第２６卷 第４期２０１１年８月
液 晶 与 显 示DEWARP
Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌｓ ａｎｄ Ｄｉｓｐｌａｙ
ｓＶｏｌ．２６，Ｎｏ．４Ａｕｇ
．，２０１１文章编号：１００７－２７８０（２０１１）０４－０４７４－
庄四祥１，钱可元２＊，李旭亮１，黄冠志１，祝炳忠１，梁鸣娟１
（１．东莞勤上光电股份有限公司，广东东莞 ５２３５６５，Ｅ－ｍａｉｌ：ｆｙａｎｇ
＿１３１４＠１６３．ｃｏｍ；２．清华大学深圳研究生院半导体照明实验室，广东深圳 ５１８０５５
）摘 要：白光ＬＥＤ背光源具有光学特性好、功耗低、寿命长、对比度高、驱动系统简便等优势，但
并不是所有的ＬＥＤ产品都适合做背光光源。研究了液晶面板和不同的白光ＬＥＤ产品对域的影响，指出只有通过选择适当波长的ＬＥＤ和与之相匹配的彩膜，才能得到较高的彩还原性。一般照明用二波段ＬＥＤ产品由于形成混合峰，相互之间的制约使得其最高只能达到７５．２％的ＮＴＳＣ域；而对三波段ＬＥＤ产品，三波峰相对独立，故能实现较高的８４．２％域。 关 键 词：ＬＥＤ背光；白光ＬＥＤ；ＴＶ域
中图分类号：ＴＮ９４２ 文献标识码：Ａ ＤＯＩ：１０．３７８８／ＹＪＹＸＳ２０１１２６０４．０４７４
Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｗｈｉｔｅ ＬＥＤｓ ｏｎ Ｇａｍｕｔ ｏｆ ＴＶ
ｗｉｔｈＤｉｒｅｃｔ Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ－ｔｙｐｅ ＬＥＤ Ｂａｃｋｌｉｇ
ｈｔＺＨＵＡＮＧ Ｓｉ－ｘｉａｎｇ１，ＱＩＡＮ Ｋｅ－ｙｕａｎ２＊，ＬＩ Ｘｕ－ｌｉａｎｇ１
，
ＨＵＡＮＧ Ｇｕａｎ－ｚｈｉ １，ＺＨＵ Ｂｉｎｇ－ｚｈｏｎｇ１，ＬＩＡＮＧ Ｍｉｎｇ
－ｊｕａｎ１（１．Ｄｏｎｇｇｕａｎ Ｋｉｎｇｓｕｎ Ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｄｏｎｇｇ
ｕａｎ ５２３５６５，Ｃｈｉｎａ，Ｅ－ｍａｉｌ：ｆｙａｎｇ＿１３１４＠１６３．ｃｏｍ；２．Ｇｒａｄｕａｔｅ Ｓｃｈｏｏｌ ａｔ Ｓｈｅｎｚｈｅｎ，Ｔｓｉｎｇｈｕａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，
Ｓｈｅｎｚｈｅｎ ５１８０５７，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｃｋｌｉｇｈｔｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｗｈｉｔｅ ＬＥＤｓ ｈａｖｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｆｏｒ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙ
ｓｔａｌ ｄｉｓ－ｐｌａｙ（ＬＣＤ）ｓｕｃｈ ａｓ ｇｏｏｄ ｏｐｔｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｙ，ｌｏｗ ｐｏｗｅｒ ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ，ｌｏｎｇ ｌｉｆｅｔｉｍｅ，ｈｉｇｈ ｃｏｎ－ｔｒａｓｔ，ｓｉｍｐｌｅ ｄｒｉｖｅ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｓｏ ｏｎ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｎｏｔ ａｌｌ ＬＥＤｓ ａｒｅ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｆｏｒ ｌｉｇｈｔ ｓｏｕｒｃｅ ｏｆｂａｃｋｌｉｇｈｔｓ．Ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｌｉｑｕｉｄ ｐａｎｅｌ ａｎｄ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｗｈｉｔｅ ＬＥＤｓ ｏｎ ｃｏｌｏｒ ｇ
ａｍｕｔ ａｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉ－ｇａｔｅｄ．Ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ，ｔ
ｏ ｏｂｔａｉｎ ｈｉｇｈ ｃｏｌｏｒ ｇａｍｕｔ，ＬＣＤ ｐａｎｎｅｌ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇＬＥＤ ｌｉｇ
ｈｔ ｓｏｕｒｃｅ ａｒｅ ｎｅｅｄｅｄ．Ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｍｉｘｅｄ ｃｒｅｓｔ，２－ｂａｎｄ ＬＥＤｓ ｗｈｉｃｈ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｉｌｌｕｍｉｎａ－ｔｉｏｎ ｏｎｌｙ ａｃｈｉｅｖｅｄ ７５．２％ＮＴＳＣ ｇａｍｕｔ．Ｔｈｅｎ ｆｏｒ ３－ｂａｎｄ ＬＥＤｓ，ａｓ ｉｔｓ ｃｒｅｓｔｓ ａｒｅ ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ，ｉｔ ｃｏｕｌｄ ｏｂｔａｉｎｅｄ ８４．２％ｃｏｌｏｒ ｇ
ａｍｕｔ．Ｋｅｙ
ｗｏｒｄｓ：ＬＥＤ ｂａｃｋｌｉｇｈｔ；ｗｈｉｔｅ ＬＥＤｓ；ＴＶ ｃｏｌｏｒ ｇａｍｕｔ 收稿日期：２０１１－０１－１１；修订日期：２０１１－０１－
２０ 基金项目：广东省发展平板显示产业财政扶持资金项目（
Ｎｏ．２００８０９０２）作者简介：庄四祥（１９８３－），男，湖北荆州人，工学硕士，主要从事大功率ＬＥＤ封装及ＬＥＤ背光源的研究。＊通讯联系人，Ｅ－ｍａｉｌ：ｑｉａｎｋｙ＠ｓｚ．ｔｓｉｎｇ
ｈｕａ．ｅｄｕ．ｃｎ１ 引 言
近年来，平板显示技术发展迅猛，其中液晶显示更是在众多领域迅速取代传统阴极射线管显示
成为市场主流技术。但是，ＬＣＤ作为非自主发光显示器件，
需要背光模块作为光源实现透射或者反射显示。与其他光源相比，ＬＥＤ背光源具有宽域、高亮度、高动态范围、全固态、无重金属等突
第４期庄四祥，等：白光ＬＥＤ对直下式ＴＶ背光域的影响
４７５
出优势，占据了一部分ＬＣＤ背光源市场，
被认为是ＬＣＤ背光源未来发展的主流方向［１－２］
。
通过选择适当波长的ＬＥＤ和与之相匹配的彩膜，ＲＧＢ－ＬＥＤ背光源彩还原范围可以达到美国国家电视系统委员会（ＮＴＳＣ）标准的１０５％
甚至１２０％以上［３－６］，
现阶段的研究大多集中在追求ＲＧＢ－ＬＥＤ背光的高域。然而，与白光ＬＥＤ背光源相比，ＲＧＢ－ＬＥＤ背光存在一些明显缺点：首先，ＲＧＢ－ＬＥＤ会随工作时间增加产生移，其波长随温度变化；其次，ＲＧＢ－ＬＥＤ背光的驱动系统远比白光复杂；其三，目前ＲＧＢ－ＬＥＤ的混光效率低于白光ＬＥＤ，导致同样亮度的ＲＧＢ背光功
耗要远高于白光ＬＥＤ背光功耗，而且ＲＧＢ－ＬＥＤ背光与白光ＬＥＤ背光在成本上有４～５倍的价差。在环保和成本等因素考虑下，白光ＬＥＤ尽显优势。本文重点研究了白光ＬＥＤ背光对域的影响，以获取更高域的白光背光产品。
２ 液晶面板对域的影响分析
为了更好地理解光源对域的影响，需对液晶面板的影响有所了解。因此，本文选取了两款液晶面板：１＃为ＴＣＬ显示器用面板（１９ｉｎ），２＃为奇美标清电视用面板（４２ｉｎ）。采用相同背光分别贴合１＃、２＃液晶面板进行测试，
结果见表１。表１ 不同液晶面板下的度坐标
Ｔａｂｌｅ １ Ｃｈｒｏｍａｔｉｃｉｔｙ
ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓ ｏｆ ｂａｃｋｌｉｇｈｔ ｍｏｄｕｌｅ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ＬＣＤ ｐａｎｅｌｓ液晶面板
背光＋液晶面板后的度坐标
红光
绿光
蓝光
ｘ
ｙ ｘ ｙ ｘ ｙＮＴＳＣ域％
１＃０．５２９ ８ ０．３７９ ３ ０．２７７ １ ０．６４２ ７ ０．１４４ ３ ０．１２４ ５ ５２．４２＃
０．６１９ ４
０．３１４ ７
０．２８７ ８
０．６５１ ９
０．１６２ ７
０．０６１ ６
７５．２
煅后焦 数据结果显示，
两者ＮＴＳＣ域相差２２．８％。在此处采用不同的液晶面板匹配相同的背光模组，
即光源的发射光谱是一样的，说明不同液晶面10080
460
780
姿/nm
透过率/%
540
620380
7006040200
液晶面板2
CF-Red CF-Green CF-Blue
10080460
780
姿/nm
透过率/%
540
6203807006040200
液晶面板1
CF-Red CF-Green CF-Blue
图１ ＲＧＢ彩膜的透射光谱
Ｆｉｇ．１ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｓｐ
ｅｃｔｒａ ｏｆ ＲＧＢ ｃｏｌｏｒ ｆｉｌｍ板对域影响很大，图１给出了两块液晶面板的彩滤光片（ＣＦ）
光谱曲线。两块不同的液晶面板配备相同的背光模组，其域相差巨大的原因主要是液晶面板ＲＧＢ彩膜的透射光谱不同造成的，如图１所示。可分为３种情况：
（１
）不同液晶面板光谱透过率有所差别；（２
）不同的制作工艺等因素导致了液晶面板的ＲＧＢ彩膜ＣＦ光谱的宽窄不一；
（３）不同液晶面板的ＲＧＢ彩膜ＣＦ光谱间距
不同，即重叠部分大小有所差异。
实验中采取的是同种背光源贴合不同的液晶面板，形成的域却相差很大。这说明不同的液晶面板对同一背光源会具有不同的透过率，造成ＲＧＢ三光彩饱和度有很大的差异。因此，当确定背光模组后，需选择与背光光谱相匹配的液晶面板，才能得到较高的彩还原性。
３ 白光Ｌ
ＥＤ背光对域的影响分析为了说明不同的ＬＥＤ背光对域的影响，系统中采用不同的背光模组配合相同的液晶面板来测试各自的域。而根据光源的种类，ＬＥＤ背光
４７６ 液 晶 与 显 示
第２６卷
源可划分为白光ＬＥＤ和ＲＧＢ－ＬＥＤ，其中白光ＬＥＤ又可分为两波段ＬＥＤ以及三波段ＬＥＤ。本文主要讨论白光ＬＥＤ背光对域的影响，
暂且不考虑ＲＧＢ－
弹性夹头ＬＥＤ。３．１ 白光两波段ＬＥＤ背光对域的影响分析
发光光谱中只有两个明显波峰（蓝光波峰与绿光红光混合波峰）
的产品统称为白光两波段ＬＥＤ产品，其一般采用蓝光芯片＋黄荧光粉来实现。众所周知，即使选取相同波长的芯片，由于荧光粉的种类及激发效率不同，也可以封装出不同温的白光两波段ＬＥＤ产品。
本文选取了３种３５２８白光两波段ＬＥＤ产品来分析其作为背光对域的影响，一种为普通照明用冷白３５２８ＳＭＤ ＬＥＤ产品，另外两种为不同厂家的暖白３５２８ＳＭＤ
ＬＥＤ产品，其发光光谱如图２所示。120460
780
姿/nm
I /c d
140160100806040200
T c=6400K T c=3300K T c=3000K
2-band LEd
540
620700380
图２ ３种白光两波段ＬＥＤ的发光光谱
Ｆｉｇ．２ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｓｐ
ｅｃｔｒａ ｏｆ ｔｈｒｅｅ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｔｗｏ－ｂａｎｄｓｗｈｉｔｅ
ＬＥＤｓ将上述３种ＬＥＤ产品分别贴合在同一液晶面板，测试其彩还原性，结果见表２。
表２ 三种白光两波段ＬＥＤ背光下ＴＶ的度坐标
Ｔａｂｌｅ ２ Ｃｈｒｏｍａｔｉｃｉｔｙ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓ ｏｆ ＴＶ ｗｉｔｈ ｔｈｒｅｅ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｔｗｏ－ｂａｎｄｓ ｗｈｉｔｅ ＬＥＤｓＬＥＤ参数
背光＋液晶面板后的坐标
温／Ｋ坐标
红光
绿光
蓝光
ｘ ｙ ｘ ｙ ｘ ｙ ｘ ｙ
ＮＴＳＣ域／％
６ ４００ ０．３１４ ０ ０．３３４ ０ ０．６１９ ４ ０．３１４ ７ ０．２８７ ８ ０．６５１ ９ ０．１６２ ７ ０．０６１ ６ ７５．２３ ３００ ０．４３０ ６ ０．４２３ ０ ０．６４７ ３ ０．３１０ ７ ０．３１０ ８ ０．６２４ ９ ０．１６２ ５ ０．１３２ ２ ６７．１３ ０００
０．４４４ ５ ０．４１５ ８ ０．６５３ ０ ０．３０６ ０ ０．３３６ ２ ０．６１６ ８ ０．１７１ ８ ０．１１９ ３
６６．０
为了更直观地体现３种白光两波段Ｌ
ＥＤ背光对域的影响，将其所能达到的ＮＴＳＣ域画于ＣＩＥ
１９３１度图中，如图３所示。0.6y
0.80.9
0.50.40.30.2
0T c=6400K T c=3300K T c=3000K
CIE 1931度图
0.1
0.7570nm
500nm
Green 520nm 780nm
Red
Blue
380nm x
图３ ３种白光二波段产品形成的域图Ｆｉｇ．３ Ｃｏｌｏｒ ｇａｍｕｔ ｍａｐ
ｗｉｔｈ ｔｗｏ－ｂａｎｄ ｗｈｉｔｅ ＬＥＤｐ
ｒｏｄｕｃｔｓ由图３可以看出，３种背光配合同一液晶面板后对彩还原性不同，冷白ＬＥＤ（Ｔｃ＝６ ４００Ｋ）背光能形成７５．２％的ＮＴＳＣ域，比暖白产品的６７．１％和６６．０％大一些，
而两种暖白产品之间相差并不大。结合图２的光源发光光谱与图１ＲＧＢ彩膜的透射光谱，可知Ｔｃ＝６ ４００Ｋ产品采用了波长更短的蓝光芯片，这样透过液晶面板时，蓝光部分会向短波长方向移动。对于绿光部分，液晶面板对温为３ ０００，３ ３００，６ ４００Ｋ光谱的透过率依次增加；而两种暖白产品相比于冷白产品，红光部分有所增加。以上差异造成了图３中３种产品域的不同。
综上所述，对于冷白产品，其红光部分相对缺失，导致其域不会有很大的提升。而对于暖白产品，虽然红光部分有所增加，但增加量不多，相反其蓝光与绿光部分较冷白产品均有很大程度的减弱，造成其域也不会很高。因此，一般照明用冷白和暖白ＬＥＤ产品均不适合用作ＬＣＤ背光光源。３．２ 白光二波段ＬＥＤ与三波段ＬＥＤ对域的
影响比较
上述分析表明，只在一般的正白二波段ＬＥＤ产品中简单地添加一些红粉以补充红光效果是不够的，因为这是在削弱蓝光和绿光的基础上得到
第４期庄四祥，等：白光ＬＥＤ对直下式ＴＶ背光域的影响
４７７
的。如今，市场上已出现了专为背光源设计的广域的白光三波段ＬＥＤ产品，许多研究工作也围绕其展开。为了对比三波段ＬＥＤ产品、用于一般照明的白光二波段ＬＥＤ产品和之前液晶电视中用到的ＣＣＦＬ光源，本文选取了一种ＣＣＦＬ产
品、一种白光二波段３５２８ＳＭＤ ＬＥＤ产品以及一种白光三波段５６３０ＳＭＤ ＬＥＤ产品分别作为背光光源，贴合于同一液晶面板，彩还原性的测试结果如表３所示。
根据上述数据，为了更直观地体现３种不同
表３ 不同光源背光下ＴＶ的度坐标
Ｔａｂｌｅ ３ Ｃｈｒｏｍａｔｉｃｉｔｙ
ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓ ｏｆ ＴＶ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｂａｃｋｌｉｇｈｔｓ光源种类
背光＋液晶面板后的度坐标
红光
绿光
蓝光
ｘ
ｙ ｘ ｙ ｘ ｙ
网络电视直播系统ＮＴＳＣ域／％
ＣＣＦＬ ０．５８５ ５ ０．２９０ ９ ０．２０１ ７ ０．６０７ １ ０．１５６ ４ ０．０４８ ６ ７２．２二波段白光ＬＥＤ ０．６１９ ４ ０．３１４ ７ ０．２８７ ８ ０．６５１ ９ ０．１６２ ７ ０．０６１ ６ ７５．２三波段白光ＬＥＤ
０．６２１ ５ ０．２８６ ７ ０．２４１ ０ ０．６６３ ４ ０．１５８ ０ ０．０４６ ０
８４．２
光源作为背光对域的影响，将其所能达到的ＮＴＳＣ域同样画于ＣＩＥ１９３１品图中，如图４所示。
0.6
0.1y
0.80.9
0.5
0.40.30.2
0CCFL 光源2-band LED 3-band LED CIE 1931度图
0.3
0.40.500.1
0.7
570nm
Green
520nm
780nm
Red
Blue
0.2
0.60.7x
380nm 500nm 0.8
图４ 不同背光光源形成的域图
Ｆｉｇ．４ Ｃｏｌｏｒ ｇａｍｕｔ ｍａｐｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｂａｃｋｌｉｇ
ｈｔｓ从以上结果可以看出，液晶电视之前采用的ＣＣＦＬ光源仅能提供７２．２％的ＮＴＳＣ域，而采用一般的照明用白光二波段ＬＥＤ产品作为背光能提供７５．２％的ＮＴＳＣ域，而采用白光三波段ＬＥＤ产品作为背光，所能达到的ＮＴＳＣ域较两者均有较大提升，达到了８４．２％。
这说明对白光ＬＥＤ产品而言，三波段白光ＬＥＤ较二波段白光ＬＥＤ更适合作为背光光源。两种白光光源的发光光谱如图５所示，由于采用的芯片波长相同，当两种ＬＥＤ的发射光谱经过液晶面板彩滤光片后，两者蓝光的坐标点基本重合。而对于三波段ＬＥＤ产品，当经过彩滤光片过滤后，红荧光粉和绿荧光粉发光波谱之
间会分隔得比较开，极大地提高了绿光的纯度；同时，红部分的发光光谱显著红移，导致了红光部分的纯度也得到提高。这些因素造就了三波段ＬＥＤ的域范围较两波段ＬＥＤ有较大提高，从７５
．２％提升到８４．２％。
150I /c d
1005002-band LEd
540620380
200460
700
780
2503-band LEd
姿/nm
图５ 两波段和三波段ＬＥＤ发射光谱图
Ｆｉｇ．５ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｓｐ
ｅｃｔｒａ ｏｆ ｔｗｏ－ｂａｎｄ ａｎｄ ｔｒｉ－ｂａｎｄ ＬＥＤ３．３ 白光三波段ＬＥＤ对域的影响分析
由以上分析可知：白光三波段ＬＥＤ较ＣＣＦＬ及白光二波段ＬＥＤ更适合作为背光光源。但由于每个产家所用物料、方法等不同，出产的白光三波段ＬＥＤ性能也不完全相同，也会对域产生一定的影响。
为了弄清不同产品之间的差异，我们选取了两种白光三波段ＬＥＤ进行比较。ＬＥＤ１为国内聚飞光电所开发的５６３０ＳＭＤ产品，ＬＥＤ２为韩国三星的５６３０ＳＭＤ产品，将两种产品分别作为背光贴合同一液晶面板，测试其彩还原性。结果如表４所示。
４７８ 液 晶 与 显 示
第２６卷
表４ 不同白光三波段ＬＥＤ背光下ＴＶ的坐标
Ｔａｂｌｅ ４ Ｃｈｒｏｍａｔｉｃｉｔｙ
ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓ ｏｆ ＴＶ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｒｉ－ｂａｎｄ ＬＥＤ ｂａｃｋｌｉｇｈｔｓＬＥＤ种类
ＴＶ坐标
红光
绿光
蓝光
ｘ
ｙ ｘ ｙ ｘ ｙ
ＮＴＳＣ域／％
ＬＥＤ１ ０．６４１ １ ０．２８１ ８ ０．２５１ １ ０．６３０ ２ ０．１５６ ８ ０．０６０ ７ ８０．５ＬＥＤ２
０．６２１ ５ ０．２８６ ７ ０．２４１ ０ ０．６６３ ４ ０．１５８ ０ ０．０４６ ０
８４．２
根据上述数据，为了更直观地体现２种不同白光三波段ＬＥＤ作为背光对域的影响，将其所能达到的ＮＴＳＣ域画于ＣＩＥ
１９３１度图中，如图６所示。
0.6
0.1y
0.8
0.90.50.40.3
侧安全气囊0.203-band LED1CIE 1931度图
0.3
0.4
0.500.1
0.7
570nm
Green 520nm
780nm
Red
Blue 0.2
0.6380nm 500nm 3-band LED2
0.70.8
x
图６ 两种三波段ＬＥＤ形成的域图
Ｆｉｇ．６ Ｃｏｌｏｒ ｇａｍｕｔ ｍａｐｓ ｏｆ ｔｒｉ－ｂａｎｄ ｗｈｉｔｅ ＬＥＤ ｐ
ｒｏｄｕｃｔｓ由以上结果可以看出，不同的白光三波段ＬＥＤ产品作为背光，所能达到的ＮＴＳＣ域会有所不同，分别为８０．５％和８４．２％，其原因是两者的光谱不同造成的。
ＬＥＤ１和ＬＥＤ２的发射光谱如图７所示。两者的本质差别是两者采用的蓝光芯片波长不同，荧光粉种类和激发效率不同，导致了光谱中每个峰的峰值不同。ＬＥＤ１的ＲＧＢ ３个峰值出现在４５６，５４０，６３４ｎｍ处，而ＬＥＤ２的ＲＧＢ峰值出现在４４５，５２８，６１１ｎｍ处。由于ＬＥＤ２较ＬＥＤ１采用的蓝光芯片波长更短，所以当两者透过液晶面板２（图１）的ＲＧＢ彩膜时，ＬＥＤ２形成的蓝光坐标点较ＬＥＤ１形成的点向蓝光短波长方向移动。对于绿光部分，由于液晶面板２对波长为５３０ｎｍ附近的绿光有最大的透过率，因此当由绿光峰值波长为５２８ｎｍ的ＬＥＤ２构成的背光源贴合液晶面板时，绿光域坐标点向绿光短波长方向移动。对于红光部分，ＬＥＤ１的红光峰值波长
150I /c d
100500
3-band LED2
540
620380
200460
700
780
250姿/nm
3-band LED1图７ 两种三波段ＬＥＤ的发射光谱图
Ｆｉｇ．７ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｓｐ
ｅｃｔｒａ ｏｆ ｔｗｏ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｔｒｉ－ｂａｎｄ ＬＥＤ为６３４ｎｍ，大于ＬＥＤ２的峰值波长６１１ｎｍ，由于液晶面板２对长波长的红光有更大的透过率，对红光波长大于５６０ｎｍ的光透过率非线性增大，峰值出现在６３０ｎｍ附近，所以图７中ＬＥＤ１背光所形成红光域的坐标点较ＬＥＤ２的坐标点向红光波长方向移动。所以，光源的ＲＧＢ发射光谱峰值不同，会造成域的不同。
由以上可知，采用短波长的芯片能提供更好的域，但芯片波长越短，对荧光粉的激发效率越低，对亮度会有所限制。在实际应用中，应综合考虑两者的影响来选取合适波长的芯片。
４ 结 论
结合ＬＥＤ背光与液晶面板的光谱，研究了液晶面板与不同白光ＬＥＤ产品背光对域的影响，得出了以下结论：
（１）只有选择与液晶面板ＲＧＢ彩膜具有相同峰值波长的ＬＥＤ光源，能得到较高的彩还原性；
（２）一般照明用正白与冷白ＬＥＤ产品不适合做ＬＥＤ背光，因为红光部分相对缺乏；而一般照明用暖白ＬＥＤ产品，
虽然红光部分有所增加，但
第４期庄四祥，等：白光ＬＥＤ对直下式ＴＶ背光域的影响４７９
红光与绿光形成的混合峰使绿光部分不匹配，因此也不适合作背光；
（３）三波段白光ＬＥＤ虽然不能实现ＲＧＢ三基那样的高域，但较ＣＣＦＬ与二波段白光ＬＥＤ，域会有较大提升，但也要求其３个峰的峰值波长与液晶面板的ＲＧＢ彩膜的峰值相匹配。
参 考 文 献：
［１］Ｃｈａｎｇ Ｊｅｅｇｏｎｇ，Ｌｉａｏ Ｌｕｎｄｅ，Ｈｗａｎｇ Ｃｈｉｃｈｕａｎ．Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ＬＥＤ ｂａｃｋｌｉｇｈｔ ｓｙｓ－ｔｅｍｓ ｗｉｔｈ ａ ｎｏｖｅｌ ｌｅｎｓ－ｃａｐ［Ｊ］．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ＳＰＩＥ，２００６，６２８９：６２８９０ｘ（１－６）．
［２］李福文，金伟其，邵喜斌，等．基于ＬＥＤ背光源区域控制的高动态范围液晶显示技术进展［Ｊ］．光学技术，２００９，３５（６）：８３５－８３９．
［３］Ｓｕｎ Ｃｈｉｎｇｃｈｅｒｎｇ，Ｍｏｒｅｎｏ Ｉｖａｎ，Ｃｈｕｎｇ Ｓｈｉｈｈｓｕｎ．Ｄｉｒｅｃｔ ＬＥＤ ｂａｃｋｌｉｇｈｔ ｆｏｒ ｌａｒｇｅ ａｒｅａ ＬＣＤ ＴＶｓ：ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ ａｎａｌｙ－ｓｉｓ［Ｊ］．ＳＰＩＥ，２００７，６９６９：６９６９０９（１－１０）．
［４］Ｈｕａｎｇ Ｍｉｎｇｈｓｉｎ，Ｔｓａｉ Ｙｕｅｈｃｈａｎｇ，Ｃｈｅｎ Ｋｅｈｏｎｇ．Ｅｎｅｒｇｙ－ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ（ＥＲ）ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｆｏｒ ａ ｄｉｒｅｃｔ－ｌｉｔ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｐｏｗｅｒｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｂａｃｋｌｉｇｈｔ ｕ
ｎｉｔ（ＢＬＵ）［Ｊ］．ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｐｏｗｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，２０１０：２５（１０）：２５８８－２５９０
［５］Ｋｕ Ｊ Ｃ Ｓ，Ｌｅｅ Ｃ．Ｊ．ＲＧＢ－ＬＥＤ ｗｉｔｈ ｓｍａｒｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎ ｔｈｅ ｂａｃｋｌｉｇｈｔ ＆ｌｉｇｈｔｉｎｇ［Ｃ］／／Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｐｈｏｔｏ－Ｏｐｔｉｃａｌ Ｉｎ－ｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ，Ｓａｎ Ｊｏｓｅ，Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ：ＳＰＩＥ，２００８，６８９４：６８９４００ｗ（１－８）．
荧光球［６］刘波，章小兵．使用多ＬＥＤ补的背光源［Ｊ］．液晶与显示，２０１０，２５（５）：
檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨
６９９－７０１．
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