幾年前我們還對(duì)液晶顯示器那狹窄的可視范圍、可憐的色域顯示范圍嗤之以鼻；如今的IPS、VA面板液晶顯示器已經(jīng)能基本接近傳統(tǒng)CRT的可視范圍，而專業(yè)的繪圖用液晶顯示器也能夠達(dá)到出版級(jí)要求的AdobeRGB色域顯示范圍。然而我們總是希望顯示設(shè)備能夠盡量的接近完美——對(duì)于色彩響應(yīng)速度可以依靠液晶面板的改良；對(duì)于色域顯示范圍與顯示亮度，我們就只能依賴與背景照明技術(shù)的發(fā)展了。決定液晶顯示器色彩范圍的因素
液晶顯示器的原理，是由一個(gè)背光照明系統(tǒng)進(jìn)行照明，一組受電壓控制的液晶分子來控制光線的通斷。因此，液晶的背光照明以及液晶濾光膜片對(duì)于液晶顯示器的色彩輸出就起到了決定性作用。
LED背光結(jié)構(gòu)
現(xiàn)階段一般的民用液晶顯示器，都是采用一種叫做冷陰極熒光燈（CCFL）的光源。雖然冷陰極熒光燈在液晶顯示領(lǐng)域已經(jīng)很成熟，但是它的缺點(diǎn)也十分明顯。首先，CCFL是一種管狀發(fā)光體，為了讓光線均勻的打在液晶面板上，就必須采用“側(cè)邊入光方式”進(jìn)行導(dǎo)光，而包括了反射板、導(dǎo)光板、光學(xué)擴(kuò)散片、棱鏡等器件與CCFL光源背光模組不容易做到輕薄化；而且這樣要讓光線非常均勻的投射在液晶面板上也很困難，直到現(xiàn)在還有不少液晶顯示器存在背光照射不均勻的問題。更重要的是，由于CCFL的發(fā)光范圍限制，讓液晶顯示器達(dá)到寬廣的色域顯示范圍很困難。而這樣的性能，距離工業(yè)級(jí)的NTSC標(biāo)準(zhǔn)還有相當(dāng)?shù)木嚯x，CCFL背光的液晶顯示器也最多能顯示NTSC色域范圍70%的顏色而已。再次，CCFL的使用壽命并不長，使用幾年之后就會(huì)出現(xiàn)亮度降低、色彩發(fā)黃的問題，壽命介于15000小時(shí)到25000小時(shí)之間。
新興LED光源的優(yōu)勢(shì)
介于CCFL光源的諸多問題，許多液晶顯示器廠商都把精力放在了改進(jìn)背光光源的問題上，其中最熱門的可謂LED背光照明技術(shù)。LED是一種革命性的照明技術(shù)，產(chǎn)生于20世紀(jì)60年代。LED是兩層滲雜了雜質(zhì)的硅材料制成，一層帶有過量電子，一層缺乏電子的空穴。當(dāng)電流通過的時(shí)候就會(huì)讓電子跟空穴結(jié)合，從而激發(fā)光線。
LED的發(fā)光方式是點(diǎn)光源，標(biāo)準(zhǔn)的LED發(fā)光體可以是一種邊長3mm到5mm的正方形。通過一定的組合方式，就很容易達(dá)到既定要求的面光源，而且照射具有很好的亮度均勻性，采用“直接入光方式”就能夠讓整塊液晶面板有良好的均勻照射效果。而且在色域方面，LED背光對(duì)傳統(tǒng)的顯示器很難顯示的藍(lán)色系，綠色系以及深紅色系都能做到很好的響應(yīng)。經(jīng)過測(cè)定，LED背光的色域范圍已經(jīng)完全覆蓋了工業(yè)級(jí)NTSC色域。另外，從實(shí)用性角度來講，LED長時(shí)間亮度維持性相當(dāng)出色，壽命也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于CCFL——有效使用壽命幾乎達(dá)到10萬小時(shí)。
6色LED顯示色域
液晶濾光膜片的全新設(shè)計(jì)
由于LED的發(fā)色純度有一定的結(jié)構(gòu)性限制，表現(xiàn)為發(fā)光波長覆蓋的范圍稍寬，要精確的控制輸出光的波長范圍就必須配合能使發(fā)射光波長范圍變窄的濾光膜片，并且調(diào)整濾光膜片的波長范圍，使之配合LED的發(fā)光特性。
但是太大范圍的改變?yōu)V光膜片的波長特性，又會(huì)使得RGB三色的透光效率發(fā)生改變。通過廠商的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，新的濾光膜片會(huì)讓藍(lán)光的透光減少大約一半，而綠光的透光則減少的更多：為了保持一定的彩色輸出效果，就要對(duì)衰減的顏色進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償。另外由于各色LED的光輸出溫度依存比有不同，所以還需要調(diào)整LED的數(shù)量。
如何實(shí)現(xiàn)豐富的色彩
色彩混合的傳統(tǒng)做法，就是采用RGB三色LED進(jìn)行配色。三菱今年試制的23英寸6色LED液晶電視使用了多達(dá)六種顏色的LED來構(gòu)成背光光源，分別為B2（410nm）、B1（430nm）、G1（510nm）、G2（540nm）、R2（615nm）、R1（625nm），有效的增加了背光的色域顯示范圍。傳統(tǒng)顯示器對(duì)于黃綠色與天藍(lán)色的顯示一向非常弱，而三菱加入的B2、B1、G1就很好的彌補(bǔ)了這些顏色。另外對(duì)每個(gè)象素的6種顏色進(jìn)行了編組顯示（R1、B1、G1一組；R2、B2、G2一組）：在每一個(gè)象素周期內(nèi)交替點(diǎn)亮一次，由于每組LED的發(fā)光波長尖峰并不相同，通過慮色膜片的過濾后就交替顯示出了6種原色，通過有效的混合就極大的提高了最終輸出的色域范圍；還對(duì)每一組點(diǎn)亮次序?qū)?yīng)的子象素與三色濾光膜片對(duì)應(yīng)，使得色彩能夠進(jìn)行精確控制。這樣，6色LED液晶顯示器就極大的提高了色彩輸出范圍，最終大大的超過了工業(yè)級(jí)的NTSC色域標(biāo)準(zhǔn)。
可以展望，在LED背光照明技術(shù)的幫助下，我們的未來將會(huì)更加的多姿多彩。 |
