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終結廣色域之惑 LED背光技術解析前瞻
摘要: 繼灰階響應時間,動態對比度之后,2008年液晶顯示器的焦點技術將轉移到色域上,這一點已經是所有業內人士的共識。但是目前市場上可以購買到的廣色域產品還非常少,價格也相對較高一些,普通的消費者對于色域還不甚了解。
Abstract:
Key words :

         繼灰階響應時間,動態對比度之后,2008年液晶顯示器的焦點技術將轉移到色域上,這一點已經是所有業內人士的共識。但是目前市場上可以購買到的廣色域產品還非常少,價格也相對較高一些,普通的消費者對于色域還不甚了解。

        所謂的色域,其決定的是一臺顯示器的色彩豐富程度。大家知道,CRT顯示器以及液晶顯示器都是基于三原色成像,顯示器所呈現的色彩都是三原色的部分集合,但是并沒有辦法表達出可見光的所有顏色,而色域值,代表的就是顯示器所能呈現的色彩范圍。色域越大,顯示屏幕上所能表現的一種顏色的程度越豐富,色彩也就越艷麗。

        對于液晶顯示器而言,各大廠商都致力于提高液晶顯示器的色域范圍。目前主流液晶顯示器的色域值均為NTSC70%左右,而廣色域液晶顯示器則需要達到NTSC90%以上。由于液晶本身是不發光的,而是靠透過背光的光線來顯示圖像,因此其色域范圍主要受到背光源的影響,市售的廣色域液晶顯示器主要是通過改進傳統CCLF的熒光物質的構成(或者是加一層涂層)來實現較高的色域范圍,令其發出的光更“白”更穩定,以便達到提升NTSC色域的目的。由于這種方法的實現技術難度不大,成本也不會有太大的增加,因此得到了不少廠商的支持。但是必須看到的是,這種方法畢竟不是最佳的選擇,在這種技術的幫助下,液晶顯示器的色域范圍也很難超過NTSC100%。那么有什么辦法可以根本地解決這一問題呢?目前看來,LED是唯一的答案!

廣色域的最佳答案:LED發光二極管

        目前業界的共識就是采用LED背光才是提高液晶顯示器色域范圍的最佳辦法。所謂的LED(LightEmittingDiode),即發光二極管,是一種半導體固體發光器件,它是利用固體半導體芯片作為發光材料,當兩端加上正向電壓,半導體中的載流子發生復合引起光子發射而產生光。LED可以直接發出紅、黃、藍、綠、青、橙、紫、白色的光。這類LED背光技術在筆記本電腦屏幕、液晶電視上已經早有應用,但是桌面液晶顯示器上還未有太多的實踐。

真正完全的白色光源

        在前面已經講到,液晶顯示器的液晶本身是不會發光的,而是靠透過背光的光線來顯示圖像,因此LCD的背光模板對色域具有決定性的作用。目前主流的CCFL(冷陰極背光燈)由于受到發光范圍限制,無法讓液晶顯示器達到寬廣的色域顯示范圍,因此目前主流的液晶顯示器的色域范圍都只有NTSC70%左右,即使采用改善的設計令其擁有更大一些的色域范圍,但效果并不是非常理想,同時還有可能帶來降低燈管壽命的后果。

        針對CCFL(冷陰極背光燈)的缺點,LED發光二極管就被寄與了厚望。與CCLF冷陰極熒光燈相比,LED發光二極管具有寬色域、白點可調、高調光率及長壽命等優點,目前主要有反饋型LED背光源、結合型LED背光源兩種。

        在大家最為關注的色彩方面,由于LED背光源可以經過一個lightguide分散以后通過反射鏡進行反射后達到一個統一的亮度,另外,隨機攜帶的軟件可以對色彩的背光進行全部控制,也就是說再也不需要對燈管的缺點進行補償,就可以達到一個真正完全的白色光源的效果。另外,在內置傳感器以及電路物幫助下,用戶還可以根據自己的需要在SpectraView中對背光進行調節,也就是說色彩更加豐富,能夠提供普通LCD不能呈現出來的色彩范圍。目前采用LED背光的LCD的色域范圍都可以達到110%以上。

LED發光二極管三大優勢

        除了可以解決廣色域問題之外,相對于CCFL冷陰極背光燈而言,LED發光二極管還擁有更多的優勢。而首先一點就是環保。

        在以CCLF冷陰極熒光燈作為背光源的LCD中,其所不能缺少的一個主要元素就是汞,也就是大家所熟悉的水銀,而這種元素無疑是對人體有害的。雖然目前廠商方面已經盡力在降低熒光管中的汞含量,但是完全無汞的熒光管會帶來一些新的技術問題,暫時看到不到實現的前景。而反現LED背光源,其優勢在于完全不含汞,符合綠色環保的時尚。

        在環保之外,LED背光源還非常節電,其功耗要比CCFL冷陰極背光燈更低一些。LED內部驅動電壓遠低于CCFL,功耗和安全性均好于CCFL(CCFL交流電壓要求相對較高,啟動時達到1,500~1,600Vac,然后穩定至700或800Vac),而LED只需要在12~24Vdc或更低電壓下就能工作。另外,雖然CCFL的發光效率并不比LED遜色,但是由于CCFL是散射光,在發光過程中浪費了大量的光,這樣一來,反而顯得LED光的效率更高。

        此外,LED背光源的使用壽命要比CCFL長。一般來說,不同CCFL的額定使用壽命(半亮)在8,000~100,000小時之間,而LED背光源則可以達到CCFL的兩倍左右。當然,LED背光源的使用壽命還受到散熱管理方面的影響。

LED背光源LCD的現狀

        作為取代CCFL冷陰極熒光管的最佳選擇,LED發光二極管目前在桌面液晶顯示器上的應用并不多,可以說正處于起步的階段,但是從目前各大廠商的產品策略來看,在08年下半年,LED背光源LCD將會大量涌現。

        面板方面,07年初,三星電子宣布將開始生產使用LED光源的24英寸液晶顯示器面板。并稱其可以與高水平的電視畫面質量相媲美,色域范圍可以達到國電視系統委員會(NationalTelevisionStandardsCommittee,NTSC)制式的111%,也就是所謂真正廣色域。除了大屏LCD之外,奇美也在07年初推出19、22英寸的RGBLED背光面板,并將其出貨給宏碁與優派。而后,友達也發布了一款采用LED背光的液晶面板,尺寸為20.1英寸,相信與友達關系密切的明基將最先得到這類LED面板。
產品方面,作為廣色域液晶顯示器的推動者,三星早在07年初就正式發售了其旗下首款采用LED背光源的LCD,型號為三星SyncMasterXL20,其色域范圍達到了114%,其時在香港上市價為15990港元。當然,這款產品面向的專業級的用戶。
 

        除了三星SyncMasterXL20之外,19英寸的宏碁AL1917L(色域值為117%)也是07年初的產物。而近期最值得的關注的則是優派推出了首款118%廣色域的22吋LED背光液晶顯示器VLED221wm,VLED221wm主要針對對色彩有高要求的用戶,如美工、多媒體編輯者以及玩家等,這款產品預計在2月份上市,預計售價為788美元。另外,全球LCD工廠AOC也表示,將在今年第二季度發布采用LED背光源的產品。

        可以看到,各大廠商的在LED背光源LCD的研發上已經開始行動,據業內人士預測,在08下半年,LED背光源的LCD將開始大量涌現,成為市場的主力選擇。

        雖然LED背光源LCD擁有更大的色域范圍,但是我們也必須注意到,消費者對于廣色域液晶顯示器的接受程度還需要進一步加強。從目前的情況來看,一些用戶就反映在對比了廣色域液晶顯示器與普通液晶顯示器之后,雖然感覺廣色域液晶顯示器的色彩更加豐富鮮艷,但是感覺就是豐富鮮艷得有些假。另外,價格問題也是制約廣色域LCD被市場接受的主要因素。當然,不可否認的是,作為新一代的液晶顯示器焦點技術,LED背光的出現,無疑將給我們更多的選擇,帶領我們進入一個新的視界。

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