LED背光源使LCD顯示器色彩得到大幅度提升

QUALIA005為何受到廣泛的關(guān)注呢?最重要的原因是QUALIA液晶彩電顏色特別鮮艷。在視頻領(lǐng)域，人們一般用NTSC作為衡量視頻設(shè)備的色彩還原特性的標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)指標(biāo)是指在整個(gè)色彩空間內(nèi)，顯示設(shè)備能在各種色彩上顯示到何種飽和度，就是能夠顯示顯眼到什么程度的藍(lán)色、綠色、紅色。對(duì)于傳統(tǒng)的液晶電視和顯示器而言，能夠覆蓋的色域范圍只有NTSC標(biāo)準(zhǔn)的65%～75%。如果我們仔細(xì)觀察其色域曲線，就會(huì)發(fā)現(xiàn)在綠色、黃色和紅色部分和標(biāo)準(zhǔn)距離較遠(yuǎn)。因此，傳統(tǒng)液晶電視的色彩范圍較小，難以完美呈現(xiàn)綠草、大海等自然場景。

我們知道，液晶顯示器本身不會(huì)發(fā)光，它依靠背光源將光線穿過顯示面板，展現(xiàn)圖形圖像。因此，背光源的技術(shù)直接影響到液晶電視的畫質(zhì)。傳統(tǒng)的液晶顯示器通常采用冷陰極熒光燈(cold cathode fluorescent lamps，CCFL)作為光源，而正是CCFL造成了液晶顯示器顏色不夠豐富，色彩還原度差。我們再看Sony QUALIA005系列電視機(jī)，它把液晶電視的色域范圍擴(kuò)展到NTSC標(biāo)準(zhǔn)的105%，基本上可以重現(xiàn)我們所有觀察到的自然界場景。其核心就是使用LED背光源替代傳統(tǒng)的CCFL背光源。

LED背光技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢

LED作為LCD的背光源，與傳統(tǒng)背光技術(shù)相比，除了在色域范圍的優(yōu)勢外，還有很多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，歸納為十個(gè)方面：

1)LED背光源有更好的色域。其色彩表現(xiàn)力強(qiáng)于CCFL背光源，可對(duì)顯示色彩數(shù)量不足的液晶技術(shù)起到很好的彌補(bǔ)作用，色彩還原好;

2)LED的使用壽命可長達(dá)10萬小時(shí)。即使每天連續(xù)使用10個(gè)小時(shí)，也可以連續(xù)用上27年，大大延長了液晶電視的使用壽命，可獲得對(duì)等離子技術(shù)壓倒性的優(yōu)勢;

3)亮度調(diào)整范圍大。實(shí)現(xiàn)LED功率控制很容易，不像CCFL的最低亮度存在一個(gè)門檻。因此，無論在明亮的戶外還是全黑的室內(nèi)，用戶都很容易把顯示設(shè)備的亮度調(diào)整到最悅目的狀態(tài);

4)完美的運(yùn)動(dòng)圖像。傳統(tǒng)CCFL燈管的閃爍發(fā)光頻率較低，表現(xiàn)動(dòng)態(tài)場景可能產(chǎn)生畫面跳動(dòng)。LED背光可以靈活調(diào)整發(fā)光頻率，而且頻率大大高于CCFL，因此能完美地呈現(xiàn)運(yùn)動(dòng)畫面;

5)實(shí)時(shí)色彩管理。由于紅綠藍(lán)3色獨(dú)立發(fā)光，很容易精確控制目前的顯示色彩特性;

6)可以調(diào)整的背光白平衡，同時(shí)保證整體對(duì)比度。當(dāng)用戶的視頻源在計(jì)算機(jī)和DVD機(jī)間切換時(shí)，可以輕松在9600K和6500K間調(diào)整白平衡，而且不會(huì)犧牲亮度和對(duì)比度;

7)可以為大尺寸屏幕提供連續(xù)面陣光源。LED是一種平面狀光源，最基本的發(fā)光單元是3～5mm邊長的正方形封裝后，極容易組合在一起成為既定面積的面光源，具有很好的亮度均勻性，如果作為液晶電視的背光源，所需的輔助光學(xué)組件可以做得非常簡單，屏幕亮度均勻性更為出色;

8)安全。LED使用的是5～24V的低壓電源，十分安全，供電模塊的設(shè)計(jì)也頗為簡單;

9)環(huán)保。LED光源沒有任何射線產(chǎn)生，也沒有水銀之類的有毒物質(zhì)，可謂是綠色環(huán)保光源;

10)抗震。平面狀結(jié)構(gòu)讓LED擁有穩(wěn)固的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，抗震性能很出色。

表1、LED與CCFL對(duì)比

CCFL LED

色域 72% 105%

色溫 固定 可變

頻閃驅(qū)動(dòng) 需要 不需要

上升/下降沿時(shí)間 500毫秒 20納秒

壽命 5萬小時(shí) 10萬小時(shí)

功耗 110瓦 415瓦

厚度 32.5毫米 45毫米

燈/LED數(shù)量 16 455

(數(shù)據(jù)來源 ：Samsung Electronics)

在液晶顯示器已經(jīng)成為主流顯示器的今天，LED背光源憑借其獨(dú)特、壓倒性的優(yōu)勢，逐漸顯示出強(qiáng)大的應(yīng)用前景。

LED背光源現(xiàn)在存在的問題

LED背光技術(shù)就象許多新型技術(shù)一樣擁有許多誘人的優(yōu)點(diǎn)，但LED要想占據(jù)大尺寸LCD背光源的主流，目前還需要解決一些技術(shù)難點(diǎn)。通過表1的對(duì)比，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)LED在功耗方面處于劣勢，除此之外還存在成本高、一致性差等問題。

1)LED的發(fā)光效率較低，與同等尺寸CCFL背光源相比耗電量高。目前CCFL的輸出光通量多在5000～7000lm范圍，實(shí)際屏幕的輸出光通量高于300lm，而多數(shù)LED背光都還無法達(dá)到這一指標(biāo)。不過，現(xiàn)在全球有大量的企業(yè)從事相關(guān)研究，LED發(fā)光效率提升相當(dāng)之快，目前光通量達(dá)到10000lm 的高亮型LED背光也已經(jīng)出現(xiàn)，相信離成熟僅是咫尺之遙。

2)成本太高、價(jià)格昂貴，同等尺寸的背光源，LED是CCFL價(jià)格的4倍。對(duì)于目前價(jià)格競爭激烈的市場而言，讓廠家有些望而卻步。只有索尼為了圖像質(zhì)量不計(jì)成本。當(dāng)然，隨著工藝的成熟和生產(chǎn)規(guī)模的增加，LED背光的成本會(huì)逐步下降。

3)用LED作為背光源存在白光的一致性問題，這比起CCFL是個(gè)劣勢。

4)LED在網(wǎng)點(diǎn)設(shè)計(jì)上較線性光源CCFL難，需考慮LED輻射狀的光強(qiáng)衰減。

5)RGB LED背光源時(shí)間一久會(huì)產(chǎn)生色移波長會(huì)隨溫度變化，產(chǎn)生不同顏色