液晶顯示之殤(一)—光源篇
最近看到報道說LG的OLED電視已經(jīng)量產(chǎn)了,這讓筆者感嘆科技進步的同時,更多的想到的是佛家的一個詞:“輪回”,所謂有起必有滅,液晶顯示技術(shù)被其他更先進顯示技術(shù)所替代的時刻似乎已經(jīng)不可避免的來臨了,就像當(dāng)初它取代CRT顯示一樣。
想起05年筆者剛畢業(yè)就進入這行,彼時液晶行業(yè)是何等的紅火,液晶電視的價格還是以萬元為單位,想起當(dāng)年跟著一幫兄弟趕制樣品每天加班到12點,雖然辛苦但是看著自己設(shè)計的產(chǎn)品一個個投入量產(chǎn)的滿足,筆者也是百感交集。好歹也為這個產(chǎn)業(yè)奮斗過,就為它寫點什么吧,也算留個念想…
從何說起呢,液晶顯示最大的詬病就是不能自主發(fā)光,那就先從光源說起吧…
(一) 光源篇
在這里筆者先掃個盲,現(xiàn)在我們?nèi)ド虉鲑I電視機,很多導(dǎo)購員會拉著你買LED電視,會跟你強調(diào)它的一大堆優(yōu)點,末了還會指著角落里積著一些灰塵的一臺電視機說,“性能比那樣的LCD電視強多了”,其實她所說的“LED電視”、“LCD電視”都是指液晶電視,也就是LCD電視,區(qū)別就在于其背光源不同(背光源是什么,就是為液晶提供光源的部件),一種是LED背光,一種是CCFL背光。
全稱是Cold Cathode Fluorescent Lamp,翻譯過來我們就叫它冷陰極燈管。它是LED作為發(fā)光源之前液晶顯示最重要也是用的最久的一種光源。外觀來看它是一根通體細(xì)長的燈管,兩端有引線,可以是直形,也可以拉伸成U形、L形等多種形狀。工作原理就是通過高壓激發(fā)汞原子發(fā)射253.7納米波段的紫外光,紫外光照射到內(nèi)壁涂有的RGB三基色熒光粉發(fā)出可見白光。發(fā)光原理雖然說的很簡單,但是它的工藝卻是相當(dāng)復(fù)雜,而且因為玻管非常的細(xì),加工起來非常不便,所以相當(dāng)長的一段時間內(nèi)做CCFL的廠家都是日企,如松下、日立、NEC等,價格也是相當(dāng)?shù)母?,后來臺灣那幫兄弟學(xué)到了技術(shù),也開始做CCFL了,像wellypower,delta等,量還挺大,韓國人也不甘落后,做輪胎挺有名的錦湖,也做起了CCFL,希望能分杯羹,再后來,國內(nèi)也有在做了,宜昌勁森勢頭應(yīng)該算是最猛,因為有宜昌政府在后面撐腰,勁森的報價往往比其他家要低,這讓其他家很郁悶,勁森靠這個方式也取得了一定的市場份額。因為后來大家一致看好LED光源,所以傳統(tǒng)做CCFL的廠商都轉(zhuǎn)而做LED或其他光源了,這個以前LCD的重要部件就這樣慢慢的被淘汰了…
全稱是External Electrode Fluorescent Lamp,我們叫外陰極燈管,它的外形跟CCFL差不多,只是兩端包了兩個金屬電極。它的最大特點高頻電壓是外電極通過電容耦合導(dǎo)入管內(nèi)的放電空間的,它改善了CCFL的負(fù)電阻特性,使多個燈管能夠并聯(lián)驅(qū)動。這樣的一個設(shè)計能夠使電源部分的成本下降很多,但是它所需要的開啟電壓和正常工作電壓比CCFL的還要高,考慮到存在高壓擊穿的風(fēng)險,EEFL在顯示器領(lǐng)域并沒有得到大面積的推廣,更多的是在一些廣告燈箱上的應(yīng)用。
這個叫熱陰極燈管,它跟我們?nèi)粘S玫娜展鉄艄鼙容^類似,有燈絲需要預(yù)熱,所以叫熱陰極燈管。這是索尼推出的一個光源方案,其特點是省電,燈管用量少,開啟電壓較低。當(dāng)初希望將該光源應(yīng)用到大尺寸液晶顯示器上(主要是47寸以上),后來在業(yè)內(nèi)液晶電視強調(diào)薄型化設(shè)計,這個光源方案也就不了了之了。
PELP
相對于其他幾種光源,大家對這個也許不太熟悉,這是筆者曾經(jīng)碰到過的一個面光源技術(shù),其他如CCFL、EEFL、HCFL其實都是線光源。它的原理參照直下式CCFL背光技術(shù)就一目了然了。直下式CCFL背光是通過擴散板、擴散膜、增亮膜等技術(shù)將線性光源轉(zhuǎn)化為平面光源,而PELP技術(shù)里面用的是UV燈管,而熒光粉涂層是均勻涂在一塊PET板上的,這樣UV光照射到熒光粉圖層上就直接轉(zhuǎn)換為了白光,如果熒光粉涂層均勻就能得到均一度很高的平面光源。
這項技術(shù)的關(guān)鍵在于熒光粉的涂布,該方案采用的是roll-to-roll的工藝。筆者也做過這樣一個對比,用傳統(tǒng)的濕涂方法將熒光粉涂布在一塊PET板上,結(jié)果龜裂現(xiàn)象十分嚴(yán)重,兩種涂布方法效果如下圖片就可以一清二楚。
當(dāng)然,由于種種原因,這種技術(shù)也沒有成為主流,筆者認(rèn)為最重要的原因還是在UV光的泄漏,還有UV光對塑膠材料的老化問題上沒有解決好。
LED
又叫發(fā)光二極管,已經(jīng)逐步替代CCFL成為了液晶顯示的主要光源。它作為固體光源有著氣體光源無法比擬的優(yōu)點。啟動迅速,幾乎沒有延遲時間;直流驅(qū)動,不需要復(fù)雜的DC-AC轉(zhuǎn)換;功耗小,支持動態(tài)調(diào)光功能。當(dāng)然LED作為點光源,將它設(shè)計為一個面光源還是有很多問題的,比如邊緣的螢火蟲現(xiàn)象等,不過通過其他技術(shù)的改進,使LED在背光上的應(yīng)用有了長足的進步,隨著LED生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大,LED的價格也在不斷下降,再加上散熱問題的不斷改進,LED作為液晶顯示的背光光源已經(jīng)成為主流,已經(jīng)為廣大客戶端所接受。
基本上筆者碰到過的幾種光源都在上面了,如有其它也希望大家能夠補充。今天先說到這里吧,下次聊一聊液晶顯示的電源驅(qū)動…
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