LED背光省電原理，為什么LED要比白熾省電？看完LED屏的設計你就知道了

　　正確理解LED省電的正確姿勢：

　　我們渡過(guò)了液晶取代純平的時(shí)期，但那個(gè)時(shí)期的液晶，無(wú)論是尺寸，功耗，其實(shí)還不那么優(yōu)秀，一個(gè)普通的15寸液晶，功耗也高達30W，雖然相比當時(shí)的純平還是低不小。然而現在新出的LED液晶，采用了更節能的LED，更加節能。功耗繼續下探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樣的呢？下邊簡(jiǎn)述一下兩者的差別

　　顯示設備和人類(lèi)一樣，都在經(jīng)歷進(jìn)化，從凸面到純平，到CCFL到大尺寸LED。幾乎和摩爾定律一樣，一個(gè)周期的革新就會(huì )迎來(lái)翻倍的性能，19寸的LED功耗已經(jīng)下降到15W，和當年的15寸純平對比簡(jiǎn)直天壤之別。

　　而現在的LED，由于擺脫了功耗的影響，即使是26、27寸這樣的大尺寸顯示器，依然能做到30W左右的功耗，而這樣功耗放在CCFL燈管上，估計早已破百（八個(gè)燈管），如此多的燈管使用壽命也是問(wèn)題，然而兩者的差別是什么呢？要理解這個(gè)差別先從原理開(kāi)始，其實(shí)我們顯示器使用的燈管，和一般家庭的燈管原理是接近的。

　　燈管

　　CCFL，全稱(chēng)Cold Cathode Fluorescent Lamp冷陰極螢光燈管。在一玻璃管內封入惰性氣體Ne+Ar混合氣體，其中含有微量水銀蒸氣（數mg），并于玻璃內壁涂布螢光體，于二電極間加上一高壓高頻電場(chǎng)，則水銀蒸氣在此電場(chǎng)內被激發(fā)即產(chǎn)生釋能發(fā)光效應，放出波長(cháng)253.7nm的紫外線(xiàn)光，而內壁的螢光體原子則因紫外線(xiàn)激發(fā)而提升其能階，當原子反回原低能階時(shí)放射出可見(jiàn)光（此可見(jiàn)光波長(cháng)由螢光體物質(zhì)特性決定）。 由于制造成本較低，高功率，高亮度，低能耗等優(yōu)點(diǎn)。但惰性氣體保存存在一定的壽命，所以長(cháng)時(shí)間使用后，燈管會(huì )發(fā)黃，甚至燒毀。

　　但很多東西都是相對的，在LED出來(lái)之后，CCFL的所有優(yōu)點(diǎn)都成了缺點(diǎn)，壽命，效能，能耗，都被LED超越。而唯一的優(yōu)勢，就只有亮度和成本了。從09年開(kāi)始到現在12年，LED整機成本和CCFL已經(jīng)差不多（在液晶上）而CCFL燈管，成本更是下探到1元一條的水平。然而，LED為啥具有如此牛逼的優(yōu)勢呢？下邊以偶的電筒為例

　　手電燈

　　這是一個(gè)典型的LED燈珠，10W的功率，轉換效率高達90%，可發(fā)出960流明的最亮光

　　為什么一顆這么小的燈管可以發(fā)出這么大的亮度呢，下邊探討一下

　　LED

　　在液晶上，采用的LED也是這樣的燈管，不過(guò)功率會(huì )下降一點(diǎn)

　　LED燈晶片的一端附在一個(gè)支架上，一端是負極，另一端連接電源的正極，使整個(gè)晶片被環(huán)氧樹(shù)脂封裝起來(lái)。半導體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導體，在它里面空穴占主導地位，另一端是N型半導體，在這邊主要是電子。但這兩種半導體連接起來(lái)的時(shí)候，它們之間就形成一個(gè)P-N結。當電流通過(guò)導線(xiàn)作用于這個(gè)晶片的時(shí)候，電子就會(huì )被推向P區，在P區里電子跟空穴復合，然后就會(huì )以光子的形式發(fā)出能量，這就是LED發(fā)光的原理。而光的波長(cháng)也就是光的顏色，是由形成P-N結的材料決定的。

　　發(fā)光二極管構造圖

　　由于不用惰性氣體保護，LED的使用壽命高達10萬(wàn)小時(shí)，而且不會(huì )出現像CCFl這樣由于惰性氣體變化而產(chǎn)生的老化變黃現象。由于使用升壓原理，其電壓效率得到了提高，一般而言L(fǎng)ED的效能高達90%，比CCFL的40%要高得多，因而獲得了更小的體積和更節能的稱(chēng)呼，同樣地，不需要惰性氣體保護也讓其使用壽命得到提升。

　　總結：顯示器在近年經(jīng)歷了2次革命，第一次是液晶取代純平，功耗下降了大概50%，而第二次發(fā)生在LED取代CCFL上，更低的功耗令大面積的液晶如G2631，即使面積達到26寸，但功耗卻能控制在30W左右，同時(shí)還擁有更強大的壽命和相對差不多的成本。

　　LED屏的設計原理方案就是“幕后推手”！

　　LED顯示屏是利用發(fā)光二極管點(diǎn)陣模塊或像素單元組成的平面式顯示屏幕。由于它具有發(fā)光率高、使用壽命長(cháng)、組態(tài)靈活、色彩豐富以及對室內外環(huán)境適應能力強等優(yōu)點(diǎn)，自20世紀80年代后期開(kāi)始，隨著(zhù)LED制造技術(shù)的不斷完善，在國外得到了廣泛的應用。

　　本主題介紹了LED顯示屏的發(fā)展與應用概況。

　　LED顯示屏是利用發(fā)光二極管點(diǎn)陣模塊或像素單元組成的平面式顯示屏幕。由于它具有發(fā)光率高、使用壽命長(cháng)、組態(tài)靈活、色彩豐富以及對室內外環(huán)境適應能力強等優(yōu)點(diǎn)，自20世紀80年代后期開(kāi)始，隨著(zhù)LED制造技術(shù)的不斷完善，在國外得到了廣泛的應用。在我國改革開(kāi)放之后，特別是進(jìn)入90年代國民經(jīng)濟高速增長(cháng)，對公眾場(chǎng)合發(fā)布信息的需求日益強烈，LED顯示屏的出現正好適應了這一市場(chǎng)形勢，因而在LED顯示屏的設計制造技術(shù)與應用水平上都得到了迅速的提高。

　　LED顯示屏經(jīng)歷了從單色、雙色圖文顯示屏，到圖象顯示屏，一直到今天的全彩色視頻顯示屏的發(fā)展過(guò)程。無(wú)論在期間的性能（提高亮度LED顯示器及藍色發(fā)光燈等）和系統的組成（計算機化的全動(dòng)態(tài)顯示系統）等方面都取得了長(cháng)足的進(jìn)步。目前已經(jīng)達到的超高亮度全彩色視頻顯示的水平，可以說(shuō)能夠滿(mǎn)足各種應用條件的要求。其應用領(lǐng)域已經(jīng)遍及交通、證券、電信、廣告、宣傳等各個(gè)方面。我國LED顯示屏的發(fā)展可以說(shuō)基本上與世界水平同步，至今已經(jīng)形成了一個(gè)具有相當發(fā)展潛力的產(chǎn)業(yè)。應該指出的是，我國LED產(chǎn)業(yè)不但在應用技術(shù)上取得了巨大的成功，而且在創(chuàng )新能力上有出色的表現，例如北京中慶數據設備公司研制的ZQL9701超大規模芯片，就代表了當前LED顯示屏控制電路的國際水平。

　　與國內LED顯示屏產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展相比，目前關(guān)于LED顯示屏的圖書(shū)資料顯得太少，不便于設計制造人員及運用維護人員的工作，由此萌發(fā)了編寫(xiě)一本LED顯示屏技術(shù)用書(shū)的想法，適逢電子科技大學(xué)出版社之邀，斗膽動(dòng)筆草就本書(shū)。書(shū)中分別就LED顯示屏的概況、LED顯示器件、圖文顯示屏、圖象顯示屏、視頻顯示屏等有關(guān)技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行了敘述，以期使從事各類(lèi)LED顯示屏工作的讀者能夠從本書(shū)中得到一些有用的材料。

　　由于LED顯示屏是多種綜合應用的產(chǎn)品，涉及光電子學(xué)、半導體器件、數字電子電路、大規模集成電路、單片機及微機等各個(gè)方路及方法還要花較大篇幅進(jìn)行介紹，容易沖淡主題。反過(guò)來(lái)采用集成電路和單片機等簡(jiǎn)單普及的刻與LED顯述硬件又有軟件。上述各個(gè)領(lǐng)域都自成體系，在本書(shū)中無(wú)法一一盡述，只能以顯示意直接有關(guān)的部分，而不追求各相關(guān)技術(shù)自身的完成性；二、盡量采用簡(jiǎn)單普及的方案進(jìn)不方案，可以追求相關(guān)技術(shù)的先進(jìn)性。例如在一些控制電路中，能用常規集成電路實(shí)現，而又面，既示避免各個(gè)相關(guān)技術(shù)“從頭說(shuō)起”的麻煩，從而達到精簡(jiǎn)內容突出重點(diǎn)的目的。而不行描屏有進(jìn)行討論。在處理相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)方面采取了以下兩條對策：一、側重敘述屏為主線(xiàn)，介紹相關(guān)技術(shù)在LED顯示屏中的應用，不采器件的方案。