩意不存在于消费领域，因此压根不需要考虑。
网友评论