LED背光的興起是否意味著CCFL的淘汰?
上傳人:曉歌 上傳時(shí)間: 2009-01-14 瀏覽次數(shù): 130 |
白光LED技術(shù)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在耗電量方面,較廣泛地應(yīng)用于對功耗要求要高的移動設(shè)備。RGB-LED背光源色域?qū)拸V,主要應(yīng)用于高端液晶顯示器和液晶電視。
RGB-LED背光源,可大幅度提高液晶顯示的色彩表現(xiàn)。它通過可以發(fā)出高純度紅色、綠色、藍(lán)色光的LED器件,能夠?qū)崿F(xiàn)CCFL光源不能達(dá)到的寬廣色域范圍。目前主流的RGB-LED背光源可以達(dá)到105%的NTSC色域范圍,如果采用性能更加強(qiáng)大的LED器件,則可以實(shí)現(xiàn)120%以上的NTSC色域范圍。除了良好的色域表現(xiàn)力,采用RGB-LED光源還可以有效提升液晶電視和高端顯示器的對比度,實(shí)現(xiàn)更加精確的色階和層次感更強(qiáng)的畫面。
綜合來說,液晶顯示器LED背光具備三大技術(shù)優(yōu)勢。
其一,光源平面化。LED背光源是由眾多柵格狀的半導(dǎo)體組成,每個(gè)“格子”中都擁有一個(gè)LED半導(dǎo)體,這樣LED背光就成功實(shí)現(xiàn)了光源的平面化。平面化的光源不僅有優(yōu)異的亮度均勻性,還不需要復(fù)雜的光路設(shè)計(jì),這樣一來LCD的厚度就能做得更薄,同時(shí)還擁有更高的可靠性和穩(wěn)定性。更薄的液晶顯示面板意味著筆記本電腦擁有更佳的移動性。例如,SONY采用LED背光的筆記本,液晶顯示屏厚度僅有4.5mm。
LED超廣色域
其二,在色彩表現(xiàn)力方面,遠(yuǎn)勝于CCFL。原有的CCFL背光由于色純度等問題,在色階方面表現(xiàn)不佳。這就導(dǎo)致了LCD在灰度和色彩過渡方面不如CRT。據(jù)測試,采用CCFL背光只能實(shí)現(xiàn)NTSC色彩區(qū)域的70%左右,即使是通過采用改進(jìn)型的CCFL光源,也只能達(dá)到NTSC等比90%左右的色域范圍,從而影響了圖像質(zhì)量。而LED背光卻能輕松地獲得超過100%的NTSC色彩區(qū)域,讓液晶顯示器真實(shí)地還原現(xiàn)五彩繽紛的大自然中的鮮艷色彩。另外,RGB-LED背光還可以有效提升液晶顯示器的對比度,實(shí)現(xiàn)更加精確的色階和層次感更強(qiáng)的畫面。由于整個(gè)背光源由眾多微小的LED發(fā)光單元組成,所以可以對其中每一個(gè)發(fā)光器件實(shí)現(xiàn)精確的亮度控制,根據(jù)原始畫面特點(diǎn)進(jìn)行小區(qū)域內(nèi)的發(fā)光亮度修正,例如在一幅明暗對比強(qiáng)烈的畫面中,暗部區(qū)域的LED背光可以完全關(guān)閉,而明亮區(qū)域的LED背光實(shí)現(xiàn)高亮度輸出,由此帶來的對比度提升效果是CCFL光源的液晶電視所不能企及的。
LED發(fā)出的光純度非常高
其三,發(fā)光壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過CCFL。普通的CCFL背光源一般的使用壽命在2.5萬小時(shí)左右,最新的頂級CCFL背光的發(fā)光壽命也不過6萬小時(shí),在使用壽命末期,LCD的亮度就會明顯下降,不得不更換LCD的CCFL背光模組。而LED背光則完全沒有這樣的問題,現(xiàn)階段白色LED背光的實(shí)際使用壽命為5萬至10萬小時(shí),與LCD顯示屏的使用壽命基本一致,而且還有再次提升的潛力。即使24小時(shí)不間斷使用,也足夠使用5年。
市場解析:短期內(nèi)LED背光還難替代CCFL
LCD液晶顯示技術(shù)產(chǎn)生發(fā)展至今已經(jīng)十幾年,面板技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)沒有障礙,但遺憾的是一直沒能完美地解決背光源問題。就目前來看,LED是CCFL潛在的競爭對手,此外還有OLED以及碳納米管等技術(shù)。目前廠家看好的LED,在短期內(nèi)也不可能取代CCFL。
索尼WCG CCFL技術(shù)
廠家不情愿放棄CCFL。LED作為新一代背光源的優(yōu)勢是明顯的,從各大廠家爭相研發(fā)該技術(shù)就能看出這一點(diǎn),不過還存在著LED與LCD究竟誰是主推的疑問,現(xiàn)在真正著力于推廣此類產(chǎn)品的廠家很少,所以他們更愿意將該技術(shù)用于高端機(jī)型上,甚至作為概念產(chǎn)品。這主要是由于各廠家在傳統(tǒng)CCFL液晶模組上投入的成本太大,在沒有收回成本之前放棄將是一筆很大的損失。目前國內(nèi)除了海信的一條LED生產(chǎn)線以外,所有的液晶模組都是基于CCFL背光液晶電視,夏普的十代線,也是以傳統(tǒng)液晶為主要產(chǎn)品的生產(chǎn)線。
液晶電視成像原理
技術(shù)還不成熟。LED背光是一項(xiàng)新興的技術(shù),和在照明領(lǐng)域遇到的主要問題一樣,LED在作為新型背光源的同時(shí),也面臨著發(fā)光效率的問題。目前傳統(tǒng)CCFL冷陰極熒光燈雖然耗電量大、發(fā)光質(zhì)量一般,但是其發(fā)光效率可達(dá)到50~100流明/瓦,而白光LED器件在剛起步時(shí)發(fā)光效率僅為20lm/W甚至更低。不過,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,達(dá)到實(shí)用化水平。但是這種背光模塊只是將CCFL燈管換成了白色LED發(fā)光二極管,雖然能夠有效延長LCD的使用壽命,但在色彩上對顯示效果基本沒有提升作用,所以意義不很大。而RGB-LED技術(shù),雖然有著眾多的優(yōu)點(diǎn),卻仍然存在著一些不可避免的局限性。譬如因使用了大量獨(dú)立的LED器件,點(diǎn)陣排列相當(dāng)密集,不僅較難保證每一個(gè)器件發(fā)光的一致性,而且散熱也非常不理想,達(dá)不到超長的壽命。其二,RGB-LED背光源的發(fā)光效率還稍弱一些,目前普遍在到50流明/W左右,最高的也只有70流明/W,要實(shí)現(xiàn)和CCFL100流明/W同等級的發(fā)光亮度,必然導(dǎo)致功耗的增加和發(fā)熱量的提升。其次,雖然RGB-LED的色彩純度較高,但是長期使用后每種LED色彩衰減的幅度并不一致,這也將對畫面質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響。
價(jià)格阻礙了普及。從理論上,LED發(fā)光單元價(jià)格并不高,其背光模塊成本上要低于CCFL,但是為什么目前上市LED產(chǎn)品價(jià)格卻高的驚人呢?其關(guān)鍵問題就在于LED背光還不夠成熟,雖然LED廠家已經(jīng)做了很大努力,但比之CCFL,LED背光模塊仍存在極大價(jià)差。目前LED背光模組零組件的價(jià)格為CCFL背光源的5倍左右,屏幕尺寸越大,采用LED背光技術(shù)的成本就越高。業(yè)界認(rèn)為,LED背光的真正普及,可能要等到另一個(gè)技術(shù)發(fā)展成熟,即不用彩膜(Color Filterless),利用場序(Field Sequential Color)技術(shù)實(shí)現(xiàn)彩色化。該技術(shù)不需要使用彩色濾光片所用的光刻膠來濾光,出光量大,同時(shí)所需要的LED個(gè)數(shù)也少,可有效減少了耗電、降低成本。但這一技術(shù)則要求液晶響應(yīng)速度足夠快——只有達(dá)到1ms時(shí),才能在R、G、B三色轉(zhuǎn)換下達(dá)到3ms的視覺殘留,有效消除LCD動畫殘影。
客觀的評價(jià)目前的LED液晶顯示器市場,無疑是雷聲大雨點(diǎn)小,尤其是RGB-LED技術(shù)產(chǎn)品。不過,LED技術(shù)市場潛在著無限商機(jī),在不斷的技術(shù)創(chuàng)新中,LED背光將會很快改善散熱與發(fā)光效率等問題。而成本過高的問題,也將通過大規(guī)模的商業(yè)化生產(chǎn),降低到普通用戶能接受的水平。據(jù)觀察,LED產(chǎn)業(yè)也存在類似微處理器產(chǎn)業(yè)中的“摩爾定律”——每10年,LED的價(jià)格為原來的1/10,性能則提高20倍。由此可以預(yù)見,隨著產(chǎn)能的增加,LED背光源的成本將快速下滑。在將來的幾年中,市場上將會大量涌現(xiàn)采用RGB-LED背光源的廣色域型液晶顯示器,并將成為液晶產(chǎn)品技術(shù)再次高速發(fā)展的重要契機(jī)。
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