筆記本屏幕大PK:LCD對LED背光屏
上傳人:未知 上傳時間: 2008-06-17 瀏覽次數: 55 |
普通屏幕采用防眩光技術,不過這種防眩光技術經常造成將液晶面板射出的光線分散,造成了顯示畫面的不夠銳利。而鏡面屏幕采用的主要是防反射技術。防反射技術主要是將偏光膜的表面蒸鍍上一層金屬膜,利用光干涉原理來降低反射值,將反射降至1%以下。由于沒有使用防眩光技術,并且增加了降低反射的金屬膜使得顯示效果更加銳利,防反射技術還可以提高屏幕的可視角度
另外,寬屏、高亮、大視角等等這些與臺式LCD相類似的詞同樣適用于筆記本的屏幕,而當前市場上處于主流地位的筆記本雖然在這些應用方面都有提升,但還遠沒有達到人們的要求,經常聽到有人在說自己的屏幕漏光、可視角度太小等等話語。亮度、對比度、色彩、可視角度等問題在目前的主流筆記本屏幕上也沒有一個比較好的解決方法。雖然有很多諸如圖層改進、燈管改進這樣的技術出現,也有很多廠商推出自己筆記本專屬的技術(例如東芝Clear Super View超顯亮技術、華碩靚彩顯示增強技術)等,但是受于目前筆記本屏幕的材質規格、制造工藝、處理方法、等本身問題上,這些技術也只是點到為止,提升效果并不明顯。
寬屏可以獲得很好的視覺效果,但是耗電量卻不容忽視,而且,就筆記本最為關注的移動性而言,LCD屏幕也的確是一個不小的負擔。一方面,目前LCD屏幕的耗電量相對比較大,因此為了延長使用時間,很多用戶在使用電池續航時,都把筆記本屏幕的亮度調到很暗;另一方面,其體積也成為影響整個筆記本電腦便攜性的一項因素。未來,筆記本屏幕要實現的目標無疑是更輕更薄,同時更省電,而且還要顯示效果更好,那么可以通過那些即將成熟的技術實現這一目標呢?
OLED與white LED技術
有機發光二極管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)并不是最新的產品,但將其應用到顯示技術上的確稱得上是一種創新。OLED被認為將成為未來便攜設備顯示屏的技術熱點,目前市場上已經出現了極少數筆記本電腦應用了這種技術。
使用OLED技術的顯示器可以做到體積非常小,甚至小到可以放在指甲上。OLED通過電流驅動有機薄膜發光,可為紅、綠、藍等單色,甚至可以達到全彩的效果。它的優點在于制造成本低、可自發光、視角達165°以上、反應速度快、耗電量低等等,而這些都是LCD所不具備的。
如果您看過筆記本電腦廠商的露天產品展示的話,那么一定會有印象:在強烈陽光的照射下,幾乎所有筆記本電腦屏幕都會黯然失色,顯示內容非常模糊。采用OLED技術的屏幕則完全可以避免這種狀況,OLED是通電后自發光,顯示效果自然比液晶顯示器更清晰、柔和,在日光照射下畫面仍然清晰,因此很適合筆記本電腦進行戶外使用的情況。同樣,由于視角很寬,因而也不會有LCD從側面看就看不清楚的問題,LCD影像殘留及畫面跳動的情況也得到了有效避免。
省去了背光模組裝置之后,OLED在功耗和外型厚重方面也有著極為出色的表現。要知道,在目前電池技術沒有實現突飛猛進的情況之下,移動產品的功耗控制至關重要。如果采用OLED顯示屏,其超低的電力消耗可以讓大多數筆記本續航時間延長為現有水平的一倍以上,具有相當大的誘惑力。
目前,OLED的應用還局限于小尺寸液晶屏,但SONY已經實現了一定程度上的技術突破。以新款VAIO TX為例,11.1英寸的屏幕采用了white LED技術(LED背光顯示),可以稱得上OLED的改進型。還有就是惠普的2510P。
如今的技術進步,克服了white LED的發光效率要比熒光管低得多的缺陷,保證了現在使用的white LED有著極佳的發光效率,絲毫不遜于熒光管。由于white LED要比OLED熒光管小得多,因此廠商不必再為了容納熒光管而保留常規的空間,于是一種更輕巧、也更纖薄的構型也就得以實現了,應用在VAIO TX上的white LED只有0.6毫米厚,相比之下,一根熒光管的厚度要達到2毫米。僅此一點,white LED就要比熒光管裝置薄1毫米以上,同時很好地控制了功耗。
更薄的玻璃面也增強了液晶的強度,常見的一種誤解認為,較薄的玻璃更容易打碎。但事實是,玻璃越薄,越具有延展性,意味著它具有更大的靈活扭曲性,因此,更薄的玻璃實際上具有更強的抗破碎性。
什么是LED背光技術
大家知道,筆記本由于特殊的結構,注定其屏幕不能很大,所以我們見到的筆記本大多是采用了TFT LCD材質。液晶面板本身只負責圖象的生成,而亮度則是依靠背光燈管投射在液晶屏幕上。可以說LCD顯示屏是筆記本最核心、成本最高,同時也是功耗最大的部件之一。前邊已經介紹過,雖然目前被廣泛應用的TFT LCD屏技術已經相當成熟,但它存在一些先天不足,例如色域狹窄、能源利用率低、功耗較高及壽命短等。其實這些都與它采用CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamps,冷陰極熒光燈)背光技術有很大的關系。而為了解決這些問題,人們一直在尋找著其替代技術及產品,在這個過程中,LED背光技術便被納入了我們的視線。目前已經出現了多款采用這一技術的筆記本電腦產品。
點燃的冷陰極熒光燈管
與CCFL比較,LED背光燈可以更好的為筆記本提供穩定持續的工作,包括更小的燈管體積、更少的電力消耗、而且里面絕對不含有毒物質(比如水銀),為了達到和CCFL等亮的要求,一塊12寸筆記本屏幕至少要分布45個LED燈管,即使這樣其能耗也比CCFL低了不少。那么到底什么是LED背光技術呢?
LED發光二極管
LED背光技術應用到顯示屏上,就是采用LED(Light Emitting Diode,發光二極管)為背光模組的液晶面板。LED(Light Emitting Diode),發光二極管,是一種固態的半導體器件,它可以直接把電轉化為光。LED的心臟是一個半導體的晶片,晶片的一端附在一個支架上,一端是負極,另一端連接電源的正極,使整個晶片被環氧樹脂封裝起來。半導體晶片由兩部分組成,一部分是P型半導體,在它里面空穴占主導地位,另一端是N型半導體,在這邊主要是電子。但這兩種半導體連接起來的時候,它們之間就形成一個P-N結。當電流通過導線作用于這個晶片的時候,電子就會被推向P區,在P區里電子跟空穴復合,然后就會以光子的形式發出能量,這就是LED發光的原理。而光的波長也就是光的顏色,是由形成P-N結的材料決定的。
LED背光屏發光原理
所謂的LED(Light Emitting Diode)也就是我們常說的發光二極管,這種產品及其應用由來已久,例如路邊的廣告牌、家用電器上的各色指示燈、手電筒以及手機鍵盤上的背光照明等等都采用了LED作為光源。LED在我們的現實生活中的應用可謂隨處可見,不過就其在顯示器產品上,特別是在筆記本電腦產品上的應用來說,則還應該算作是一種新興技術。
從發光原理上來看,LED是由數層很薄的攙雜半導體的材料制成,一層帶有過量的電子,另一層則缺乏電子而形成帶正電的“空穴”,工作時電流通過,電子和空穴相互結合,多余的能量則以光輻射的形式被釋放出來,LED正是根據這樣的原理實現電光的轉換,又根據半導體材料物理性能的不同,LED可發出從紫外到紅外不同光譜下不同顏色的光線,特別是LED不能發出白光的技術問題解決之后,為LED在顯示領域的應用奠定了根本性的基礎。
LED背光屏三大優勢
作為LCD顯示設備下一代背光源的LED具有亮度高、色域廣、反應快、可獨立開關并且不含有害物質汞等諸多優勢。不過綜合起來說,采用LED作為背光源的LCD液晶面板與使用CCFL(冷陰極熒光燈)為光源的LCD相比,最大的優勢主要體現在以下三點:
一、采用LED背光的LCD厚度將進一步縮小,筆記本更加輕薄。
LED背光源是由眾多柵格狀的半導體組成,每個“格子”中都擁有一個LED半導體,這樣LED背光就成功實現了光源的平面化。平面化的光源不僅有優異的亮度均勻性,還不需要復雜的光路設計,這樣一來LCD的厚度就能做得更薄,同時還擁有更高的可靠性和穩定性。更薄的液晶顯示面板意味著筆記本電腦擁有更輕的機身重量、更佳的移動性。例如,SONY推出的VAIO TX筆記本就采用了厚度僅有4.5mm的LED背光液晶顯示屏。LED屏幕筆記本面板厚度約為普通CCFL屏幕筆厚度的1/2。
二、更長的壽命,更低的耗電量,還更環保
數據表明,光是液晶屏就占據筆記本電腦整機能耗的30%左右,而采用了LED背照光系統后,可以大幅降低能耗。它比通常用的CCFL類液晶屏省電48%。而且LED沒有采用對環境有害的元素汞,相當環保,而CCFL中是含汞的。LED是非常環保的。
LED還有一大優點,那就是使用壽命長達10萬小時,即使每天連續使用10個小時,也可以連續用上27年。以索尼推出的TX系列為例,和采用CCFT LCD的VAIO T系列相比,厚度從9mm降到了4.5mm,重量上降低了26%,延長了一個小時的電池續航時間,增加了一倍以上的屏幕抗壓能力。由于傳統LCD燈管需要將供電電壓增加到530V后,燈管才能正常工作,而采用LED技術的屏幕,只要40V的電壓就能夠正常工作,使電力得到更加高效的利用,達到9個小時的超長電池續航時間。
三、LED背光屏的色彩表現力遠勝于CCFL
更高的刷新頻率使得LED在視頻方面有更好的性能表現,LED顯示屏的單個元素反應速度是LCD液晶屏的1000倍,在強光下也可以照看不誤,并且適應零下40度的低溫。RGB LED光源可以大幅提升色彩表現力,另一方面,原有的CCFL背光由于色純度等問題,在色階方面表現不佳。這就導致了LCD在灰度和色彩過渡方面不如CRT。據測試,采用CCFL背光只能實現NTSC色彩區域的78%,而LED背光卻能輕松地獲得超過100%的NTSC色彩區域。在色彩表現力和色階過渡方面,LED背光也有顯著的優勢。
LED的不足與總結
再好的產品也是存在缺點的,采用LED屏幕并不僅僅是造價高昂的問題,在顯示效果方面也在目前的技術條件下還存在一些問題。最為主要的問題是屏幕的最大亮度不高,可能會在光線微弱的環境下需要外界的光源輔助照明。當然LED也許會在07年獲得更好的發展,一方面是產能在不斷擴大,一方面也是各家廠商開始準備在屏幕方面大展拳腳了。但是也許前邊介紹過的OLED屏幕將成為我們更該關注的焦點,其相比LED屏幕它擁有更多的看點,但現在OLED應用在筆記本上還有些為時過早。
另外,盡管LED背光技術優勢頗多,但距離大規模普及還需要走過很長一段技術發展道路。除去LED制造成本過高,阻礙普及這一人為因素外。LED背光技術還存在發光效率低下的問題,現階段CCFL冷陰極熒光燈的發光效率可達50~100lm/W(流明/瓦),而白光LED器件在剛起步時發光效率僅為20lm/W甚至更低。幸運的是,該領域的技術進展非常迅速,白光LED的發光效率正以每年60%的幅度提升,到目前為止,白光LED器件的發光效率突破50lm/W,開始達到實用化水平。今年內,白光LED的發光效率有望提高到75lm/W的高水平,再加上最新的彩色校正系統也可以將顏色和亮度上的偏差控制在合理的范圍內。
從這一系列的技術和應用特質來看,LED背光技術產品的確有著取代傳統LCD顯示技術產品難以辯駁的優勢和理由。相信隨著各大廠商對LED背光技術研究熱情的持續高漲,LED的一些不足之處很快也將得到解決。屆時,液晶面板會在LED背光技術的幫助下,達到更完美的表現。相信在未來兩年內采用LED屏幕的應用也將越來越普及,而單就筆記本電腦產品來說,廣泛的應用已經不再是什么問題,讓我們一起來期待LED技術革命的早日完成吧。
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