由于液晶显示器(lcd:liquid crystal display)的应用已经从笔记型计算机，扩展到行动电话、汽车导航仪、家用电视等领域，因此lcd的自然色再现性成为各界关注的焦点，某些特殊领域甚至要求lcd的色再现范围超过ntsc(national television system committee)的色彩规格，接着本文要介绍日本ライツ公司开发的23吋宽银幕高阶监视器，与电视用具备高光束r/g/b led(light emitting diode)背光模块的色再现性。
色再现性
事实上crt(cathode ray tubes)与冷阴极灯管(ccfl:cold cathode fluorescent lamp)都是应用荧光体激发发光动作原理，crt监视器的色再现性领域受限于三原色的荧光体放射，虽然荧光体的放射频谱分布非常宽广，不过色再现性领域却比ntsc规定的范围窄，大约只能含盖ntsc的70%相当于ebu规范(european broadcasting union)，换句话说crt的辉度与色再现性领域属于trade off关系。
目前crt大多以辉度为主要诉求，相较之下使用ccfl光源的背光模块(backlight module)的lcd，则是利用与lcd相性的彩色滤光膜片(color filter，以下简称为cf)决定色再现范围。图1(a)是ccfl的连续发光频谱分布与cf的穿透分布特性，前者主要特征是r(red)、g(green)、b(blue)各原色的支配性(dominant)波长之间，490nm与590nm附近不纯辉线有sub peak极易因为混色造成色再现范围变窄，根本解决方法是改用窄频谱宽度、高光束r/g/b led背光模块；图1(b)是led背光模块的发光特性，由于r/g/b led背光模块无造成不纯辉线的sub peak，所以可以提高各原色的色纯度，此外r的支配性波长在长波长侧，因此在红光领域可以获得非常宽广的色再现范围。
图1 ccfl的连续发光频谱分布与cf的穿透分布特性
r/g/b led背光模块
图2是日本ライツ公司开发的23吋宽银幕液晶显示器用r/g/b led背光模块的构造，如图所示40个高功率r/g/b led以9mm的间距，封装在长方形基板构成led光源模块，led背光模块左右两侧分别设置一个led光源模块，各光源产生的光线经过空间混色后变成白光，再从背光模块中央部位朝lcd方向射出，lcd背面设有一片扩散板、两片扩散膜片、一片棱镜(prism)膜片与一片偏光膜片。表1是上述r/g/b led背光模块使用的高功率r/g/b led的光线与电气特性一览，根据测试结果显示它可以获得100% ntsc的色再现范围。
dominant波长
顺向电流
顺向电压
光束
色度
(nm)
(ma)
(v)
(lm)
x
y
r
625
350
2.77
39.6
0.700
0.299
g
537
350
3.49
41.6
0.223
0.714
b
458
350
3.76
6.5
.149
0.031
表1高功率r/g/b led的光线与电气特性一览
图2 r/g/b led背光模块的构造
如众所周知由于led的构成材料会有温度特性差异，上述r/g/b led光源模块的g/b led使用的化合物半导体材料与r led不同，因此两者的温度变化系数也不同(图3)，随着室温的变动与点灯后led本身的温升，极易造成混色后的白光辉度与色度不断变化，有鉴于此r/g/b led背光模块透过最佳化热设计抑制led的温升，此外还利用模块内的彩色传感器(color sensor)，分别检测r/g/b led的输出计算传感器的输出之后回馈(feed back)至led，由于内部演算器不会受到使用条件的变动影响，因此表面显示辉度与色度非常稳定。温度造成led的输出产生变化，尤其是随着红光led的温升输出的影响使得输出大幅降低，为了抑制led本身的温升因此将高热传导性的铝质mcpcb(meal core printed circuit board)设置在光源部的铝质筐体(frame)内，背面再利用散热鳍片(heat sink)进行散热。
以上是网络信息转载，信息真实性自行斟酌。
