獲諾貝爾獎垂青 LED背光真的無敵了嗎?
摘要: 目前我們使用的液晶顯示設備,基本都是LED背光,其輕薄、節能、壽命長,成為了目前顯示世界最重要的材料之一。也許很多人都意識不到背光對于液晶面板的重要性,其實背光技術的進步,對于液晶面板的發展有著極為重要的促進作用。
藍色LED背光影響一個時代
一個光源想要成為背光,首先它的顯色性要足夠好。人造光線應與自然光線相同,使人的肉眼能正確辨別事物的顏色,這就死顯色性的由來。因此在室內照明的時候,我們通常使用白光,這樣的效果和日光最接近,可以讓觀察者看到事物的本來顏色。如果我們在室內使用綠色的燈光來照明,那么很多物體的顏色會發現變化。為了實現白光的效果,工程師們想出一個聰明的辦法,就是利用三基色來實現白光,即我們經常說的RGB三色混合,這樣的光源顯色性是足夠好的。
藍色LED的研發至關重要
CCFL背光其實就是基于這種原理來生產的,其利用紫外線和三色熒光粉混合,實現了白光的效果。但是單一LED的發光波長很窄,這種單色的光源在多數場合并不適用。研究者參照熒光燈提出了多色LED組合與短波長的LED激發熒光粉等方案,它們理論上都可以獲得白光和全色顯示,但是它們都需要短波段,也就是藍紫色端的LED。
用于背光的LED燈條
因此藍色LED就成為了研發的重點。1973年,當時在松下電器公司東京研究所的赤崎勇最早開始了藍光LED的研究。后來,赤崎勇和天野浩在名古屋大學合作進行了藍光LED的基礎性研發,1989年首次研發成功了藍光LED。而中村修二當時任職于日亞化學工業公司,他的實用化研究讓該公司于1993年首次推出LED照明成品,從而引發了照明技術革新。后來他們的這一成就被授予了諾貝爾物理學獎,充分說明了這個發明的對于整個世界的重要性。
獲得諾貝爾物理學獎的三位日本人
短波長的LED激發熒光粉的方案因為具有經濟上的優勢,逐漸成為液晶面板背光中的絕對王者。通過不斷研究LED背光的封裝技術與熒光粉的調配比例,這種方案的發光效率以及顯色性一直都在提升,從而奠定了液晶面板使用LED背光的基礎。
不過這種方案的顯色性相比于三色LED混合的方案還是有差距的,因此目前液晶面板的色域能力始終不強,就是因為背光方案的天然缺陷。此外藍色LED背光還有傷眼的弊端。目前的普通LED背光中,435納米波段的藍色光成分較多。這種藍光的能量比較強,可以引起視網膜色素上皮的萎縮,再引起光敏感細胞的死亡。光敏感細胞的功能是接受人射光把光信號轉變為電信號,后者再通過視覺神經傳遞給大腦后成像。光敏感細胞的死亡將會導致視力逐漸下降甚至完全喪失。
因此LED背光并非是完美的,還有進化的方向,那就是護眼以及提升色域。
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