照明顯示技術(shù)的不斷發(fā)展，讓很多過時(shí)的技術(shù)開始退出或已經(jīng)消失在歷史舞臺(tái)上。在LED發(fā)光顯示技術(shù)誕生之前，LCD冷陰極熒光燈（CCFL）背光系統(tǒng)是主流的顯示屏技術(shù)。但隨著技術(shù)的不斷更新，CCFL終究沒能在大勢(shì)所趨中幸存，已經(jīng)正式被LED技術(shù)取代。

本文將為大家從發(fā)展的角度，談一談液晶顯示器技術(shù)中CCFL向LED技術(shù)的變遷過程，這種轉(zhuǎn)變類似于晶體管取代真空管，其原因有很多，并且這種轉(zhuǎn)變產(chǎn)生了許多衍生物。轉(zhuǎn)變的基礎(chǔ)在于最近白光LED亮度的提高，使得白光LED能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)尺寸大于4～6英寸PDA級(jí)顯示屏的LCD進(jìn)行背光或端面照光。當(dāng)然，價(jià)格的下降也是導(dǎo)到這種轉(zhuǎn)變的一個(gè)因素。

出于環(huán)保的考慮

說到LED技術(shù)的崛起，就不得不提及其在能源環(huán)保方面的重要貢獻(xiàn)。其興起的一個(gè)重要因素就是歐盟施行的RoHS指令。該指令規(guī)定自2006年7月1日起，消除在歐盟成員國(guó)銷售的電子裝置中的鉛、鎘、汞、六價(jià)鉻、多溴聯(lián)苯和多溴聯(lián)苯醚等物質(zhì)。汞是CCFL燈管和其它類型熒光照明的主要成份。盡管供應(yīng)商已經(jīng)降低了其熒光管中的汞含量，并且不含汞的型號(hào)正在研討之中，但LED的額外優(yōu)勢(shì)使得CCFL注定要在制造過程中被淘汰。專業(yè)從事LCD端面照光技術(shù)的Global Lighting Technologies公司銷售總監(jiān)David DeAgazio指出，消除汞會(huì)給CCFL帶來一系列全新的問題。

LED背光所需功率更低

此外，很多LCD制造商也指出，綠色效應(yīng)是推動(dòng)LCD由CCFL背光轉(zhuǎn)向LED背光的最重要的兩項(xiàng)因素之一。另一項(xiàng)重要推動(dòng)因素是電壓。CCFL的交流電壓要求相對(duì)較高，啟動(dòng)時(shí)達(dá)到1,500～1,600 Vac，然后穩(wěn)定至700或800Vac。它們還需要電源逆變器，以通過直流電源工作，這樣就增加了應(yīng)用的成本、占位面積和重量。相比之下，典型的LED背光子系統(tǒng)在“12～24Vdc或更低電壓”下工作，可以去掉逆變器，并且消除電磁干擾（EMI）。

效率和使用壽命比較

雖然LCD技術(shù)的進(jìn)步已經(jīng)讓其壽命得到了很大程度的延長(zhǎng)，但隨著近年來使用要求的提高，LCD技術(shù)的進(jìn)步已經(jīng)很難跟隨市場(chǎng)的腳步。相比之下，作為備選的LED技術(shù)發(fā)展相當(dāng)迅速，且這種技術(shù)有一條明確的通向未來發(fā)展的道路。

CCFL和LED在亮度、效率、使用壽命等規(guī)格上的比較視供應(yīng)商的不同而有極大的差別。例如，不同CCFL的額定使用壽命（半亮）在8,000～100,000小時(shí)之間不等，差異非常大。有些信息來源指CCFL的效率最高，其它的信息來源則認(rèn)為L(zhǎng)ED的效率最高。

但就效率而言，LED和CCFL似乎在所有相關(guān)參數(shù)上都接近，如發(fā)光效率（范圍為50～100流明/瓦）等。不過也存在一些細(xì)微差異。例如，對(duì)于端面照光應(yīng)用應(yīng)該，LED就比CCFL更適合，前者的效率更高。CCFL的發(fā)光效率可能比LED更高，但是CCFL是一種散射光源，因此你會(huì)浪費(fèi)掉大量的光。相比之下，LED具有高度方向性，因此容易有效地與光導(dǎo)板結(jié)合在一起。

至于使用壽命，LED和CCFL的半亮?xí)r間很大程度上取決于器件的驅(qū)動(dòng)方式。LED具有更高的復(fù)雜性，因?yàn)檫m當(dāng)?shù)纳峁芾硎菦Q定器件持續(xù)時(shí)間的關(guān)鍵因素。

色彩比較

與玻璃外殼CCFL相比，LED的優(yōu)勢(shì)包括其出色的耐用性和較好的顏色提供。CCFL提供的寬光譜與基于整合黃磷光層的藍(lán)色發(fā)光二極管的白光LED呈示的光屬于同等水平。但是基于窄帶三色紅綠藍(lán)（RGB）LED的白光LED與LCD的RGB彩色濾光片最匹配，并且能以最高效率產(chǎn)生最飽和的顏色。

CCFL燈管和LED芯片都可以用背光(放在顯示器后面)或者端面照光（在兩側(cè)、頂部和/或底部），并且都可以采用多個(gè)來增加亮度。LED一般以串的形式呈現(xiàn)在柔性襯底上。這種器件越來越多地用于高端的高清電視（HDTV）中，通過幾百個(gè)芯片來為顯示器進(jìn)行背光。

在對(duì)華麗的要求較低、并且比較注重成本的應(yīng)用中，端面照光有助于盡可能地減少LED數(shù)量，從而最大程度地降低成本。隨著LED的亮度的增加，這種器件的價(jià)格也已經(jīng)下滑，Maurer表示，現(xiàn)在價(jià)格已經(jīng)降到LED背光子系統(tǒng)與CCFL及其相關(guān)逆變器的成本相當(dāng)?shù)某潭取５湫偷?20X240象素5.7英寸彩色LCD目前采用單個(gè)CCFL端面照光或者多個(gè)LED串來背光，其中每個(gè)LED串一般包含大約5個(gè)器件。

直接比較時(shí)，作為示例的Kyocera無源LCD采用CCFL可提供380尼特的亮度和2.8W的功率，采用三個(gè)每串有7個(gè)LED的LED串可提供245尼特的亮度和1.8W的功率。對(duì)于有源矩陣LCD而言，其功率相同，而CCFL LCD和LED LCD可分別發(fā)出470尼特和350尼特的亮度。

通過本文的介紹，大家是否對(duì)CCFL到LED的演變，與CCFL的歷史與為何被淘汰有了一個(gè)較為系統(tǒng)的理解呢？從事電子電路設(shè)計(jì)的過程中，對(duì)技術(shù)知識(shí)的掌握固然重要，但對(duì)某項(xiàng)技術(shù)的歷史也是需要進(jìn)行一定了解的。