三年前，筆者的一個(gè)朋友購(gòu)買了一臺(tái)15英寸液晶顯示器（LCD），過了一把輕薄、無輻射的癮。但近來他發(fā)現(xiàn)顯示器屏幕開始發(fā)黃，而且亮度下降很明顯，無論怎么調(diào)節(jié)都無濟(jì)于事。經(jīng)多方偵察才找到“元兇”——背光燈管壞了。目前主流的LCD的背光燈都采用了使用壽命較短的CCFL（冷陰極熒光燈），這是LCD的一個(gè)硬傷。幸運(yùn)的是，人們現(xiàn)在找到了它的接班人——led。

傳統(tǒng)CCFL背光的缺陷

    在深入了解led背光技術(shù)之前，我們有必要先了解當(dāng)前的背光技術(shù)存在什么問題。我們知道，液晶是一種介乎于液體和晶體之間的物質(zhì)。液晶的奇妙之處是可以通過電流來改變其分子排列狀態(tài)，給液晶施加不同的電壓就能控制光線的通過量，從而顯示多種多樣的圖像。但液晶本身并不會(huì)發(fā)光，因此所有的LCD都需要背光照明。目前LCD的背光源幾乎都是CCFL（Cold Cathode Fluorescent Lamps，冷陰極熒光燈）。

   由于冷陰極熒光燈不是平面光源，因此為了實(shí)現(xiàn)背光源均勻的亮度輸出，LCD的背光模組還要搭配擴(kuò)散片、導(dǎo)光板、反射板等眾多輔助器件。即便如此，要獲得如CRT般均勻的亮度輸出依然非常困難。大部分LCD在顯示全白或全黑畫面時(shí)，屏幕邊緣和中心亮度的差異十分明顯。

   除了結(jié)構(gòu)復(fù)雜、亮度輸出均勻性差之外，采用CCFL作為L(zhǎng)CD背光源還有個(gè)讓人頭痛的問題——使用壽命短。絕大部分CCFL背光源在使用2～3年之后亮度下降非常明顯（壽命在15000小時(shí)～25000小時(shí)），許多LCD（尤其是筆記本電腦的液晶屏）在使用幾年后會(huì)出現(xiàn)屏幕變黃、發(fā)暗的現(xiàn)象，這正是CCFL使用衰減期較短的缺陷造成的。

   與此同時(shí)，由于CCFL背光源必須包含擴(kuò)散板、反射板等復(fù)雜的光學(xué)器件，因此LCD的體積無法再進(jìn)一步縮小。在功耗方面，采用CCFL作為背光源的LCD也無法令人滿意，14英寸LCD的CCFL背光源往往需要消耗20W甚至更多的電能。這對(duì)筆記本電腦和便攜設(shè)備來說，它們的續(xù)航能力將經(jīng)受重大的考驗(yàn)。

   為了解決CCFL的這些硬傷，幾乎所有的LCD廠商都開始尋找更為優(yōu)秀的液晶背光源。由于led有著超低的能耗、極長(zhǎng)的工作壽命和簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，迅速獲得了LCD廠商的青睞，那么LED究竟是什么東西？它有什么奇妙之處呢？

                                                   CCFL的管狀外形很像普通的日光燈

　事實(shí)上，LED(Light Emitting Diode，發(fā)光二極管)并非尖端科技產(chǎn)品，它在我們?nèi)粘Ｉ钪须S處可見:路邊色彩斑斕的廣告牌、家用電器上顏色各異的指示燈、手機(jī)按鈕的背光照明、汽車的前大燈等等，都采用了LED作為光源。

　　LED在20世紀(jì)60年代誕生后就被認(rèn)定是熒光燈管、燈泡等照明設(shè)備的終結(jié)者，甚至有人認(rèn)為L(zhǎng)ED將會(huì)開創(chuàng)一個(gè)新的照明時(shí)代，最終出現(xiàn)在所有需要照明的場(chǎng)合。LED的工作原理和我們常見的白熾燈、熒光燈完全不同，LED從本質(zhì)上來說是一種半導(dǎo)體器件。

　　LED的核心部分是由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體組成的晶片，在P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體的交界面就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)具有特殊導(dǎo)電性能的薄層，也就是常說的PN結(jié)(PN Junction Transistors)。PN結(jié)可以對(duì)P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體中多數(shù)載流子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生阻力，當(dāng)對(duì)PN結(jié)施加正向電壓時(shí)，電流從LED的陽(yáng)極流向陰極，而在PN結(jié)中少數(shù)載流子與多數(shù)載流子進(jìn)行復(fù)合，多余的能量就會(huì)轉(zhuǎn)變成光而釋放出來。LED正是根據(jù)這樣的原理實(shí)現(xiàn)電光的轉(zhuǎn)換。根據(jù)半導(dǎo)體材料物理性能的不同，LED可發(fā)出從紫外到紅外不同波段、不同顏色的光線。

　　
小知識(shí):P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體

　　如果在硅或鍺等半導(dǎo)體材料中加入微量的硼、銦、鎵或鋁等三價(jià)元素，就變成以空穴導(dǎo)電為主的半導(dǎo)體，即P型半導(dǎo)體。在P型半導(dǎo)體中，空穴(帶正電)叫多數(shù)載流子;電子(帶負(fù)電)叫少數(shù)載流子。

　　如果在硅或鍺等半導(dǎo)體材料中加入微量的磷、銻、砷等五價(jià)元素，就變成以電子導(dǎo)電為主的半導(dǎo)體，即N型半導(dǎo)體。在N型半導(dǎo)體中，電子(帶負(fù)電)叫多數(shù)載流子;空穴(帶正電)叫少數(shù)載流子。

　　由于LED只能發(fā)出單波長(zhǎng)光線，因此LED無法像白熾燈那樣輕易發(fā)出白色光。這也就是led指示燈只有藍(lán)色、紅色、綠色等顏色，而沒有白色的原因。無法發(fā)出白色光對(duì)于指示燈之類的應(yīng)用并不是什么問題，但對(duì)于LCD背光源來說則是無法逾越的障礙。為了早日實(shí)現(xiàn)LED成為顯示器背光源的接班人，各個(gè)led制造商都開始重點(diǎn)研究白光L