對于未采用多晶硅技術的LCD廠商來說，提高亮度和色彩表現(xiàn)的主要著眼點就是改良背光源。在這個領域，CCFL冷陰極熒光燈是絕對的主流，盡管該技術應用多年，已經(jīng)相當成熟，但隨著時間的推移，它的缺陷也變得日益明顯。冷陰極熒光燈屬于管狀光源，為了將光線均勻散布在液晶面板各個區(qū)域，就要求動用一套包括反射板、導光板、光學擴散片、棱鏡片的輔助組件，所構(gòu)成的整套系統(tǒng)也被稱為“背光模組”。但即便如此，常規(guī)型LCD要做到亮度均勻也較為困難，加之結(jié)構(gòu)復雜，背光模組很難實現(xiàn)很薄的厚度。更重要的是，冷陰極熒光燈色域較為狹窄，導致幾乎所有的LCD顯示器都無法達到平面印刷的Adobe RGB色域標準，而普通CRT顯示器和少數(shù)高端LCD才能達到SRGB標準，不過近期已經(jīng)有相當一部分主流LCD顯示器產(chǎn)品對SRGB標準提供支持。而在專業(yè)作圖應用中，操作者往往需要在一個廣泛的色域內(nèi)進行色調(diào)調(diào)配，現(xiàn)有LCD顯示器因色域狹窄、往往無法保證顏色的精確性。另外，冷陰極熒光燈使用壽命并不算長，許多LCD產(chǎn)品在使用幾年后屏幕就會發(fā)黃、亮度明顯變低，雖然理論上說LCD可以通過更換燈管來提升顯示品質(zhì)，但一般售后服務很少提供此項服務，沒有多少用戶愿意冒這樣的風險。因此，LCD的最佳工作狀態(tài)也只有短短幾年。
有鑒于此，許多液晶廠商將著眼點放在新型背光技術上，其中最炙手可熱的當屬LED背光技術。LED（Light Emitting Diode，發(fā)光二極管）是一種革命性的半導體照明技術，LED器件由兩層很薄的攙雜半導體材料制成—一層帶有過量的電子，另一層則缺乏電子而形成帶正電的“空穴”。工作時電流通過，電子和空穴相互結(jié)合，多余的能量則以光輻射的形式被釋放出來，由此實現(xiàn)亮度輸出。與現(xiàn)有的冷陰極熒光燈技術相比，發(fā)光二極管有許多優(yōu)點，如它是一種平面狀的光源，最基本的LED發(fā)光單元是3-5mm邊長的正方形，很容易組合在一起成為既定面積的面光源，自身便具有很好的亮度均勻性，若作為液晶電視的背光源，所需的輔助光學組件可以做得非常簡單，屏幕亮度均勻性更為出色；其次，LED背光源的色域范圍甚至超過最高等級的Adobe RGB和NTSC色彩標準，令LCD顯示器可擁有極為出色的色彩表現(xiàn)（與NTSC規(guī)格相比，采用LED背光的LCD顯示器色域范圍可以達到它的105%，而CCFL背光的LCD顯示器色域僅有NTSC的70％）；第三，LED的使用壽命可長達10萬小時，即便每天連續(xù)使用10個小時，也可以連續(xù)用上27年，且在漫長的時間內(nèi)都可維持出色的亮度，而不會在幾年以后就出現(xiàn)諸如屏幕發(fā)黃、變暗的糟糕問題；第四，LED使用的是6-24V的低壓電源，十分安全，供電模塊的設計也頗為簡單，同時LED不需使用對環(huán)境有害的金屬汞，這顯然比傳統(tǒng)的標有含汞的冷陰極熒光燈產(chǎn)品更為環(huán)保。
但是，LED也存在一些較嚴重的先天缺陷，其中最讓業(yè)界飽受困擾的應該是LED的發(fā)光效率問題。作為背光源的LED器件以白光類型居多，而白光LED器件在開始時發(fā)光效率不高，致使屏幕亮度普遍偏低。目前CCFL冷陰極熒光燈的發(fā)光效率可達到50-100lm/W（流明/瓦），而白光LED器件在剛起步時發(fā)光效率僅為20lm/w甚至更低，這就注定LED在開始時并不適合作為LCD顯示器的背光源。幸運的是，該領域的技術進展非常迅速，白光LED的發(fā)光效率以每年提高60％的幅度提升，到目前為止，白光LED器件的發(fā)光效率突破50lm/w，開始達到實用化水平。而業(yè)界希望能夠到2007年之前，將白光LED的發(fā)光效率提高到75lm/w的高水平，此時采用LED器件作為液晶顯示器的背光源將沒有任何技術障礙。LED器件另一個主要缺陷在于成本高昂，目前LED背光模組零組件的價格平約為CCFL的5倍左右，屏幕尺寸越大，采用LED背光技術的成本就越高。而隨著產(chǎn)能的增加，LED背光源的成本將快速下滑，預計到2006年LED背光的售價可降到CCFL背光的2倍左右，距離大規(guī)模普及僅有一步之遙。
早在2004年8月份，索尼就成功開發(fā)出使用LED背光源的40/46英寸液晶電視，兩者分別使用325個和450個白光LED模塊（美國Lumileds公司生產(chǎn)），色彩表現(xiàn)力明顯優(yōu)于傳統(tǒng)產(chǎn)品。但由于索尼還來不及使用較高光效的LED器件，不得不通過加大功率來保證屏幕的輸出亮度，導致這兩款產(chǎn)品的顯示屏功耗就高達470W和550W，比同尺寸的CCFL背光型液晶電視高出60％以上。除了索尼之外，三星公司對LED背光的態(tài)度也十分積極，該公司在2005年3月份也推出兩款采用LED背光的40/46英寸液晶電視，技術規(guī)格與索尼的產(chǎn)品基本相當，三星方面沒有透露具體的功耗數(shù)字，但官方聲稱比索尼的同類產(chǎn)品要低一些。由于背光模組和大尺寸LCD面板的價格都十分高昂，LED液晶電視的價格也十分昂貴，索尼40英寸產(chǎn)品的零售價約合人民幣6.4萬元，46英寸的產(chǎn)品竟高達8.4萬元以上，而三星公司的產(chǎn)品甚至更為昂貴，這樣的價格顯然是絕大多數(shù)用戶所難以承受的。當然，我們并不認為此種情況會持續(xù)太久，隨著時間的推移，液晶面板和LED背光模塊的成本都將以幾何速度快速下跌，未來兩年內(nèi)出現(xiàn)技術成熟的平民化LED型液晶電視應該不是什么夢想。至于在中小屏幕的計算機顯示器領域，LED背光源仍停留在試制品階段，當前的主要矛盾還是LED器件發(fā)光效率不夠高，顯示器功耗偏大。即便這個問題能夠得到解決，LED背光類型的液晶顯示器也不會很快出現(xiàn)在消費市場，而會被優(yōu)先用于圖形藝術、出版、CAD/CAM、醫(yī)學和高清晰度視頻編輯等專業(yè)領域，畢竟LED背光成本較高是不爭的事實。
簡體
繁體 
