节能减耗液晶拼接产品竞争新焦点

【中国数字视听网讯】随着显示器技术的发展以及人们对于低碳、绿色、节能等环保要求的提高，LED背光技术渐渐在显示器产品中广泛运用，越来越多的厂商开始进入这一领域，于是，在如今的显示器行来掀起了一场LED背光与传统CCFL技术之战。

一、液晶的EL、CCFL及LED背光源解析

LCD为非发光性的显示装置，须要借助背光源才能达到显示功能。背光源性能的好坏除了会直接影响LCD显像质量外，其成本也对整个装置有着重要的作用（背光源成本占LCD模块的3~5%，所消耗的电力更占模块的75%，可说是LCD模块中相当重要的零组件。）高精细、大尺寸的LCD，必须有高性能的背技术与之配合，因此当LCD产业努力开拓新应用领域的同时，背光技术的高性能化（如高亮度化、低成本化、低耗电化、轻薄化等）变扮演着幕后功臣的角色。

1.CCFL是目前背光源发展主流，LED潜力不容小觑

LCD面板的光源目前主要有EL（电致发光）、CCFL（小型冷阴极荧光灯）及LED三种背光源类型，依光源分布位置不同则分为侧光式和直下式。随着LCD模组不断向更亮、更轻、更薄方向发展，侧光式CCFL式背光源成为目前背光源发展的主流。下面对三种光源的比较便可说明理由：

LE背光源体薄量轻，提供的光线均匀一致，功耗很低，要求的工作电压为80-100Vac，提供工作电压的逆变器可把5/12/24Vdc的输入变换为交流输出。但EL背光源的使用寿命有限（在50%亮度条件下的平均使用寿命为3000-5000小时，在更高的亮度水平上使用寿命将大为缩短），因此，EL背面照明对于像手表、数字台式钟和单色PDA等需要极度向北的照明以便在光线朦胧或昏暗条件下使用的小型反射式LCD应用而言是较为适用的。但低效率、低亮度以及短寿命使其不适用于诸如膝上型电脑和平板桌上型监视器所要求的大型LCD这样的透射型背面照明用途。

LED背光源的使用寿命比EL长（远远超过5000小时），且使用直流电压，通常应用于小型的单色显示器，比如电话、遥控器、微波炉、空调、仪器仪表、立体声音频设备等。但是其亮度目前也不足以为大型透射式显示器提供背面光源。

LED背光源与CCFL背光源在结构上基本是一致的，其中主要的区别在于LED是点光源，而CCFL是线光源。虽然热量堆积是一个值得关注的问题，但CCFL提供了用于大开型LCF所需的亮度和寿命（以及灯光管制能力），这就是它至今仍是背光照明最为常用的方法的原因。值得注意的是，随着欧美市场上环保认证的推行，越来越多的背光源要舍弃含铅汞成份的CCFL光源（特雅丽正在迈出里程碑式的关键一步）。加上近二年间LED亮度突破性的提高和生产成本的降低，所以加大力度研发LED为光源的背光系统作为替代CCFL背光源，是将来各大背光源厂商的重要方向。

2.背光模组技术仍需进步

背光模组的作用无非就是把点光源或线光源发出的光通过漫反射使之成为面光源，但在搭配不同数量的灯管时其表面的纹理会有不同的变化，背光板的设计涵盖了光学设计、精密模具以及蚀刻、印刷等精密科技，背光模组技术门槛和资金门槛很低，又是朝阳产业，因此初期产业进入障碍并不高，吸引许多中小型厂商跨入此领域。

然而，由于背光板模块并不是可以大量产的商品，在LCD面板应用范围日趋广泛下，产品尺寸及规格也就越皆不同，背光模块厂商必须针对各家客户的需求，以设计各种不同的背光模块。此外，零组件的供应来源是否齐备，线上人员的训练和品质，加上后段组能否达到量产等议题皆值得追踪，因此厂商如何控制成本为重点。帮尽管在初期障碍不大，但实际能争取到客源，稳定量产出货的厂商却仅是少数。

不过由于背光模块认证期间长，一旦获得LCD面板厂商采用后将不会轻易改变，新竞争者将不会轻易介入，因此，在市场上经营较早者，将占有一定优势。

二、现有液晶产品的缺陷不容忽视

作为显示器件发展的重要产品，液晶屏凭借大尺寸、节能、超薄、无闪烁等优势，在数年之内，一举打败CRT，引领显示行业步入平板显示时代。但由于从显示原理上它存在固定的弱势，导致其在功耗和对比度方面有着先天不足。

1.液晶屏的显示原理

液晶屏属于被动发光的产品。液晶屏中的液晶分子在通电的情况下会偏转。

因此，通过控制液晶分子通断电的方式，就可以控制光线从背后照射到前面基板上的数量，以实现图像的显示。由于3基色子像素点数量基本在3百万以上，加之工艺技术的限制，无法做到背光灯与子像素之间的一一对应，目前能做到的只能是不管图像内容如此，只控制液晶分子的偏转，而背光保持常亮的状态。因此，必须借助于背光源系统液晶屏才能发光，并且背光源只能处于常亮的状态，否则屏幕将全黑。

2.现有液晶屏的不足

（1）能效利用率低

常见的液晶拼接单元的能耗主要是液晶屏本身在内置处理器，而液晶屏的能耗又集中在背光源和Tcom板上。以46寸700nit亮度超窄边拼接单元为例，其各个部分的功率占比为背光源为92%，内置处理器4%，T-COM为4%，可见背光源的占比量大。由于不管图像内容是什么，就算是全黑的图像，背光源一直处于打开的状态，因此能源浪费非常严重。对于一个处于24小时开机的心拼接大屏而言，这种能源的损耗是不少的一笔浪费。（特雅丽通过液晶大屏拼接先进技术己解决此类问题）

（2）对比度低

由于液晶屏本身存在一定的透光性，即使在图像为黑色的区域，仍然会有一定的光线透过，导致图像整体由黑色变成灰黑色，使得图像的对比度变低，往往图像静态对比度只能达到3000：1以下，甚至是低于1000：1以下。而背光像CRT、PDP这类主动发光的显示器件，由于不存在黑色背光之类，因此黑色纯黑，对比度可以达到上万甚至是上百万。对比度低，势必造成图像细节的缺失，给某些特定的监控造成盲区（特雅丽充分利用CRT与液晶屏之间的互补，完美的解决了图像的问题）。