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LCD背光技术20年进化解析
LCD背光技术20年进化解析
录入时间:2018/11/12 12:32:12

LCD背光技术20年进化解析

 提要: 1998年左右,LCD显示技术开始出现,如今2018年历经20年,LCD显示技术已经成为人们日常生活中不可分割的一部分。而LCD的背光技术也一直在进化,从CCFL背光到现在的量子点背光,再到未来的Mini LED背光,技术的变化使得LCD的显示效果不断进步。

 

CCFLLCD背光初代设计 

1998年左右,LCD显示技术开始出现,如今2018年历经20年,LCD显示技术已经成为人们日常生活中不可分割的一部分。而LCD的背光技术也一直在进化,从CCFL背光到现在的量子点背光,再到未来的Mini LED背光,技术的变化使得LCD的显示效果不断进步。

如今LCD技术面临诸多挑战,上有AMOLED下有Micro LED显示技术,下有激光大屏技术,无论是大屏市场还是小屏市场,LCD都面临前所未有的压力。不过要说LCD就这么输掉前程也言之过早。今天我们就来分下一下LCD背光技术的来龙去脉,同时也展望一下,在不同背光技术的加持下,LCD如何能在未来的竞争之中继续保持优势。

 

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CCFL冷阴极荧光灯

首先我们来看CCFL背光。CCFL是冷阴极荧光灯的英文缩写。这种背光是靠冷阴极气体放电而激发荧光粉而发光的光源。参有少量水银的稀薄气体在高电压下会产生电离,被电离气体的二次电子发射会轰击水银蒸汽,使水银蒸汽被激发,发射出紫外线,紫外线激发涂于壁管的荧光粉层,使其发光。它的最大优点就是亮度高,缺点是功耗大以及体积大。

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采用CCFL背光的显示器体积较大 能耗较高

使用CCFL背光的LCD显示器,厚度都比较大, 同时也比较费电。随着LED背光的出现,CCFL背光逐渐退出了历史舞台,现在已经很难找到这样的产品了,市场上也完全有这样的新品在销售。

LED背光:取代CCFL的真正力量

LED背光技术就是目前应用最广泛的技术。LED就是发光二极管,在照明领域大家见得多了。省电,体积小巧,寿命超长,同时成本低廉,可以说这种光源用于LCD背光领域是天作之合,击败CCFL背光轻而易举。

 

 

LED背光灯条

尤其是现在使用的简版”LED背光更是将成本进一步压缩。LCD背光需要白光系统,而RGB LED可以组成白光,这样的系统理论上最好,因为系统中有三原色,所以显示画面色域更给力。但是RGB LED背光系统复杂,同时成本太高,一般只用在高端LCD显示器之上。

 

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LCD显示结构 背光位于液晶面板的后面

现在中低端的LCD显示器采用蓝色LED混合黄色荧光粉的形式,形成白光,这样的白光蓝色光较多,同时对于红色和绿色表现能力不够,因此色域一直不是很给力。并且这种背光系统将LED灯条放在显示器的一端,再利用导光板形成面光源,这就是常见的WLED背光。

当前液晶显示器多以LED作为背光源,高端产品用RGBLED,中低端产品往往采用WLED背光。LED能够取代CCFL成功上位在于其寿命长的同时稳定性强,工作电流小所以功耗要低于传统的光源。LED节能又耐用的特性结合其纤薄的体积符合当下显示器用户追求超薄环保的理念。

量子点背光 升级的色彩

量子点技术很多人都听说过,其实量子点就是一种可以发光的纳米级材料,在蓝色LED的激发下,不同直径的量子点粒子可以发射出不同的纯色光,因此这些特性可以在液晶面板领域应用。

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蓝光激发量子点材料发射出更纯的三原色

现在已经有很多量子点产品,不管是显示器领域还是电视领域,量子点的产品都已经出现了,同时随着技术的进步,成本也在降低。现在量子点背光的LCD显示产品相比于LED背光产品的溢价并不高。

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量子点背光的结构图 以及和OLED面板的对比

所以虽然量子点宣传的厉害,但本质上还是LCD显示技术,只不过是背光技术的进步。就像曾经很多说“LED电视这个概念一样,其本质不过是将CCFL背光改变成为LED背光而已。

Mini LED背光 终极形式?

现在又出现了Mini LED背光,这种背光不是什么新技术,依旧是LED背光的范畴。相比于传统的蓝色LED光源为主的模式,这种Mini LED背光的尺寸非常小,因此可以直接布RGB三色的LED模组,这样就实现了RGB三原色不缺失的效果。

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Mini LED背光可以进一步提升显示色彩效果

为什么有了量子点技术还要研究Mini LED背光技术呢?一个是因为AMOLED技术的出现,使得量子点背光技术的效果还不能让人满意,一个是因为这几年LED技术的发展速度很快,LED模组的体积不断缩小,同时成本快速下降,这让Mini LED背光技术的普及开始有了时间表。

 

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采用Mini LED背光的显示器产品

其实从根本上说, 自发光技术才是显示技术的理想模式,自发光天然没有可视角度的问题,并且更适宜制作为曲面显示,柔性显示。但是从等离子显示开始,自发光技术一直面临两大问题,第一是寿命,第二是成本。因为是自发光,发光材料就容易损坏,这样一来面板的寿命就出现问题;而自发光材料贵,导致产品的总体价格贵,也是自发光技术难以普及的重要原因。

其实AMOLED显示技术也仍然面临这样的技术和市场困局。而LCD技术虽然不是理想模型,但是它进步快,成本低,同时产业非常成熟,因此在新技术的挑战下,也并不会如CRT显示技术那样很快走上衰败的道路。或许随着Mini LED背光技术的加持,LCD技术还可以挑战AMOLED技术的地位,继续成为大屏市场的佼佼者。

 


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