小知识型半导体和N型半导体

 如果在硅或锗等半导体材料中加入微量的硼、铟、镓或铝等三价元素，就变成以空穴导电为主的半导体，即P型半导体。在P型半导体中，空穴(带正电)叫多数
载流子;电子(带负电)叫少数载流子。

如果在硅或锗等半导体材料中加入微量的磷、锑、砷等五价元素，就变成以电子导电为主的半导体，即N型半导体。在N型半导体中，电子(带负电)叫多数载流
子;空穴(带正电)叫少数载流子。

 由于LED只能发出单波长光线，因此LED无法像白炽灯那样轻易发出白色光。这也就是LED指示灯只有蓝色、红色、绿色等颜色，而没有白色的原因。无法
发出白色光对于指示灯之类的应用并不是什么问题，但对于LCD背光源来说则是无法逾越的障碍。为了早日实现LED成为显示器背光源的接班人，各个LED制
造商都开始重点研究白光LED产品。而在这一领域，日本的日亚化学是先
行者，它在1996年就提出了解决方案，即在蓝色LED上涂上黄色荧光粉实现白光输出。由于起步早，技术成熟，日亚化学取得了白光LED领域的主导地位。
据统计采用日亚化学方案的产品占据了80%的市场份额。

 LED作为LCD背光会带来哪些好处呢?首先，采用LED背光的LCD的体积将进一步缩小。LED背光源是由众多栅格状的半导体组成，每个“格子”中都
拥有一个LED半导体，这样LED背光就成功实现了光源的平面化。平面化的光源不仅有优异的亮度均匀性，还不需要复杂的光路设计，这样一来LCD的厚度就
能做得更薄，同时还拥有更高的可靠性和稳定性。更薄的液晶显示面板意味着笔记本电脑拥有更佳的移动性。例如，SONY近期推出的VAIO 
TX笔记本就采用了厚度仅有4.5mm的LED背光液晶显示屏。

 其次，在发光寿命方面，LED背光技术也将CCFL远远抛在后面。普通的CCFL背光源一般的使用寿命在3万小时左右，一些顶级的CCFL背光的发光寿
命也不过在6万小时左右。这样的寿命对于频繁使用的用户来说意味着使用2～3年后LCD的亮度就将会明显下降，而不得不更换LCD的CCFL背光模组。而
LED背光则完全没有这样的问题，现阶段白色LED背光的寿命已经高达10万小时，而且还有再次提升的潜力。即使24小时不间断使用，这样的寿命也足够使
用5年!

 在色彩表现力方面，LED背光也远胜于CCFL。原有的CCFL背光由于色纯度等问题，在色阶方面表现不佳。这就导致了LCD在灰度和色彩过渡方面不如
CRT。据测试，采用CCFL背光只能实现NTSC色彩区域的78%，而LED背光却能轻松地获得超过100%的NTSC色彩区域。在色彩表现力和色阶过
渡方面，LED背光也有显著的优势。


小知识:NTSC标准

 在视频领域，人们一般用NTSC(美国国家电视系统委员会)标准作为衡量视频设备的色彩还原能力的指标。这个指标是指在整个色彩空间内，显示设备能在各
种色彩上显示到何种饱和度，即能够显示到什么程度的蓝色、绿色、红色。传统的液晶电视和显示器能够覆盖的色彩范围只有NTSC标准的65%～75%，具体
表现在绿色、黄色和红色部分与标准值相差较大。

 毫不夸张地说，LED背光技术的引入，使LCD首次在色彩表现力方面可以和CRT相提并论。此外，由于LED的平面光源特性，LED背光还能实现
CCFL无法企及的分区域的色彩和色度调节，从而实现更精确的色彩还原，以适应平面出版和图形设计工作的需要。

 尽管LED背光技术有着巨大的优势，但是现阶段依然面临一些难题急需解决。LED背光技术首先遇到的挑战就是成本问题。由于白光LED器件被几大寡头所
垄断，因此LED背光的制造成本居高不下。采用LED背光的产品售价现阶段依然明显高于CCFL背光产品，而且白光LED器件的产量也无法满足大批量的需
求，要实现LED背光的快速普及，就必须突破白光LED的专利封锁。

    除了成本问题，现阶段LED背光技术在发光效率方面也难以让人满意。现阶段的CCFL发光效率基本都在60 
lm/W(流明/瓦)左右，而大型化的LED背光则只有30 
lm/W。究其原因，主要是LED会随着芯片面积的增大而出现电流密度不均匀的现象，这必然导致整体发光效率低下，同时产生较高的热量。由于在大尺寸背光
发光效率上的差距达到了50%，因此LED背光用在大尺寸面板上所需要的功耗将会是普通CCFL的2倍!这也是现在成品化的大尺寸LED背光LCD都搭配
了主动散热系统的原因。

不过，随着各大厂商对于LED背光研究投入的持续增加，以上两个困扰LED背光的关键问题都有望很快得到解决。白光LED主导厂商日亚化学在2004年开
始便不断提升旗下白光LED产品的产量，同时其他厂商的白光LED产品也开始量产，白光LED的价格也正以较快的速度下降，相信不超过两年，LED背光模
组的价格就将会和CCFL背光模组的价格持平。至于LED的发光效率问题，近期也有了明显的改善。新一代白光LED的发光效率已经提升到了50 
lm/W，和CCFL的差距只有区区10 lm/W。在未来3～5年内，LED的发光效率很可能超越80 lm/W的水平。