幾年前我們還對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能基本接近傳統CRT的可視范圍，而專業的繪圖用液晶顯示器也能夠達到出版級要求的AdobeRGB色域顯示范圍。然而我們總是希望顯示設備能夠盡量的接近完美——對于色彩響應速度可以依靠液晶面板的改良；對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的發展了。決定液晶顯示器色彩范圍的因素
液晶顯示器的原理，是由一個背光照明系統進行照明，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于液晶顯示器的色彩輸出就起到了決定性作用。
LED背光結構
現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域已經很成熟，但是它的缺點也十分明顯。首先，CCFL是一種管狀發光體，為了讓光線均勻的打在液晶面板上，就必須采用“側邊入光方式”進行導光，而包括了反射板、導光板、光學擴散片、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的發光范圍限制，讓液晶顯示器達到寬廣的色域顯示范圍很困難。而這樣的性能，距離工業級的NTSC標準還有相當的距離，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，使用幾年之后就會出現亮度降低、色彩發黃的問題，壽命介于15000小時到25000小時之間。
新興LED光源的優勢
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背光光源的問題上，其中最熱門的可謂LED背光照明技術。LED是一種革命性的照明技術，產生于20世紀60年代。LED是兩層滲雜了雜質的硅材料制成，一層帶有過量電子，一層缺乏電子的空穴。當電流通過的時候就會讓電子跟空穴結合，從而激發光線。
LED的發光方式是點光源，標準的LED發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背光對傳統的顯示器很難顯示的藍色系，綠色系以及深紅色系都能做到很好的響應。經過測定，LED背光的色域范圍已經完全覆蓋了工業級NTSC色域。另外，從實用性角度來講，LED長時間亮度維持性相當出色，壽命也遠遠高于CCFL——有效使用壽命幾乎達到10萬小時。
6色LED顯示色域
液晶濾光膜片的全新設計
由于LED的發色純度有一定的結構性限制，表現為發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射光波長范圍變窄的濾光膜片，并且調整濾光膜片的波長范圍，使之配合LED的發光特性。
但是太大范圍的改變濾光膜片的波長特性，又會使得RGB三色的透光效率發生改變。通過廠商的試驗發現，新的濾光膜片會讓藍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，就要對衰減的顏色進行適當的補償。另外由于各色LED的光輸出溫度依存比有不同，所以還需要調整LED的數量。
如何實現豐富的色彩
色彩混合的傳統做法，就是采用RGB三色LED進行配色。三菱今年試制的23英寸6色LED液晶電視使用了多達六種顏色的LED來構成背光光源，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。傳統顯示器對于黃綠色與天藍色的顯示一向非常弱，而三菱加入的B2、B1、G1就很好的彌補了這些顏色。另外對每個象素的6種顏色進行了編組顯示（R1、B1、G1一組；R2、B2、G2一組）：在每一個象素周期內交替點亮一次，由于每組LED的發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；還對每一組點亮次序對應的子象素與三色濾光膜片對應，使得色彩能夠進行精確控制。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級的NTSC色域標準。
可以展望，在LED背光照明技術的幫助下，我們的未來將會更加的多姿多彩。 |
