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图4 带有光分流器的LED.
但是这种结构的LED 的背光的厚度比较大， 达到了50 mm.三菱公司在2004 年开发出了一种不采用导光板， 用于22inTFT- LCD 的RGB LED 背光系统，其结构如图5 所示。两侧是大功率的RGB LED 光源，光经过反射镜或者直接经过棱镜进入到光学腔里面，这个光学腔的侧面和底面由一系列高反射率的反射镜组成， 光经过这些反射镜被反射到LCD 面板， 在光学腔的上面是一层薄的扩散膜， 其作用是为了使照射到LCD 面板的RGB 光混合均匀， 另外一个作用是它有助于得到亮度均匀的光。该背光系统的厚度仅为30mm, 平均亮度是540cd/m2.亮度均匀性到达72%, 色坐标则稳定在0.005。
图5 新型的侧式RGB LED 背光结构
以上这些都是利用RGB 的LED 作为光源的， 其主要困难是如何把RGB 的光均匀的混色， 2004 年， 美国的Michel J. Zwanenburg 研究小组， 利用multi- LEDS, 也就是将发红、绿、蓝光的芯片做在同一个LED 上面， 如图6 所示。
图6 multi- LED 结构图
采用100 个multi- LEDS, 同样是排成两列的侧式结构， 其结构如图7 所示。multi- LEDS 是连接在FPC上的， 主要是为了散热。通过FPC 将大功率LED 散发的热传导到铝片。LED 上面是导光腔， 导光腔的底面有个印有散光的图案， 能够尽可能分散光， 另外在最上面还有扩散膜和亮度增强膜， 得到的用于17inTFT- LCD的背光膜组， 其厚度只有16 mm.该背光单元的亮度达到2400cd/m2. 亮度均匀性在85%以上， 而且色坐标稳定性在Δu''''v'''' 小于0.003。
图7 带有multiLEDs 的背光示意图
尽管LED 背光有色彩还原性好这个优点， 但是在低灰度等级的时候， 由于液晶本身存在漏光现象， 这时如果LED 还是维持在高亮度的情况下， 将导致漏光非常严重， 从而降低了对比度。2005 年日本日立公司开发出一种RGB 颜色可以控制的背光系工字电感器统（ RGB colorcontrol sys tem,RCCS） .利用RCCS 制成电感加工的背光单元， 显示出来的颜色不但可以由液晶分子本身的旋转角度来控制， 而且还可以通过每一种颜色的背光发光亮度来控制， 从而减少了传统的LED 背光在高亮度下的漏光现象， 达到了提高对比度的目的。
在图8 中， 左边是传统的LED 背光维持在最高亮度的工作情况， 这时如果要求显示的蓝色是"0", 但是由于蓝色的LED 是一直工作在最高亮度下的， 加上液晶分子本身漏光， 导致了对比度的降低。而在右边的RCCS 背光单元中， 当如果要求蓝光为"0"的时候， 可以通过将蓝色的LED 关闭， 从而减少漏光来提高对比度。
图8 RCCS 背光的工作情况
2.2 白光LED 的背光系统
由RGB LED 发出的光混合成白光的LED 背光系统， 这种技差模电感术无法将RGB 光混和得非常均匀。2005年， 韩国的Dankook 大学开发出了用在2.4in LCD 的背光单元， 该背光单元是利用3 个白色的LED 作成的侧式背光， 这个背光的示意图见图9。
图9 2.4in 的白色LED 背光电感生产厂家系统
在LED 下面是反射镜， 上面则是散射图案， 将LED 发出的光散射到各个方向， 并经过下面的反射镜反射进入导光板， 然后反射到LCD 上面。得到的亮度均匀性达到了84.2%[8 ].随着人们对白光LED 的研究继续深入， 白光LED 作为大尺寸TFT- LCD 背光光源将会取得更大的成就。
3 LED 背光存在问题
尽管LED 背光具CCFL无法比拟的优势， 但是目前还有一些因素阻碍着LED 背光源技术的迅速普及：
（1）其价格相当昂贵， 同等尺寸的背光源， LED 约为CCFL 价格的4 倍；（2）目前LED 背光源的光效率还不够高， 同等尺寸显示屏比CCFL 耗电量高；（3） 在散热方面也是LED 背光急待解决的难点之一， 高功耗不符合目前环保理念， 这需要LED 在材料、工艺等方面进行改进。
TX-KBl02的原理图
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