LED背光技術與傳統(tǒng)CCFL背光技術的對比
QUALIA005為何受到廣泛的關注呢?最重要的原因是QUALIA液晶彩電顏色特別鮮艷。在視頻領域,人們一般用NTSC作為衡量視頻設備的色彩還原特性的標準。這個指標是指在整個色彩空間內,顯示設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色、綠色、紅色。對于傳統(tǒng)的液晶電視和顯示器而言,能夠覆蓋的色域范圍只有NTSC標準的65%~75%。如果我們仔細觀察其色域曲線,就會發(fā)現(xiàn)在綠色、黃色和紅色部分和標準距離較遠。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,背光源的技術直接影響到液晶電視的畫質。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,它把液晶電視的色域范圍擴展到NTSC標準的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作為LCD的背光源,與傳統(tǒng)背光技術相比,除了在色域范圍的優(yōu)勢外,還有很多獨特的優(yōu)點,歸納為十個方面:
1)LED背光源有更好的色域。其色彩表現(xiàn)力強于CCFL背光源,可對顯示色彩數(shù)量不足的液晶技術起到很好的彌補作用,色彩還原好;
2)LED的使用壽命可長達10萬小時。即使每天連續(xù)使用10個小時,也可以連續(xù)用上27年,大大延長了液晶電視的使用壽命,可獲得對等離子技術壓倒性的優(yōu)勢;
3)亮度調整范圍大。實現(xiàn)LED功率控制很容易,不像CCFL的最低亮度存在一個門檻。因此,無論在明亮的戶外還是全黑的室內,用戶都很容易把顯示設備的亮度調整到最悅目的狀態(tài);
4)完美的運動圖像。傳統(tǒng)CCFL燈管的閃爍發(fā)光頻率較低,表現(xiàn)動態(tài)場景可能產(chǎn)生畫面跳動。LED背光可以靈活調整發(fā)光頻率,而且頻率大大高于CCFL,因此能完美地呈現(xiàn)運動畫面;
5)實時色彩管理。由于紅綠藍3色獨立發(fā)光,很容易精確控制目前的顯示色彩特性;
6)可以調整的背光白平衡,同時保證整體對比度。當用戶的視頻源在計算機和DVD機間切換時,可以輕松在9600K和6500K間調整白平衡,而且不會犧牲亮度和對比度;
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,供電模塊的設計也頗為簡單;
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,可謂是綠色環(huán)保光源;
10)抗震。平面狀結構讓LED擁有穩(wěn)固的內部結構,抗震性能很出色。
表1、LED與CCFL對比
CCFL LED
色域 72% 105%
色溫 固定 可變
頻閃驅動 需要 不需要
上升/下降沿時間 500毫秒 20納秒
壽命 5萬小時 10萬小時
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背光源憑借其獨特、壓倒性的優(yōu)勢,逐漸顯示出強大的應用前景。
LED背光源現(xiàn)在存在的問題
LED背光技術就象許多新型技術一樣擁有許多誘人的優(yōu)點,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難點。通過表1的對比,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,實際屏幕的輸出光通量高于300lm,而多數(shù)LED背光都還無法達到這一指標。不過,現(xiàn)在全球有大量的企業(yè)從事相關研究,LED發(fā)光效率提升相當之快,目前光通量達到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、價格昂貴,同等尺寸的背光源,LED是CCFL價格的4倍。對于目前價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量不計成本。當然,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是個劣勢。
4)LED在網(wǎng)點設計上較線性光源CCFL難,需考慮LED輻射狀的光強衰減。
5)RGB LED背光源時間一久會產(chǎn)生色移波長會隨溫度變化,產(chǎn)生不同顏色
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