笔记本LED背光屏工作原理及优缺点详解

   LED背光屏产生背景

9 M) a- D" t7 k8 j/ }    大家应该都了解，与台式LCD显示器相比，笔记本电脑的屏幕比较特殊，由于其不可升级性，决定了消费者选购时对屏幕的表现力期望较高；而另一方面，由于笔记本整体的体积及功耗限制（部分BT级桌面替代型本本除外），并非所有的先进显示技术都能应用到笔记本电脑屏幕当中去。
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# S# R& e5 X' O    从笔记本屏幕的类型来看，目前大部分的笔记本采用的是普通屏幕与镜面屏幕两种。普通屏幕采用防眩光技术，不过这种防眩光技术经常造成将液晶面板射出的光线分散，造成了显示画面的不够锐利。而镜面屏幕采用的主要是防反射技术。防反射技术主要是将偏光膜的表面蒸镀上一层金属膜，利用光干涉原理来降低反射值，将反射降至1%以下。由于没有使用防眩光技术，并且增加了降低反射的金属膜使得显示效果更加锐利，防反射技术还可以提高屏幕的可视角度。

$ p) H5 P, B( F& W5 E    另外，宽屏、高亮、大视角等等这些与台式LCD相类似的词同样适用于笔记本的屏幕，而当前市场上处于主流地位的笔记本虽然在这些应用方面都有提升，但还远没有达到人们的要求，经常听到有人在说自己的屏幕漏光、可视角度太小等等话语。亮度、对比度、色彩、可视角度等问题在目前的主流笔记本屏幕上也没有一个比较好的解决方法。虽然有很多诸如图层改进、灯管改进这样的技术出现，也有很多厂商推出自己笔记本专属的技术（例如东芝Clear Super View超显亮技术、华硕靓彩显示增强技术）等，但是受于目前笔记本屏幕的材质规格、制造工艺、处理方法、等本身问题上，这些技术也只是点到为止，提升效果并不明显宽屏可以获得很好的视觉效果，但是耗电量却不容忽视
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$ X2 e/ N  [) @) m    而且，就笔记本最为关注的移动性而言，LCD屏幕也的确是一个不小的负担。一方面，目前LCD屏幕的耗电量相对比较大，因此为了延长使用时间，很多用户在使用电池续航时，都把笔记本屏幕的亮度调到很暗；另一方面，其体积也成为影响整个笔记本电脑便携性的一项因素。未来，笔记本屏幕要实现的目标无疑是更轻更薄，同时更省电，而且还要显示效果更好，那么可以通过那些即将成熟的技术实现这一目标呢？

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  OLED与white LED技术
有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)并不是最新的产品，但将其应用到显示技术上的确称得上是一种创新。OLED被认为将成为未来便携设备显示屏的技术热点，目前市场上已经出现了极少数笔记本电脑应用了这种技术。
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     使用OLED技术的显示器可以做到体积非常小，甚至小到可以放在指甲上。OLED通过电流驱动有机薄膜发光，可为红、绿、蓝等单色，甚至可以达到全彩的效果。它的优点在于制造成本低、可自发光、视角达165°以上、反应速度快、耗电量低等等，而这些都是LCD所不具备的。
OLED与white LED技术

     有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)并不是最新的产品，但将其应用到显示技术上的确称得上是一种创新。OLED被认为将成为未来便携设备显示屏的技术热点，目前市场上已经出现了极少数笔记本电脑应用了这种技术。
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/ n# g3 ^/ Q( n     使用OLED技术的显示器可以做到体积非常小，甚至小到可以放在指甲上。OLED通过电流驱动有机薄膜发光，可为红、绿、蓝等单色，甚至可以达到全彩的效果。它的优点在于制造成本低、可自发光、视角达165°以上、反应速度快、耗电量低等等，而这些都是LCD所不具备的。

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OLED目前的应用还局限于小尺寸液晶屏。上图是第一款软式OLED屏幕

: J; |0 P4 S! u, w+ j& T# Z　　如果您看过笔记本电脑厂商的露天产品展示的话，那么一定会有印象：在强烈阳光的照射下，几乎所有笔记本电脑屏幕都会黯然失色，显示内容非常模糊。采用OLED技术的屏幕则完全可以避免这种状况，OLED是通电后自发光，显示效果自然比液晶显示器更清晰、柔和，在日光照射下画面仍然清晰，因此很适合笔记本电脑进行户外使用的情况。同样，由于视角很宽，因而也不会有LCD从侧面看就看不清楚的问题，LCD影像残留及画面跳动的情况也得到了有效避免。

; h9 _& b9 R& N1 ]- p　　省去了背光模组装置之后，OLED在功耗和外型厚重方面也有着极为出色的表现。要知道，在目前电池技术没有实现突飞猛进的情况之下，移动产品的功耗控制至关重要。如果采用OLED显示屏，其超低的电力消耗可以让大多数笔记本续航时间延长为现有水平的一倍以上，具有相当大的诱惑力。
使用了LED背光显示屏的惠普的2510P
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7 x- H) Q* b3 d( B' a# B      目前，OLED的应用还局限于小尺寸液晶屏，但SONY已经实现了一定程度上的技术突破。以新款VAIO TX为例，11.1英寸的屏幕采用了white LED技术（LED背光显示），可以称得上OLED的改进型。还有就是惠普的2510P。
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* I: u0 k& @* z- m. N6 J# x' U) [　　如今的技术进步，克服了white LED的发光效率要比荧光管低得多的缺陷，保证了现在使用的white LED有着极佳的发光效率，丝毫不逊于荧光管。由于white LED要比OLED荧光管小得多，因此厂商不必再为了容纳荧光管而保留常规的空间，于是一种更轻巧、也更纤薄的构型也就得以实现了，应用在VAIO TX上的white LED只有0.6毫米厚，相比之下，一根荧光管的厚度要达到2毫米。仅此一点，white LED就要比荧光管装置薄1毫米以上，同时很好地控制了功耗。

　　更薄的玻璃面也增强了液晶的强度，常见的一种误解认为，较薄的玻璃更容易打碎。但事实是，玻璃越薄，越具有延展性，意味着它具有更大的灵活扭曲性，因此，更薄的玻璃实际上具有更强的抗破碎性。

   什么是LED背光技术
大家知道，笔记本由于特殊的结构，注定其屏幕不能很大，所以我们见到的笔记本大多是采用了TFT LCD材质。液晶面板本身只负责图象的生成，而亮度则是依靠背光灯管投射在液晶屏幕上。可以说LCD显示屏是笔记本最核心、成本最高，同时也是功耗最大的部件之一。前边已经介绍过，虽然目前被广泛应用的TFT LCD屏技术已经相当成熟，但它存在一些先天不足，例如色域狭窄、能源利用率低、功耗较高及寿命短等。其实这些都与它采用CCFL（Cold Cathode Fluorescent Lamps，冷阴极荧光灯）背光技术有很大的关系。而为了解决这些问题，人们一直在寻找着其替代技术及产品，在这个过程中，LED背光技术便被纳入了我们的视线。目前已经出现了多款采用这一技术的笔记本电脑产品。
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与CCFL比较，LED背光灯可以更好的为笔记本提供稳定持续的工作，包括更小的灯管体积、更少的电力消耗、而且里面绝对不含有毒物质（比如水银），为了达到和CCFL等亮的要求，一块12寸笔记本屏幕至少要分布45个LED灯管，即使这样其能耗也比CCFL低了不少。那么到底什么是LED背光技术呢？
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4 y0 \4 {1 y+ b5 w, YLED发光二极管
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LED背光技术应用到显示屏上，就是采用LED（Light Emitting Diode，发光二极管）为背光模组的液晶面板。LED（Light Emitting Diode），发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片，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。
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    LED背光屏发光原理
+ ^6 V: N) @  t) ^所谓的LED（Light Emitting Diode）也就是我们常说的发光二极管，这种产品及其应用由来已久，例如路边的广告牌、家用电器上的各色指示灯、手电筒以及手机键盘上的背光照明等等都采用了LED作为光源。LED在我们的现实生活中的应用可谓随处可见，不过就其在显示器产品上，特别是在笔记本电脑产品上的应用来说，则还应该算作是一种新兴技术。
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# D. }2 c/ F1 M, ~; Q. x4 O6 RLED构造图

6 k5 n+ w1 D( R. Z4 j/ U, v9 c从发光原理上来看，LED是由数层很薄的搀杂半导体的材料制成，一层带有过量的电子，另一层则缺乏电子而形成带正电的“空穴”，工作时电流通过，电子和空穴相互结合，多余的能量则以光辐射的形式被释放出来，LED正是根据这样的原理实现电光的转换，又根据半导体材料物理性能的不同，LED可发出从紫外到红外不同光谱下不同颜色的光线，特别是LED不能发出白光的技术问题解决之后，为LED在显示领域的应用奠定了根本性的基础。
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LED背光屏三大优势
作为LCD显示设备下一代背光源的LED具有亮度高、色域广、反应快、可独立开关并且不含有害物质汞等诸多优势。不过综合起来说，采用LED作为背光源的LCD液晶面板与使用CCFL（冷阴极荧光灯）为光源的LCD相比，最大的优势主要体现在以下三点：
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: ~. z* N, }( s8 O3 k  n* C+ K6 X一、采用LED背光的LCD厚度将进一步缩小，笔记本更加轻薄。
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LED背光源是由众多栅格状的半导体组成，每个“格子”中都拥有一个LED半导体，这样LED背光就成功实现了光源的平面化。平面化的光源不仅有优异的亮度均匀性，还不需要复杂的光路设计，这样一来LCD的厚度就能做得更薄，同时还拥有更高的可靠性和稳定性。更薄的液晶显示面板意味着笔记本电脑拥有更轻的机身重量、更佳的移动性。例如，SONY推出的VAIO TX笔记本就采用了厚度仅有4.5mm的LED背光液晶显示屏。LED屏幕笔记本面板厚度约为普通CCFL屏幕笔厚度的1/2。
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: K4 a7 |4 Y+ ~# x二、更长的寿命，更低的耗电量，还更环保
有数据表明，光是液晶屏就占据笔记本电脑整机能耗的30%左右，而采用了LED背照光系统后，可以大幅降低能耗。它比通常用的CCFL类液晶屏省电48%。而且LED没有采用对环境有害的元素汞，相当环保，而CCFL中是含汞的。LED是非常环保的。
LED还有一大优点，那就是使用寿命长达10万小时，即使每天连续使用10个小时，也可以连续用上27年。以索尼推出的TX系列为例，和采用CCFT LCD的VAIO T系列相比，厚度从9mm降到了4.5mm，重量上降低了26%，延长了一个小时的电池续航时间，增加了一倍以上的屏幕抗压能力。由于传统LCD灯管需要将供电电压增加到530V后，灯管才能正常工作，而采用LED技术的屏幕，只要40V的电压就能够正常工作，使电力得到更加高效的利用，达到9个小时的超长电池续航时间。

6 x. ^/ T9 h* V- m2 ?  三、LED背光屏的色彩表现力远胜于CCFL
更高的刷新频率使得LED在视频方面有更好的性能表现，LED显示屏的单个元素反应速度是LCD液晶屏的1000倍，在强光下也可以照看不误，并且适应零下40度的低温。
另一方面，原有的CCFL背光由于色纯度等问题，在色阶方面表现不佳。这就导致了LCD在灰度和色彩过渡方面不如CRT。据测试，采用CCFL背光只能实现NTSC色彩区域的78%，而LED背光却能轻松地获得超过100%的NTSC色彩区域。在色彩表现力和色阶过渡方面，LED背光也有显著的优势。

  LED的不足与总结

再好的产品也是存在缺点的，采用LED屏幕并不仅仅是造价高昂的问题，在显示效果方面也在目前的技术条件下还存在一些问题。最为主要的问题是屏幕的最大亮度不高，可能会在光线微弱的环境下需要外界的光源辅助照明。当然LED也许会在07年获得更好的发展，一方面是产能在不断扩大，一方面也是各家厂商开始准备在屏幕方面大展拳脚了。但是也许前边介绍过的OLED屏幕将成为我们更该关注的焦点，其相比LED屏幕它拥有更多的看点，但现在OLED应用在笔记本上还有些为时过早。
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另外，尽管LED背光技术优势颇多，但距离大规模普及还需要走过很长一段技术发展道路。除去LED制造成本过高，阻碍普及这一人为因素外。LED背光技术还存在发光效率低下的问题，现阶段CCFL冷阴极荧光灯的发光效率可达50～100lm/W（流明/瓦），而白光LED器件在刚起步时发光效率仅为20lm/W甚至更低。幸运的是，该领域的技术进展非常迅速，白光LED的发光效率正以每年60％的幅度提升，到目前为止，白光LED器件的发光效率突破50lm/W，开始达到实用化水平。今年内，白光LED的发光效率有望提高到75lm/W的高水平，再加上最新的彩色校正系统也可以将颜色和亮度上的偏差控制在合理的范围内。
   
从这一系列的技术和应用特质来看，LED背光技术产品的确有着取代传统LCD显示技术产品难以辩驳的优势和理由。相信随着各大厂商对LED背光技术研究热情的持续高涨，LED的一些不足之处很快也将得到解决。届时，液晶面板会在LED背光技术的帮助下，达到更完美的表现。相信在未来两年内采用LED屏幕的应用也将越来越普及，而单就笔记本电脑产品来说，广泛的应用已经不再是什么问题，让我们一起来期待LED技术革命的早日完成吧。

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现在的LED液晶屏都是侧光式的 不是直下式的吧

来点实在的嘛，用的很少。。。。

谢谢了，介绍的这么详细

老大，来点实在的，能给张LED屏在笔记本主板上的电路图吗？上次有个索尼本本的LED控制电路坏了，弄了几天才搞定，如果有这方面的资料希望能奉献出来给大家分享！

[quote]老大，来点实在的，能给张LED屏在笔记本主板上的电路图吗？上次有个索尼本本的LED控制电路坏了，弄了几天才 ...
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图纸我还真的没有，等有了一定发给大家一起研究

看了你这个 让我对LED又一些了解了

谢谢了，介绍的这么详细，学习一下。

我个人觉得修屏不咋的。。坏了就换。。。。

学习啊看看啊
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还不如LCD呢。至少能赚个灯管钱和高压板钱。这下好了。奶奶的。除了换屏没二招了。

有图那是更好了，不过这个也不错

看了楼主的帖感觉是07年之前写的内容哦 有点旧了 不过也让我们认识了下所谓的LED屏的原理~辛苦了

LED 出现暗屏该怎么解决了？？？？？？？？？
7 T7 `% R( C; o9 y  }- v- t4 t  }/ L0 @是不是只有换屏了？？？？？？