自-LED背光激战传统显示器

LED背光激战传统显示器液晶是一种介乎于液体和晶体之间的物质。液晶的奇妙之处是可以通过电流来改变其分子排列状态,给液晶施加不同的电压就能控制光线的通过量，从而显示多种多样的图像。但液晶本身并不会发光，因此所有的LCD都需要背光照明,所以CD背光源应用是至关重要的。一直以来,CCFL(冷阴极荧光灯）扮演着重要的角色,现在市场主流的产品大部分采用了CCF背光设计。直到200年,LED背光显示器正式面世,这开拓了液晶背光源的新领域，同时展开了液晶的换代之战。 那到底白色LED背光设计到底有什么优势？CCL发展到现在还存在什么弊端？白色L背光是否能真正满足消费者需求而取代背光？下面笔者将从两者背光原理以及实际效果对比来说明这一切。参与测试的显示器官方参数解读:三星L20三星 P370背光设计白光LED背光CCL背光尺寸23英寸23英寸亮度250cdm220cdm对比度00:1（动态）W:1(动态)分辨率19210801018屏幕比例1：916:9接口类型DVI-、HDIVI-I面板类型TN参考价格299元19元 在产品参数方面我们看到两者最大的不同就是背光设计和价格不同，究竟两者整体性能表现有什么差别,我们将为大家揭晓。在对比测试开始之前，笔者先简单介绍一下CFL背光以及白色LED背光的工作原理。CFL（冷阴极灯管）背光 上图所示，冷阴极灯管在一玻璃管内封入隋性气体Ner混合气体，其中含有微量水银蒸气（数mg）,并于玻璃内壁涂布萤光体,于二电极间加上一高压高频电场,则水银蒸气在此电场内被激发即产生释能发光效应，放出波长53.7m的紫外线光，而内壁的萤光体原子则因紫外线激发而提升其能阶，当原子反回原低能阶时放射出可见光(此可见光波长由萤光体物质特性决定）。而CFL对交流电压要求相对较高，启动时达到1501600 Vac（交流电压)，然后稳定至00或00。LED(发光二极管）背光 L(gh ting Did)也就是我们常说的发光二极管,这种产品及其应用由来已久,例如路边的广告牌、家用电器上的各色指示灯。LED背光技术应用到显示屏上，就是采用ED（igh itting Diode,发光二极管）为背光模组的液晶面板。ED（Liht miting ide),发光二极管，是一种固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光。典型的LED背光子系统在224Vdc(直流电压）或更低电压。上图就是发光二极管的简单结构图。分析完简单的工作原理后,我们先看看下面LED背光的优势所在和现在的不足之处。下面我们说说白色LD背光的三大优势,希望能让消费者更加明白CCFL以及白色ED背光之间理论上的区别。白色LED优势一：白色LE背光设计让显示器更轻薄。 从上图的结构图可以看出,由于发光二极管和荧光管物理厚度有所差别,导致两者成品上的厚度有着质的差别。理论上，ED背光液晶显示器厚度只是CCF背光显示器的一半。当然，部分显示器虽然采用了LED背光设计，但为了控制生产新模具的成本,依然采用CCFL液晶的模具，导致LE背光液晶成品和CFL背光液晶成品厚度相差不明显。白色LED优势二：白色LED背光寿命长、功耗低、更环保。 经过这些年的发年，CCL在效率和使用寿命上已经取得极大的进步,但今后继续获得大的技术进步的前景非常黯淡。相比之下，作为备选的LD技术发展相当迅速，且这种技术有一条明确的通向未来发展的道路。相信有一些老用户会觉得他的显示器开始泛黄，倘若经过拆解后，不难发现里面有灯管已经烧坏。这是因为普通的CCF背光源一般的使用寿命在2万小时左右，顶级CCF背光的发光寿命也不过万小时，在使用寿命末期，LCD的亮度就会明显下降,不得不更换LCD的L背光模组。而现阶段白色LED背光的实际使用寿命为5万至0万小时,与LCD显示屏的使用寿命基本一致，而且还有再次提升的潜力。即使每天连续使用1个小时,也可以连续用上10年以上。 功耗方面,上文已经提及到CL的交流电压要求相对较高，启动时达到1016Vc,然后稳定至700或800Vac。它们还需要电源逆变器,以通过直流电源工作,这样就增加了应用的成本、占位面积和重量。相比之下，典型的LED背光子系统在1224V或更低电压下工作。实际功耗中，从我们以往测试中可以看出，CCFL设计的19英寸宽屏满载功耗大概W，而LE背光则是4W。 相信不少用户在购买I产品的时候，有看到RoHS这个标志,其实该指令是代表该电子产品没有铅、镉、汞、六价铬、多溴联苯和多溴联苯醚等物质,而汞是CCF灯管和其它类型荧光照明的主要成份，ED背光则不含汞,所以现在欧美国家已经在大力推举LE背光液晶。白色LED优势三：白色ED背光屏的色彩表现力胜于CCL。上图可以反映色彩均匀问题 首先,设计原理上的区别注定了白色LED背光设计让显示器的色彩更均匀，毕竟CCL背光设计会让画面出现明暗不一的状况,而且漏光现象比较普遍。CCFL背光由于色纯度等问题，在色阶方面表现不佳。这就导致了LCD在灰度和色彩过渡方面不如CRT。据测试,采用CCFL背光只能实现NTC色彩区域的70%左右，即使是通过采用改进型的CCFL光源,也只能达到TS等比90%左右的色域范围，也就是现在的广色域显示器。白色LD背光TC色彩区域大概是70以上，另外一种RGBLED背光是一种高端设计，NTSC色域区域可达0%左右,当然这种设计成本高,暂时在高端液晶电视中出现。总的来说，在色彩表现力和色阶过渡方面,LE背光也有显著的优势。现在白色ED背光的不足之处 当然，事物发展是需要一个过程的,白色LE背光作为一个新生的事物,虽然理论上材料造价成本低,但技术成熟度还不够高，产量不够高,所以LD背光整体价格比CCFL高。色彩方面，现在L背光设计的色彩表现能力实际效果和CCFL设计相当，不过这段时间LED背光显示器的色彩表现能力已经越来越好。总的来说，上市到普及无论技术和价格都需要一个过程，相信这个过程不需要太长时间。看完理论后,我们进行白色ED背光显示器和CCFL背光显示器的实际效果对比，为了更准确显示差别,我们测试产品是三星旗下的双胞胎P370G(CFL)和X270(白色LED背光），两款产品除了背光设计不一样外,参数基本一致。色彩分析仪测试数据分析 参与测试的显示器：左：三星L2370 右：三星23G 以下是由PConline评测室通过专业设备测试并计算得出的客观真实数据。专业色彩分析仪测试结果(XL2370）显示器模式平均亮度色彩饱和度NTSC色域亮度不均匀性标准模式35.3cd/32.1%3.83%9.9%专业色彩分析仪测试结果（P237G）显示器模式平均亮度色彩饱和度TSC色域亮度不均匀性标准模式215.57cd358%.4890.2%左：三星XL 70 右:三星 P237 首先我们在默认标准状态下，然后测试显示器各个典型区域得出结果平均值,三星XL2370的平均亮度是3.63c/,比标称的20c/高出太多，从实际观察看来,00亮度时候，感觉真的很亮,也许是批次问题也许是官方参数出错问题。另外，该显示器的色彩饱和度为3.17%左右，把国标换算成NTSC标准的话是73.8%，比CCL略高，理论上色彩表现更出色。而亮度不均匀测试项目中，三星X270的成绩达到9.9%的水平，所以色彩均匀度表现非常出色。 三星237G的平均亮度是21557d，比标称的250cd/要低一点，这估计是显示器的批次问题。 三星P2370的色彩饱和度为1.58左右，把国标换算成TSC标准的话是72.8，处于CC显示器的正常水平。而亮度不均匀测试项目中，三星P2370G的成绩达到9.52%的水平,属于CFL背光显示器中较好的水平。 色彩分析仪测试小结：虽然色域表现测试中，白光LD背光会更出色,但考虑到测试中存在误差,所以色彩表现能力没有质的飞跃。当然，现在LED背光逐渐成熟，对比刚面世的时候，色彩表现能力已经比较出色。当然,RB LED背光是更专业的发展方便，因为色域能达到100甚至以上。在亮度和均匀度上，LE完全突出了天生的优势。静态图片主观对比(一):为了更好地表现LD背光与传统CFL的区别。我们选用同一台主机为两款产品输入相同的画面进行对比。虽然采用专业相机拍摄，但照片效果始终和现场感受有一定的差距,以下照片仅供读者参考。但笔者会尽量的把自己的主观感受描述给大家。 测试前我们先将产品进行色温设置，两款产品的色温均设为正常。亮度方面我们在色度分光仪的校准下将两款产品的中点亮度设置为250cd/m。左：LED背光液晶 右:CCL液晶 在颜色墙的对比测试中,总的来说右图CCFL传统液晶显示的各种颜色都比ED背光饱和一点，仔细一看白色部分，可以发现LE背光有点偏冷,这也是主流LD的表现,对实际使用影响不大。总的来说这张图的对比测试中,CCFL传统液晶小胜。原图左：D背光液晶右：CF液晶 在玫瑰图的对比中，CCFL液晶显示器还原得更好，玫瑰花的颜色更浓郁,纹理细节更好,红色的表现中，CFL液晶同样略胜。原图左：ED背光液晶 右:CCFL液晶 众所周知，普通液晶显示器在比较真实还原绿色有点困难,在上图的对比中,笔者实际观察LD背光液晶画质和绿色的饱和度更接近原图，这也是常规LED背光液晶的优势所在。在绿色的还原中，LED背光占据上风。静态图片主观对比(二):原图左：LED背光液晶 右：CCFL液晶 在具有强烈黄色的向日葵图片测试中，CCFL液晶某些细节表现得更加浓郁和真实，这是因为LE背光液晶偏冷的缘故。主色调为黄色的图片中，CCL胜。原图左:LED背光液晶 右：CC液晶 在天空、地面以及近物的画面中，CCL还原得偏暖，从天空的颜色中可以看到LE背光液晶显得更加真实。上图中，LED背光液晶优胜。原图左:LED背光液晶 右：CCL液晶 在夜景的测试中,由于LE背光偏冷,所以蓝色部分显得偏蓝,对比原图,CFL液晶无疑还原得更真实。在液晶表现中,CCFL更真实。原图左:LD背光液晶 右：CCFL液晶在人像测试中，肤色和脸部血色的还原中,L的脸部表现过曝而不够自然,CCL液晶还原得比较真实。人像测试中,CCFL传统液晶优胜。高清影片测试:变形金刚高清片源测试左:LE背光液晶 右：CCF液晶 在光暗表现明显的场景中,两者表现相当,但从左边的楼房外墙可以看出,ED背光液晶显得更加真实。左：LE