LED背光的興起是否意味著CCFL的淘汰?
上傳人:曉歌 上傳時間: 2009-01-14 瀏覽次數: 130 |
白光LED技術的優勢主要體現在耗電量方面,較廣泛地應用于對功耗要求要高的移動設備。RGB-LED背光源色域寬廣,主要應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。它通過可以發出高純度紅色、綠色、藍色光的LED器件,能夠實現CCFL光源不能達到的寬廣色域范圍。目前主流的RGB-LED背光源可以達到105%的NTSC色域范圍,如果采用性能更加強大的LED器件,則可以實現120%以上的NTSC色域范圍。除了良好的色域表現力,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,實現更加精確的色階和層次感更強的畫面。
綜合來說,液晶顯示器LED背光具備三大技術優勢。
其一,光源平面化。LED背光源是由眾多柵格狀的半導體組成,每個“格子”中都擁有一個LED半導體,這樣LED背光就成功實現了光源的平面化。平面化的光源不僅有優異的亮度均勻性,還不需要復雜的光路設計,這樣一來LCD的厚度就能做得更薄,同時還擁有更高的可靠性和穩定性。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,在色彩表現力方面,遠勝于CCFL。原有的CCFL背光由于色純度等問題,在色階方面表現不佳。這就導致了LCD在灰度和色彩過渡方面不如CRT。據測試,采用CCFL背光只能實現NTSC色彩區域的70%左右,即使是通過采用改進型的CCFL光源,也只能達到NTSC等比90%左右的色域范圍,從而影響了圖像質量。而LED背光卻能輕松地獲得超過100%的NTSC色彩區域,讓液晶顯示器真實地還原現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,實現更加精確的色階和層次感更強的畫面。由于整個背光源由眾多微小的LED發光單元組成,所以可以對其中每一個發光器件實現精確的亮度控制,根據原始畫面特點進行小區域內的發光亮度修正,例如在一幅明暗對比強烈的畫面中,暗部區域的LED背光可以完全關閉,而明亮區域的LED背光實現高亮度輸出,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發出的光純度非常高
其三,發光壽命遠遠超過CCFL。普通的CCFL背光源一般的使用壽命在2.5萬小時左右,最新的頂級CCFL背光的發光壽命也不過6萬小時,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,現階段白色LED背光的實際使用壽命為5萬至10萬小時,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小時不間斷使用,也足夠使用5年。
市場解析:短期內LED背光還難替代CCFL
LCD液晶顯示技術產生發展至今已經十幾年,面板技術應用已經沒有障礙,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。目前廠家看好的LED,在短期內也不可能取代CCFL。
索尼WCG CCFL技術
廠家不情愿放棄CCFL。LED作為新一代背光源的優勢是明顯的,從各大廠家爭相研發該技術就能看出這一點,不過還存在著LED與LCD究竟誰是主推的疑問,現在真正著力于推廣此類產品的廠家很少,所以他們更愿意將該技術用于高端機型上,甚至作為概念產品。這主要是由于各廠家在傳統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。目前國內除了海信的一條LED生產線以外,所有的液晶模組都是基于CCFL背光液晶電視,夏普的十代線,也是以傳統液晶為主要產品的生產線。
液晶電視成像原理
技術還不成熟。LED背光是一項新興的技術,和在照明領域遇到的主要問題一樣,LED在作為新型背光源的同時,也面臨著發光效率的問題。目前傳統CCFL冷陰極熒光燈雖然耗電量大、發光質量一般,但是其發光效率可達到50~100流明/瓦,而白光LED器件在剛起步時發光效率僅為20lm/W甚至更低。不過,白光LED的發光效率以每年提高60%的幅度提升,到目前為止,白光LED器件的發光效率突破50lm/W,達到實用化水平。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,雖然有著眾多的優點,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立的LED器件,點陣排列相當密集,不僅較難保證每一個器件發光的一致性,而且散熱也非常不理想,達不到超長的壽命。其二,RGB-LED背光源的發光效率還稍弱一些,目前普遍在到50流明/W左右,最高的也只有70流明/W,要實現和CCFL100流明/W同等級的發光亮度,必然導致功耗的增加和發熱量的提升。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,這也將對畫面質量產生較大的影響。
價格阻礙了普及。從理論上,LED發光單元價格并不高,其背光模塊成本上要低于CCFL,但是為什么目前上市LED產品價格卻高的驚人呢?其關鍵問題就在于LED背光還不夠成熟,雖然LED廠家已經做了很大努力,但比之CCFL,LED背光模塊仍存在極大價差。目前LED背光模組零組件的價格為CCFL背光源的5倍左右,屏幕尺寸越大,采用LED背光技術的成本就越高。業界認為,LED背光的真正普及,可能要等到另一個技術發展成熟,即不用彩膜(Color Filterless),利用場序(Field Sequential Color)技術實現彩色化。該技術不需要使用彩色濾光片所用的光刻膠來濾光,出光量大,同時所需要的LED個數也少,可有效減少了耗電、降低成本。但這一技術則要求液晶響應速度足夠快——只有達到1ms時,才能在R、G、B三色轉換下達到3ms的視覺殘留,有效消除LCD動畫殘影。
客觀的評價目前的LED液晶顯示器市場,無疑是雷聲大雨點小,尤其是RGB-LED技術產品。不過,LED技術市場潛在著無限商機,在不斷的技術創新中,LED背光將會很快改善散熱與發光效率等問題。而成本過高的問題,也將通過大規模的商業化生產,降低到普通用戶能接受的水平。據觀察,LED產業也存在類似微處理器產業中的“摩爾定律”——每10年,LED的價格為原來的1/10,性能則提高20倍。由此可以預見,隨著產能的增加,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采用RGB-LED背光源的廣色域型液晶顯示器,并將成為液晶產品技術再次高速發展的重要契機。
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