超强120%色域!透过背光源看液晶未来
虽然有很多厂家都在对CCFL光源的缺陷进行改良,但是要想解决它的全部缺陷,在当今科技条件下并非易事。因此,另外一种性能非常优越的背光源系统开始进入厂家的视线,这就是同样拥有较长历史的LED光源技术。
LED发光原理
LED的发光原理和色域范围
LED照明技术起源于20世纪60年代,它的基本结构就是一块通电后会发光的半导体材料,利用半导体材料中电子和空穴的结合运动,激发出光子实现发光。
随着人们对LED研究的深入,越来越多的半导体材料被运用到LED照明器件上来,LED如今已经在人类生活的各个角落中都得到了广泛的应用。除了用作信号指示和照明,现在的LED甚至可以做成独立的显示设备,并且已经在各种户外广告、大型活动、演出方面得到了广泛使用。
这是应用在大型演出活动中的LED显示设备,和液晶没有任何关系。
LED之所以得到了如此广泛的使用,主要得益于以下几个优点:
高寿命
和CCFL光源5万小时的寿命相比,LED原件普遍达到了10万小时左右的寿命,而且在生产的过程中,也不想CCFL要用到会污染环境的水银,同时也更加环保。
高色纯度
LED器件发出的光纯度非常高,在光谱上的表现就是光线集中在某一小段波长上。
高响应时间
和CCFL光源毫秒级的响应时间相比,LED光源能够实现纳秒级的响应时间。因此对于改善液晶电视的拖尾效应,也具有相当的意义。
低热、体积小
相对于CCFL光源,LED器件的发热量普遍较小。同时体积也能比CCFL更小,对于液晶电视的超轻薄化,非常有利。
平板电视上的LED背光源
华硕推出的采用白光LED背光源的笔记本电脑 U1F
目前使用在各种液晶显示设备上的LED光源,都是通过大量LED单元平面排列的方式提供大面积均匀的背光源。而根据LED发光颜色的不同,可以分为白光LED背光源和RGB-LED背光源。白光LED技术的优势主要体现在耗电量方面,因此在对功耗要求要高的移动设备上有较广泛的应用,自04年开始就有不少笔记本电脑开始采用这种技术。而RGB-LED背光源由于出色的色彩表现力,引起了液晶电视厂商的关注也是预料之中的事情。
RGB-LED背光源,就是通过可以发出高纯度红色、绿色、蓝色光的LED器件,实现传统CCFL光源不能达到的宽广色域范围。目前主流的RGB-LED背光源已经可以达到105%的NTSC色域范围,而且只要采用性能更加强大的LED器件,目前已经可以实现120%以上的NTSC色域范围。这点对于以还原图像为主的电视机而言,将是一个非常有效的提升画质的手段。
除了良好的色域表现力,采用RGB-LED光源还可以有效提升电视机的对比度,实现更加精确的色阶和层次感更强的画面。由于整个背光源由众多微小的LED发光单元组成,所以可以对其中每一个发光器件实现精确的亮度控制。根据原始画面特点进行小区域内的发光亮度修正变成可能,例如在一幅明暗对比强烈的画面中,暗部区域的LED背光可以完全关闭,而明亮区域的LED背光实现高亮度输出,由此带来的对比度提升效果将是以往采用CCFL光源的液晶电视所不能企及的。
除了对画质的提升作用,液晶电视使用RGB-LED光源后,可以实现更薄的厚度和较小的重量,也更加符合“平板”的概念和现代人的审美观。目前一些日系厂家推出的试验型LED产品,厚度可以控制在3厘米之内,而且还有更加轻薄化的可能。
综 述
虽然RGB-LED技术有着众多的优点,但是在目前的技术水平下,它仍然存在着一些不可避免的局限性。首先,LED背光源中使用到了大量独立的LED器件,因此要保证每一个器件发光的一致性是一个比较难解决的问题,这也导致了过高的废品率和成本负担。其次,RGB-LED背光源的发光效率还稍弱一些,目前普遍在到50流明/W左右,最高的也只有70流明/W,要实现和CCFL100流明/W同等级的发光亮度,必然导致功耗的增加和发热量的提升。最后,虽然RGB-LED的色彩纯度较高,但是长期使用后每种LED色彩衰减的幅度并不一致,这也将对画面质量产生较大的影响。
SONY在70吋优异液晶上才使用名为“Triluminos”的RGB-LED背光源
目前市面上采用RGB-LED背光源的电视并不多见,只有部分一线品牌推出的旗舰机型上才使用了这种技术。比如SONY推出的最高端70吋全高清液晶70X300A,就采用了RGB-LED背光源,并被冠以“Triluminos”技术。三星采用LED背光源技术的70吋机型在国内销售了一段时间,但是高达40万人民币的售价也不得不让人望而却步。
虽然现在看起来采用RGB-LED技术的液晶电视不仅数量较少,而且价格也比较高昂,但我们也要看到到LED技术还在不断的完善和成熟中,相信发光效率的问题并不会长期落后于CCFL光源;而成本过高的问题,也可以通过大规模的商业化生产,降低到普通用户能接受的水平。由此可以预见在将来的几年中,市场上将会大量涌现采用RGB-LED背光源的广色域型液晶电视,并将成为液晶电视技术再次高速发展的重要契机。<