LED背光源使LCD顯示器色彩得到大幅度提升

QUALIA005為何受到廣泛的關注呢?最重要的原因是QUALIA液晶彩電顏色特別鮮艷。在視頻領域，人們一般用NTSC作為衡量視頻設備的色彩還原特性的標準。這個指標是指在整個色彩空間內(nèi)，顯示設備能在各種色彩上顯示到何種飽和度，就是能夠顯示顯眼到什么程度的藍色、綠色、紅色。對于傳統(tǒng)的液晶電視和顯示器而言，能夠覆蓋的色域范圍只有NTSC標準的65%～75%。如果我們仔細觀察其色域曲線，就會發(fā)現(xiàn)在綠色、黃色和紅色部分和標準距離較遠。因此，傳統(tǒng)液晶電視的色彩范圍較小，難以完美呈現(xiàn)綠草、大海等自然場景。

我們知道，液晶顯示器本身不會發(fā)光，它依靠背光源將光線穿過顯示面板，展現(xiàn)圖形圖像。因此，背光源的技術直接影響到液晶電視的畫質(zhì)。傳統(tǒng)的液晶顯示器通常采用冷陰極熒光燈(cold cathode fluorescent lamps，CCFL)作為光源，而正是CCFL造成了液晶顯示器顏色不夠豐富，色彩還原度差。我們再看Sony QUALIA005系列電視機，它把液晶電視的色域范圍擴展到NTSC標準的105%，基本上可以重現(xiàn)我們所有觀察到的自然界場景。其核心就是使用LED背光源替代傳統(tǒng)的CCFL背光源。

LED背光技術領先優(yōu)勢

LED作為LCD的背光源，與傳統(tǒng)背光技術相比，除了在色域范圍的優(yōu)勢外，還有很多獨特的優(yōu)點，歸納為十個方面：

1)LED背光源有更好的色域。其色彩表現(xiàn)力強于CCFL背光源，可對顯示色彩數(shù)量不足的液晶技術起到很好的彌補作用，色彩還原好;

2)LED的使用壽命可長達10萬小時。即使每天連續(xù)使用10個小時，也可以連續(xù)用上27年，大大延長了液晶電視的使用壽命，可獲得對等離子技術壓倒性的優(yōu)勢;

3)亮度調(diào)整范圍大。實現(xiàn)LED功率控制很容易，不像CCFL的最低亮度存在一個門檻。因此，無論在明亮的戶外還是全黑的室內(nèi)，用戶都很容易把顯示設備的亮度調(diào)整到最悅目的狀態(tài);

4)完美的運動圖像。傳統(tǒng)CCFL燈管的閃爍發(fā)光頻率較低，表現(xiàn)動態(tài)場景可能產(chǎn)生畫面跳動。LED背光可以靈活調(diào)整發(fā)光頻率，而且頻率大大高于CCFL，因此能完美地呈現(xiàn)運動畫面;

5)實時色彩管理。由于紅綠藍3色獨立發(fā)光，很容易精確控制目前的顯示色彩特性;

6)可以調(diào)整的背光白平衡，同時保證整體對比度。當用戶的視頻源在計算機和DVD機間切換時，可以輕松在9600K和6500K間調(diào)整白平衡，而且不會犧牲亮度和對比度;

7)可以為大尺寸屏幕提供連續(xù)面陣光源。LED是一種平面狀光源，最基本的發(fā)光單元是3～5mm邊長的正方形封裝后，極容易組合在一起成為既定面積的面光源，具有很好的亮度均勻性，如果作為液晶電視的背光源，所需的輔助光學組件可以做得非常簡單，屏幕亮度均勻性更為出色;

8)安全。LED使用的是5～24V的低壓電源，十分安全，供電模塊的設計也頗為簡單;

9)環(huán)保。LED光源沒有任何射線產(chǎn)生，也沒有水銀之類的有毒物質(zhì)，可謂是綠色環(huán)保光源;

10)抗震。平面狀結構讓LED擁有穩(wěn)固的內(nèi)部結構，抗震性能很出色。

表1、LED與CCFL對比

CCFL LED

色域 72% 105%

色溫 固定 可變

頻閃驅(qū)動 需要 不需要

上升/下降沿時間 500毫秒 20納秒

壽命 5萬小時 10萬小時

功耗 110瓦 415瓦

厚度 32.5毫米 45毫米

燈/LED數(shù)量 16 455

(數(shù)據(jù)來源 ：Samsung Electronics)

在液晶顯示器已經(jīng)成為主流顯示器的今天，LED背光源憑借其獨特、壓倒性的優(yōu)勢，逐漸顯示出強大的應用前景。

LED背光源現(xiàn)在存在的問題

LED背光技術就象許多新型技術一樣擁有許多誘人的優(yōu)點，但LED要想占據(jù)大尺寸LCD背光源的主流，目前還需要解決一些技術難點。通過表1的對比，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)LED在功耗方面處于劣勢，除此之外還存在成本高、一致性差等問題。

1)LED的發(fā)光效率較低，與同等尺寸CCFL背光源相比耗電量高。目前CCFL的輸出光通量多在5000～7000lm范圍，實際屏幕的輸出光通量高于300lm，而多數(shù)LED背光都還無法達到這一指標。不過，現(xiàn)在全球有大量的企業(yè)從事相關研究，LED發(fā)光效率提升相當之快，目前光通量達到10000lm 的高亮型LED背光也已經(jīng)出現(xiàn)，相信離成熟僅是咫尺之遙。

2)成本太高、價格昂貴，同等尺寸的背光源，LED是CCFL價格的4倍。對于目前價格競爭激烈的市場而言，讓廠家有些望而卻步。只有索尼為了圖像質(zhì)量不計成本。當然，隨著工藝的成熟和生產(chǎn)規(guī)模的增加，LED背光的成本會逐步下降。

3)用LED作為背光源存在白光的一致性問題，這比起CCFL是個劣勢。

4)LED在網(wǎng)點設計上較線性光源CCFL難，需考慮LED輻射狀的光強衰減。

5)RGB LED背光源時間一久會產(chǎn)生色移波長會隨溫度變化，產(chǎn)生不同顏色