顯示原理篇之液晶背光
液晶不同于等離子的最大區別就是液晶必須依靠被動光源,而等離子電視屬于主動發光顯示設備。目前市場上主流的液晶背光技術包括LED(發光二極管)和CCFL(冷陰極熒光燈)兩類。
CCFL(冷陰極熒光燈)背光源是目前液晶電視的最主要背光產品。 冷陰極熒光燈,即CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp),或稱為CCFT(Cold Cathode Fluorescent Tube)。它的工作原理是當高電壓加在燈管兩端后,燈管內少數電子高速撞擊電極后產生二次電子發射,開始放電,管內的水銀或者惰性氣體受電子撞擊后,激發輻射出253.7nm的紫外光,產生的紫外光激發涂在管內壁上的熒光粉而產生可見光。CCFL燈管壽命一般定義為:在25℃的環境溫度下,以額定的電流驅動燈管,亮度降低到初始亮度的50%的工作時間長度為燈管壽命。目前液晶電視背光的標稱壽命可達到60000小時。CCFL(冷陰極熒光燈)背光源的特點是成本低廉,但是色彩表現不及LED背光。
LED背光采用發光二極管作為背光光源,是未來最有希望替代傳統冷陰極熒光管的技術。發光二極管由數層很薄的攙雜半導體材料制成,一層帶有過量的電子,另一層則缺乏電子而形成帶正電的空穴,工作時電流通過,電子和空穴相互結合,多余的能量則以光輻射的形式被釋放出來。通過使用不同的半導體材料可以獲得不同發光特性的發光二極管。目前已經投入商業應用的發光二極管可以提供紅、綠、藍、青、橙、琥珀、白等顏色。手機上使用的主要是白色LED背光,而在液晶電視上使用的LED背光光源可以是白色,也可以是紅、綠、藍三基色,在高端產品中也可以應用多色LED背光來進一步提高色彩表現力,如六原色LED背光光源。采用LED背光的優勢在于厚度更薄,大約為5厘米,色域也非常寬廣,能夠達到NTSC色域的105%,黑色的光通量更是可以降低到0.05流明,進而使液晶電視對比度高達10000:1。同時,LED背光光源的另還具有10萬小時的壽命。 目前制約LED背光發展的問題主要是成本,由于價格比冷熒光燈管光源高出許多,LED背光光源只能在國外的高端液晶電視中出現。
介于LED背光光源的高成本一部廠商推出了改進的CCFL(冷陰極熒光燈)背光源液晶電視產品,具有代表性的是索尼和夏普。索尼廣色域冷陰極背光燈管(WCG CCFL)在普通的冷陰極背光燈管銀光份中通過增加磷來提升綠色的純度,讓色域更廣,最為突出的就是電視的綠色度相當耀眼。不過缺點是高昂的成本投入并不是普通家庭可以接受的。目前三星部分產品也具有這種技術。而夏普選擇了低成本的思路。夏普第八代面板產品采用了四波長背光的技術(以前在65英寸的產品中也曾采用過)。夏普的四波長背光的原理是通過在燈管之間加入紅色的LED發光二極管,從而提升紅色的表現力。而紅色LED發光二極管的成本很低,這招要比索尼巧妙一些。這也使得在全黑狀態下,可明顯看出夏普的面板會偏紅!