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编者按：2009年，LED在液晶电视产业中的发展速度超出了很多人的预期，这主要源于三星等一线彩电企业的强力堆进，与此同时，LED技术长身也经历了从RGB-LED到白光LED，从直下式到侧边式的扩延，这些技术各有优缺点，也各有目标市场，从而推动着LED背光源技术的迅速崛起，替代CCFL的主流地位只是时间问题了……
随着全球平板电视显像技术的升级，平板电视轻薄化、节能环保已成为必然趋势，平板电视的各项技术性能、图像质量也要更上一层楼。LED背光源因其发光原理的特殊性更适应这一发展趋势和要求
2003年，日本索尼公司率先推出首款LED背光源液晶电视“Oualia”，该产品在平板电视制造领域引起强烈关注，也激发了众多电视制造企业对LED液晶电视的研发热情。随后的几年间，以三星为代表的国外彩电企业在各类展会中纷纷展出相关产品，并在2008～2009年实现规模量产，推动了整个液晶电视产业从CCFL背光源向LED背光源的过渡。国内企业也不甘落后，例如海信公司早在2008年7月便推出首款LED液晶电视；其他彩电企业，如TCL、创维也在2009年纷纷加大LED产品的研发和量产。这带动和提高了国内消费者对LED液晶电视的认知度，也大大促进了我国LED液晶电视的研制进程，加快了这类产品的规模化量产和渗透速度。按照DisplaySearch统计数据：2009年全球LED液晶电视出货360万台，预计2010年全球LED液晶电视出货量将超过3500万台，占液晶电视出货量的20％。
本文就LED背光源液晶电视的类型、基本原理及其优缺点进行简单的分析和介绍。
LED背光源及类型
LED是LightEmiuingDiode(发光二极管)的缩写，属于一种半导体元器件。这种产品的应用早在上世纪60年代就已出现，并在我们的现实生活中随处可见：如路边的广告牌、家用电器上的各色指示灯和手机键盘E的背光照明等，但作为背光源应用于显示器类产品则是一种新技术。
发光二极管的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片，在p型半导体和n型半导体之间有—个过渡层，称为p-n结。在某些半导体材料的p-n结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。p-n结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管即为发光二极管，简称LED。同时，根据半导体材料物理性能的不同，LED可发出从紫外到红外不同光谱下不同颜色的光，为LED在显示领域的应用奠定了基础。
在液晶电视上使用的LED背光源可以是白色，也可以是红、绿、蓝三基色。目前LED电视按照背光源的种类可分为白光LED和RGB-LED。白光LED背光源的液晶电视目前又分为直下式、侧边式和混合式三种。“直下式”和“侧边式”描述了LED的发光方向和与导光板的关系：液晶电视导光板的透光方向与液晶屏幕垂直、导光板平行于液晶屏幕，发光体的光输入方向在导光板侧面的则称为侧边式光源，也就是LED光源置于液晶板的侧边；发光体的光输入方向与导光板平行的则称为直下式光源，即LED光源置于液晶板的后边(有的称为下面)。侧边式LED光源是一个由点阵组成的不均匀线光源，而直下式LED光源是由点阵组成的不均匀面光源，混合式则兼容了直下式和侧边式LED光源的优点，但结构设计困难。
LED背光源主要有光源、导光扳、光学用膜片、驱动电路、塑胶框等组成，图1为LED背光源液晶电视模块结构示意图。
RGB－LED三色背光源
RGB-LED背光源为直下式光源，是诞生时间比较早的一种技术，将红色、绿色、蓝色三基色LED调制成白光，具有较好的光学特性。
RGB-LED在组成背光源的时候，首先由RGB三基色发光管组成一个小的单位，这个单位由R、G、B三基色光合成白光，然后再由多个这样的单位组成面光源矩阵。但R、G、B合成的白光并不是R、G、B发光管按hhl数量构成，目前最常见的是由1个红色LED、1个蓝色LED和2个绿色LED组成，这种组合方式是源于每种颜色的LED在发光效率上存在一定差异，在合成标准白色时，绿色光所占的比例最多(它的主要原理基于彩色电视亮度方程：Y=0.30R+0.69G+0.11B，可参看有关资料)o图2和图3分别展示了某电视制造企业研发的第一代RGB-LED微结构，以及改进后的第二代RGB-LED微结构。
与CCFL背光源相比，RGB-LED背光源的位置变化不大，仍然在液晶面板层正后方。因此从结构上看，采用这种技术的液晶电视，在外观上和CCFL背光源液晶电视没有很明显差异。
RGB-LED背光源液晶电视具有如下优点：由于采用了RGB三基色独立发光元件，不像CCFL背光源或白光LED那样需要R、G、B三色滤色片，因此色域范围大，可达到NISC的120％以上。经过良好调整甚至可以达到NTSC的1.50％左右，完全满足数字电视、大屏幕高清晰度电视色域的要求。
此外，RGB-LED背光源的液晶电视可支持背光区域调整技术，很容易实现亮度调节，因此能够达到较高的动态对比度。提高了电视的图像质量。同时该光源结构具有理论上最高的利用率，可以最大程度地节约能源。
当然，RGB-LED背光源的液晶电视虽有很多优点，但目前在技术上还存在一定不足：首先是构成和加工工艺比较复杂，同时对驱动电路和驱动芯片的要求也较高。另外RGB-LED需要单独的调光电路和更好的散热结构，在一定程度上导致电视结构复杂，难以做到轻薄化。
RGB三色衰减一致性问题是多年来业内一直在研究和解决的问题。RGB衰减不一致的原因主要是RGB三色LED过热或内部工作不平衡，使用一段时间后会出现“花屏”，需要及时进行白平衡调节。RGB三色在运作过程中如果配比不一致，三个芯片的温度就会不一致，造成寿命降低。如在60℃时寿命可能是5万小时，但每上升10℃就可能衰减一半，这样就会导致衰减不一致，所以需要严格控制三个芯片的温度：一方面是降低亮度，只有牺牲亮度才能保持平衡；另一方面要将温度严格控制在60℃以下，RGB的衰减速度才不会有太大差异，从而保证较高的寿命。
直下式RGB-LED光源在综合显示性能方面优势最大，但成本也最高，因此市场普及较难，但在某些对色域和饱和度要求较高的专业领域，还是受到用户的青睐。直下式白光LED背光源
直下式白色光LED背光源也置于屏幕的正后方，与CCFL背光源在结构上基本一致，如图4所示。其主要的区别在于CCFL是线光源，而LED是点光源，如图5和图6所示。
直下式白光LED相对RGB-LED简单，它采用了只能发出白色光的LED；因为是直下式结构，可以满足光 源按区域调整，很容易实现区域控制，因此对比度较高，但不能像RGB-LED光源那样按基色调整。直下式白光LED不像RGB-LED那样需要调光，因此在电路结构方面的要求相对简单，但色域范围要比RGB-LED背光源小，为NTSC色域的80％以上。
采用直下式白光LED背光源的液晶电视具有如下优点：可以实现亮度动态调节、区域背光控制等；其色域范围仍比普通CCFL背光源液晶电视有较大提高；在成本上比RGB-LED背光源的液晶电视低；从工艺设计角度来看，较容易替代CCFL背光源，其技术难度和需要对产品设计做出的修改量最小，等等。
侧边式白光LED背光源
侧边式白光LED被业界称为第三代LED背光技术，是将LED光源放置在电视的边框位置，大都紧挨液晶面板排列(Array)一层。因此非常节省空间，图7为侧边式发光LED背光源示意图。和直下式白光LED背光源一样，侧边式LED也提高了液晶电视的色域和对比度性能，可达到NTSC的80％以上。
南于侧边式白光LED背光源位于机身一侧，因此具有不占用电视机机体厚度的特点，易于开发超薄的电视机，使机身厚度大幅度下降，有关资料显示，整机厚度可做到15mm以下。但液晶电视原有的主机电源、电路、屏幕电源和散热、扬声器等器件都需要向超薄化改进。目前市场上销售的超薄液晶电视基本上都是采用侧边式LED背光源技术。
不过，侧边式白光LED发出的光并不像直下式白光LED和RGB-LED背光源那样直接穿过液晶面板，而是和液晶面板平行，光线必须通过特殊的导光板，改变传播方向后才会透过液晶面板层。由于液晶电视面板尺寸较大，除了改变光线的传播方向，导光板还要能够均匀地将光线分散开，否则电视图像将出现边缘亮、中间暗的问题，这就使得导光板的结构更加复杂。另外侧边式LED的位置不是在液晶面板的正后方，因此难以实现背光源的区域调光，这也是侧边式液晶LED电视需要解决的—个技术难题。
从目前来看，侧边式白光LED由于考虑整机轻薄化的需求，会造成多方成本增加，短期内其整机成本高于直下式白光LED液晶电视；另一方面。直下式白光LED技术在画面区域调控上的优势明显，会使其电视机的显示质量高于侧边式白光LED技术。总体而言，两项技术各有优缺点，企业也针对不同需求开发采用这两种技术的产品。最近，业内又提出了混合式白光LED背光源技术，能兼具直下式白光LED和侧边式白光LED的优点，但其结构设计困难，目前市场上还没有相关产品。
LED背光源的优缺点
1 LED背光源的优点
(1)亮度均匀性好
LED是一种平面点光源，最基本的发光单元是3～5mm边长的正方形组合在一起的面光源，具有较好的亮度均匀性，所需的辅助光学组件可以做得非常简单，屏幕亮度均匀性比CCFL背光源优越。采用LED背光源时，可采用区域亮度控制解决亮度均匀性问题。而且还可进一步降低背光源的功耗，因为显示的图像在每个具体部位的亮度是不一样的，有的区域较亮、有的区域较暗，所以完全没有必要对整个屏幕采用均匀亮度的背光控制调整，可根据图像内容决定区域亮度控制。其方法是：将整个屏幕分隔成多个等份，根据图像内容的最高亮度，确定该区域所需的背光亮度，然后对该区域的LED背光的亮度利用PWM技术进行实时控制，同时实现节能。在采用背光的区域亮度控制以后，该区域的图像信号也应加以补偿。CCFL背光源是不可能实现这种区域亮度控制的，一是因为CCFL的形状是长条形，根本无法将屏幕分隔成等份的区域，另一方面则是因为它的亮度也不可能按照图像的内容进行快速调整。
(2)色域宽、彩色还原性好
采用LED背光源的液晶电视具有较宽的色域，色彩还原性好，色彩表现力强于CCFL背光源，可弥补液晶显示设备色彩数量不足的缺陷，其色域可达NTSC色域的80％以上(见图8)。据夏普公司的有关资料，该公司开发的RGB-LED背光源液晶电视XSI，其色域达到N3SC色域的150％。
(3)实时色彩管理
LED背光源能够进行实时色彩管理，由于红、绿、蓝三色独立发光，容易精确控制显示彩色特性，还可以调整背光的白平衡，同时保证整机有足够高的对比度；消费者也可根据自己的喜好，轻松在9600K和6500K色温间调整白平衡，而且不会牺牲亮度和对比度。
(4)图像稳定清晰
采用CCFL灯管背光源的液晶电视，因CCFL灯管的发光频率较低，在显示图像时，可能产生画面跳动或闪烁；但LED背光源可以灵活调整发光频率，而且频率大大高于CCFL，因此能显示清晰稳定的图像画面。
(5)寿命长
LED的使用寿命可长达5～10万小时，即便每天使用10小时，也可连续用27年，大大延长了液晶电视的使用寿命。
(6)无高压，安全可靠
LED使用的是低电压直流驱动(3～14V)，没有高压，比较安全；供电模块的设计也比较简单，从根本上消除了电磁辐射造成的电磁干扰和电磁污染。
(7)抗震、环保性能好
因LED是全固体内部结构，机械强度好，抗震性能好；LED光源没有任何射线辐射，也没有金属汞之类的有毒物质，是绿色环保光源。
(8)环境适应性强
LED比CCFL温度适应范围更宽。在-40℃的环境下，LED也可无延时启动，但CCFL在该温度条件下通常无法工作。(9)用RGB-LED背光源，与场序技术结合，可以实现无滤色膜的液晶电视显示
具有如下优点：
★无需彩膜，节省成本，彩膜约占材料或本22％以上；
★高亮度，使用彩膜时，70％以上的背光强度被彩膜吸收；
★高分辨力，由于不需要像普通液晶面板那样将1个像素分割成3个子像素，因此易于提高分辨力；
★彩色还原性能更高，由于RGB-LED独立发出红、绿、蓝三色光，没有彩膜，所以彩色还原性能更高。(10)利用LED快速点灭特性，消除液晶电视的图像拖尾
目前解决CCFL背光源液晶电视拖尾问题的方法主要有两种：一是提高画面的刷新频率，采用120Hz或更高频率的倍速显示；另外一种方法则采用插黑帧技术，即在相邻的两画面之间插入黑画面，减少图像拖尾。插黑帧技术虽然消除拖尾的效果较好，可以使液晶电视得到良好的动态清晰度，但是当显示静态画面时，很容易察觉画面有闪烁；同时由于插入黑画面还会使亮度降低。利用LED背光模组的特性，已研制出“区域背光ON/OFF技术”，消除液晶电视的图像拖尾。
“区域背光ON/OFF技术”是让LED由上而下快速地先熄灭再点亮，就像是一条黑带由上至下快速地扫过，如每1/120秒黑带扫过画面一次，像传统CRT电视扫描的方式，因为画面是断续的，几乎看不到图像的拖尾。“区域背光ON/OFF技术”就是让背光造成轻微的断续，达到 切断图像拖尾的目的。若使用CCFL灯管作“ON/OFF开关”，如一秒钟点亮、熄灭各60次，则会大大缩短CCFL灯管的寿命，不具有可行性。
2 LED背光源的缺点
LED背光源技术在平板电视上的规模应用从2007年开始，随着LED产业的成熟和各个电视机制造厂商的努力，必将在未来几年内取代CCFL背光源，迅速成为市场的新宠儿。但LED要想成为大尺寸液晶电视的主流背光源，还有一系列技术问题需要解决。
(1)成本高，价格贵
LED背光源与同等尺寸CCFL背光源相比，成本高、价格贵。目前LED电视是CCFL电视价格的2～5倍，当然，随着工艺的成熟和生产规模的增加，LED背光源的成本也会逐步下降。例如，根据Display Search统计，2010年第一季度，40英寸侧边式IED的成本为118美元，预计到今年第四季度，将降低至100美元。产量的增加促进了成本的降低，随着LED发光效率的进一步提升，同一尺寸所需要的LED发光单元会越来越少，也会促进成本的进一步降低(如图9所示)。
(2)发光效率低，亮度低
目前CCFL的输出光通量为5000～8000lm，液晶电视的屏幕亮度可达500cd/m2以上，而多数LED背光源发光效率尚无法达到这一指标。要保证液晶屏幕的亮度，就要增加LED的数量，因LED的输入能量大部分转换为热量，这就增加了功耗，也会导致电视机内部温度升高，从而降低整机性能。因此，在合理设计光学系统的同时，应充分考虑系统的散热结构。
(3)LED白光的一致性和彩色漂移
与CCFL相比，用LED作为背光源存在白光一致性差的问题。LED在设计上比线性光源的CCFL背光源难，需考虑LED辐射状的光强衰减。RGB-LED背光源长时间使用以后，由于RGB不同颜色的衰减速度不一致会导致彩色漂移问题，波长会随温度变化，使电视机的白平衡变坏，亮度和色度均匀性变差，出现屏幕的“花脸”现象。
结束语
总体而言，LED背光源具有寿命长、色域宽、彩色还原性能好、不怕低温、环境适应性强、可靠性好、无汞污染环保的优点；在功能上可提高图像对比度、减小拖尾、改善画质，因此被业内认为是未来背光源技术的主流发展趋势。随着国内外越来越多的液晶生产厂商投入巨额的资金和研究力量，LED背光源的缺点将逐渐被克服；同时随着LED背光源生产工艺的成熟和生产规模的扩大。技术的稳定及供应链、产业链的完善，成本也会逐渐下降。LED背光源将逐渐取代CCFL背光源成为最主要的液晶背光源，同时也将推动液晶技术的进一步发展，使液晶电视机的图像质量更加完美。
随着全球平板电视显像技术的升级，平板电视轻薄化、节能环保已成为必然趋势，平板电视的各项技术性能、图像质量也要更上一层楼。LED背光源因其发光原理的特殊性更适应这一发展趋势和要求
2003年，日本索尼公司率先推出首款LED背光源液晶电视“Oualia”，该产品在平板电视制造领域引起强烈关注，也激发了众多电视制造企业对LED液晶电视的研发热情。随后的几年间，以三星为代表的国外彩电企业在各类展会中纷纷展出相关产品，并在2008～2009年实现规模量产，推动了整个液晶电视产业从CCFL背光源向LED背光源的过渡。国内企业也不甘落后，例如海信公司早在2008年7月便推出首款LED液晶电视；其他彩电企业，如TCL、创维也在2009年纷纷加大LED产品的研发和量产。这带动和提高了国内消费者对LED液晶电视的认知度，也大大促进了我国LED液晶电视的研制进程，加快了这类产品的规模化量产和渗透速度。按照DisplaySearch统计数据：2009年全球LED液晶电视出货360万台，预计2010年全球LED液晶电视出货量将超过3500万台，占液晶电视出货量的20％。
本文就LED背光源液晶电视的类型、基本原理及其优缺点进行简单的分析和介绍。
LED背光源及类型
LED是LightEmiuingDiode(发光二极管)的缩写，属于一种半导体元器件。这种产品的应用早在上世纪60年代就已出现，并在我们的现实生活中随处可见：如路边的广告牌、家用电器上的各色指示灯和手机键盘E的背光照明等，但作为背光源应用于显示器类产品则是一种新技术。
发光二极管的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片，在p型半导体和n型半导体之间有—个过渡层，称为p-n结。在某些半导体材料的p-n结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。p-n结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管即为发光二极管，简称LED。同时，根据半导体材料物理性能的不同，LED可发出从紫外到红外不同光谱下不同颜色的光，为LED在显示领域的应用奠定了基础。
在液晶电视上使用的LED背光源可以是白色，也可以是红、绿、蓝三基色。目前LED电视按照背光源的种类可分为白光LED和RGB-LED。白光LED背光源的液晶电视目前又分为直下式、侧边式和混合式三种。“直下式”和“侧边式”描述了LED的发光方向和与导光板的关系：液晶电视导光板的透光方向与液晶屏幕垂直、导光板平行于液晶屏幕，发光体的光输入方向在导光板侧面的则称为侧边式光源，也就是LED光源置于液晶板的侧边；发光体的光输入方向与导光板平行的则称为直下式光源，即LED光源置于液晶板的后边(有的称为下面)。侧边式LED光源是一个由点阵组成的不均匀线光源，而直下式LED光源是由点阵组成的不均匀面光源，混合式则兼容了直下式和侧边式LED光源的优点，但结构设计困难。
LED背光源主要有光源、导光扳、光学用膜片、驱动电路、塑胶框等组成，图1为LED背光源液晶电视模块结构示意图。
RGB－LED三色背光源
RGB-LED背光源为直下式光源，是诞生时间比较早的一种技术，将红色、绿色、蓝色三基色LED调制成白光，具有较好的光学特性。
RGB-LED在组成背光源的时候，首先由RGB三基色发光管组成一个小的单位，这个单位由R、G、B三基色光合成白光，然后再由多个这样的单位组成面光源矩阵。但R、G、B合成的白光并不是R、G、B发光管按hhl数量构成，目前最常见的是由1个红色LED、1个蓝色LED和2个绿色LED组成，这种组合方式是源于每种颜色的LED在发光效率上存在一定差异，在合成标准白色时，绿色光所占的比例最多(它的主要原理基于彩色电视亮度方程：Y=0.30R+0.69G+0.11B，可参看有关资料)o图2和图3分别展示了某电视制造企业研发的第一代RGB-LED微结构，以及改进后的第二代RGB-LED微结构。
与CCFL背光源相比，RGB-LED背光源的位置变化不大，仍然在液晶面板层正后方。因此从结构上看，采用这种技术的液晶电视，在外观上和CCFL背光源液晶电视没有很明显差异。
RGB-LED背光源液晶电视具有如下优点：由于采用了RGB三基色独立发光元件，不像CCFL背光源或白光LED那样需要R、G、B三色滤色片，因此色域范围大，可达到NISC的120％以上。经过良好调整甚至可以达到NTSC的1.50％左右，完全满足数字电视、大屏幕高清晰度电视色域的要求。
此外，RGB-LED背光源的液晶电视可支持背光区域调整技术，很容易实现亮度调节，因此能够达到较高的动态对比度。提高了电视的图像质量。同时该光源结构具有理论上最高的利用率，可以最大程度地节约能源。
当然，RGB-LED背光源的液晶电视虽有很多优点，但目前在技术上还存在一定不足：首先是构成和加工工艺比较复杂，同时对驱动电路和驱动芯片的要求也较高。另外RGB-LED需要单独的调光电路和更好的散热结构，在一定程度上导致电视结构复杂，难以做到轻薄化。
RGB三色衰减一致性问题是多年来业内一直在研究和解决的问题。RGB衰减不一致的原因主要是RGB三色LED过热或内部工作不平衡，使用一段时间后会出现“花屏”，需要及时进行白平衡调节。RGB三色在运作过程中如果配比不一致，三个芯片的温度就会不一致，造成寿命降低。如在60℃时寿命可能是5万小时，但每上升10℃就可能衰减一半，这样就会导致衰减不一致，所以需要严格控制三个芯片的温度：一方面是降低亮度，只有牺牲亮度才能保持平衡；另一方面要将温度严格控制在60℃以下，RGB的衰减速度才不会有太大差异，从而保证较高的寿命。
直下式RGB-LED光源在综合显示性能方面优势最大，但成本也最高，因此市场普及较难，但在某些对色域和饱和度要求较高的专业领域，还是受到用户的青睐。直下式白光LED背光源
直下式白色光LED背光源也置于屏幕的正后方，与CCFL背光源在结构上基本一致，如图4所示。其主要的区别在于CCFL是线光源，而LED是点光源，如图5和图6所示。
直下式白光LED相对RGB-LED简单，它采用了只能发出白色光的LED；因为是直下式结构，可以满足光 源按区域调整，很容易实现区域控制，因此对比度较高，但不能像RGB-LED光源那样按基色调整。直下式白光LED不像RGB-LED那样需要调光，因此在电路结构方面的要求相对简单，但色域范围要比RGB-LED背光源小，为NTSC色域的80％以上。
采用直下式白光LED背光源的液晶电视具有如下优点：可以实现亮度动态调节、区域背光控制等；其色域范围仍比普通CCFL背光源液晶电视有较大提高；在成本上比RGB-LED背光源的液晶电视低；从工艺设计角度来看，较容易替代CCFL背光源，其技术难度和需要对产品设计做出的修改量最小，等等。
侧边式白光LED背光源
侧边式白光LED被业界称为第三代LED背光技术，是将LED光源放置在电视的边框位置，大都紧挨液晶面板排列(Array)一层。因此非常节省空间，图7为侧边式发光LED背光源示意图。和直下式白光LED背光源一样，侧边式LED也提高了液晶电视的色域和对比度性能，可达到NTSC的80％以上。
南于侧边式白光LED背光源位于机身一侧，因此具有不占用电视机机体厚度的特点，易于开发超薄的电视机，使机身厚度大幅度下降，有关资料显示，整机厚度可做到15mm以下。但液晶电视原有的主机电源、电路、屏幕电源和散热、扬声器等器件都需要向超薄化改进。目前市场上销售的超薄液晶电视基本上都是采用侧边式LED背光源技术。
不过，侧边式白光LED发出的光并不像直下式白光LED和RGB-LED背光源那样直接穿过液晶面板，而是和液晶面板平行，光线必须通过特殊的导光板，改变传播方向后才会透过液晶面板层。由于液晶电视面板尺寸较大，除了改变光线的传播方向，导光板还要能够均匀地将光线分散开，否则电视图像将出现边缘亮、中间暗的问题，这就使得导光板的结构更加复杂。另外侧边式LED的位置不是在液晶面板的正后方，因此难以实现背光源的区域调光，这也是侧边式液晶LED电视需要解决的—个技术难题。
从目前来看，侧边式白光LED由于考虑整机轻薄化的需求，会造成多方成本增加，短期内其整机成本高于直下式白光LED液晶电视；另一方面。直下式白光LED技术在画面区域调控上的优势明显，会使其电视机的显示质量高于侧边式白光LED技术。总体而言，两项技术各有优缺点，企业也针对不同需求开发采用这两种技术的产品。最近，业内又提出了混合式白光LED背光源技术，能兼具直下式白光LED和侧边式白光LED的优点，但其结构设计困难，目前市场上还没有相关产品。
LED背光源的优缺点
1 LED背光源的优点
(1)亮度均匀性好
LED是一种平面点光源，最基本的发光单元是3～5mm边长的正方形组合在一起的面光源，具有较好的亮度均匀性，所需的辅助光学组件可以做得非常简单，屏幕亮度均匀性比CCFL背光源优越。采用LED背光源时，可采用区域亮度控制解决亮度均匀性问题。而且还可进一步降低背光源的功耗，因为显示的图像在每个具体部位的亮度是不一样的，有的区域较亮、有的区域较暗，所以完全没有必要对整个屏幕采用均匀亮度的背光控制调整，可根据图像内容决定区域亮度控制。其方法是：将整个屏幕分隔成多个等份，根据图像内容的最高亮度，确定该区域所需的背光亮度，然后对该区域的LED背光的亮度利用PWM技术进行实时控制，同时实现节能。在采用背光的区域亮度控制以后，该区域的图像信号也应加以补偿。CCFL背光源是不可能实现这种区域亮度控制的，一是因为CCFL的形状是长条形，根本无法将屏幕分隔成等份的区域，另一方面则是因为它的亮度也不可能按照图像的内容进行快速调整。
(2)色域宽、彩色还原性好
采用LED背光源的液晶电视具有较宽的色域，色彩还原性好，色彩表现力强于CCFL背光源，可弥补液晶显示设备色彩数量不足的缺陷，其色域可达NTSC色域的80％以上(见图8)。据夏普公司的有关资料，该公司开发的RGB-LED背光源液晶电视XSI，其色域达到N3SC色域的150％。
(3)实时色彩管理
LED背光源能够进行实时色彩管理，由于红、绿、蓝三色独立发光，容易精确控制显示彩色特性，还可以调整背光的白平衡，同时保证整机有足够高的对比度；消费者也可根据自己的喜好，轻松在9600K和6500K色温间调整白平衡，而且不会牺牲亮度和对比度。
(4)图像稳定清晰
采用CCFL灯管背光源的液晶电视，因CCFL灯管的发光频率较低，在显示图像时，可能产生画面跳动或闪烁；但LED背光源可以灵活调整发光频率，而且频率大大高于CCFL，因此能显示清晰稳定的图像画面。
(5)寿命长
LED的使用寿命可长达5～10万小时，即便每天使用10小时，也可连续用27年，大大延长了液晶电视的使用寿命。
(6)无高压，安全可靠
LED使用的是低电压直流驱动(3～14V)，没有高压，比较安全；供电模块的设计也比较简单，从根本上消除了电磁辐射造成的电磁干扰和电磁污染。
(7)抗震、环保性能好
因LED是全固体内部结构，机械强度好，抗震性能好；LED光源没有任何射线辐射，也没有金属汞之类的有毒物质，是绿色环保光源。
(8)环境适应性强
LED比CCFL温度适应范围更宽。在-40℃的环境下，LED也可无延时启动，但CCFL在该温度条件下通常无法工作。(9)用RGB-LED背光源，与场序技术结合，可以实现无滤色膜的液晶电视显示
具有如下优点：
★无需彩膜，节省成本，彩膜约占材料或本22％以上；
★高亮度，使用彩膜时，70％以上的背光强度被彩膜吸收；
★高分辨力，由于不需要像普通液晶面板那样将1个像素分割成3个子像素，因此易于提高分辨力；
★彩色还原性能更高，由于RGB-LED独立发出红、绿、蓝三色光，没有彩膜，所以彩色还原性能更高。(10)利用LED快速点灭特性，消除液晶电视的图像拖尾
目前解决CCFL背光源液晶电视拖尾问题的方法主要有两种：一是提高画面的刷新频率，采用120Hz或更高频率的倍速显示；另外一种方法则采用插黑帧技术，即在相邻的两画面之间插入黑画面，减少图像拖尾。插黑帧技术虽然消除拖尾的效果较好，可以使液晶电视得到良好的动态清晰度，但是当显示静态画面时，很容易察觉画面有闪烁；同时由于插入黑画面还会使亮度降低。利用LED背光模组的特性，已研制出“区域背光ON/OFF技术”，消除液晶电视的图像拖尾。
“区域背光ON/OFF技术”是让LED由上而下快速地先熄灭再点亮，就像是一条黑带由上至下快速地扫过，如每1/120秒黑带扫过画面一次，像传统CRT电视扫描的方式，因为画面是断续的，几乎看不到图像的拖尾。“区域背光ON/OFF技术”就是让背光造成轻微的断续，达到 切断图像拖尾的目的。若使用CCFL灯管作“ON/OFF开关”，如一秒钟点亮、熄灭各60次，则会大大缩短CCFL灯管的寿命，不具有可行性。
2 LED背光源的缺点
LED背光源技术在平板电视上的规模应用从2007年开始，随着LED产业的成熟和各个电视机制造厂商的努力，必将在未来几年内取代CCFL背光源，迅速成为市场的新宠儿。但LED要想成为大尺寸液晶电视的主流背光源，还有一系列技术问题需要解决。
(1)成本高，价格贵
LED背光源与同等尺寸CCFL背光源相比，成本高、价格贵。目前LED电视是CCFL电视价格的2～5倍，当然，随着工艺的成熟和生产规模的增加，LED背光源的成本也会逐步下降。例如，根据Display Search统计，2010年第一季度，40英寸侧边式IED的成本为118美元，预计到今年第四季度，将降低至100美元。产量的增加促进了成本的降低，随着LED发光效率的进一步提升，同一尺寸所需要的LED发光单元会越来越少，也会促进成本的进一步降低(如图9所示)。
(2)发光效率低，亮度低
目前CCFL的输出光通量为5000～8000lm，液晶电视的屏幕亮度可达500cd/m2以上，而多数LED背光源发光效率尚无法达到这一指标。要保证液晶屏幕的亮度，就要增加LED的数量，因LED的输入能量大部分转换为热量，这就增加了功耗，也会导致电视机内部温度升高，从而降低整机性能。因此，在合理设计光学系统的同时，应充分考虑系统的散热结构。
(3)LED白光的一致性和彩色漂移
与CCFL相比，用LED作为背光源存在白光一致性差的问题。LED在设计上比线性光源的CCFL背光源难，需考虑LED辐射状的光强衰减。RGB-LED背光源长时间使用以后，由于RGB不同颜色的衰减速度不一致会导致彩色漂移问题，波长会随温度变化，使电视机的白平衡变坏，亮度和色度均匀性变差，出现屏幕的“花脸”现象。
结束语
总体而言，LED背光源具有寿命长、色域宽、彩色还原性能好、不怕低温、环境适应性强、可靠性好、无汞污染环保的优点；在功能上可提高图像对比度、减小拖尾、改善画质，因此被业内认为是未来背光源技术的主流发展趋势。随着国内外越来越多的液晶生产厂商投入巨额的资金和研究力量，LED背光源的缺点将逐渐被克服；同时随着LED背光源生产工艺的成熟和生产规模的扩大。技术的稳定及供应链、产业链的完善，成本也会逐渐下降。LED背光源将逐渐取代CCFL背光源成为最主要的液晶背光源，同时也将推动液晶技术的进一步发展，使液晶电视机的图像质量更加完美。