作者:京東方中央研究院 王剛
LED背光源由于其成本問題暫時還無法取代CCFL,而CCFL廠商也通過引入各種新技術來解決環(huán)保和色彩飽和度問題。此外,OLED、HCFL和CNT等新技術也陸續(xù)加入到背光源的競爭者隊伍之中。
LED背光源目前被行業(yè)內認為是未來最有可能替代傳統(tǒng)CCFL背光源的最佳選擇,但由于LED背光源成本問題,其大規(guī)模取代CCFL背光源還需假以時日,尤其在中大尺寸應用中更是如此。為了維持自己的市場占有率和延長自身的市場壽命,CCFL背光在環(huán)保和技術性能上也在不斷地進行改善和升級,同時基于其他各種發(fā)光機理的新型背光技術也在不斷地涌現,并成為業(yè)界研究的熱點,期望能夠在技術上有所突破,分食未來背光產業(yè)市場份額,或成為未來背光產業(yè)的主流背光技術。
EEFL產品具成本優(yōu)勢
傳統(tǒng)CCFL背光性能的改善和技術提升主要集中在解決CCFL背光的環(huán)保和色彩飽和度不足方面。韓國LGP公司提出的外置電極結構的EEFL背光,通過把傳統(tǒng)置于CCFL燈管內部的電極置于燈管外部,避免了傳統(tǒng)CCFL造成的水銀與金屬電極之間反應形成化合物,減少了水銀的消耗,使燈管壽命大幅度延長,可達到接近10萬小時的水平(傳統(tǒng)CCFL背光源最多可達到5萬-6萬小時),同時可降低水銀蒸汽的使用量,達到減少對環(huán)境污染的環(huán)保要求。EEFL外置電極屬于電容結構,使用一個逆變器可驅動約20根燈管(普通CCFL一個逆變器僅可驅動1根-2根燈管),因此可以大幅度減少逆變器的使用數量,具有低成本的優(yōu)勢。
不過,EEFL背光技術由于仍然采用Hg蒸汽作為放電介質,沒有徹底解決環(huán)保的問題,同時采用外置電極,需要較大的點燈電壓,而其燈源的發(fā)展也尚未經歷大量生產驗證,故其可靠性是廠商最大疑慮。目前已有韓國廠商LGP和我國臺灣地區(qū)部分廠商的產品推向市場。
新技術更符合環(huán)保要求
另一方面在環(huán)保和色彩飽和度上的改進是通過采用Xe氣來替代傳統(tǒng)CCFL燈管中的水銀,作為熒光燈管的放電介質,達到了完全環(huán)保的目的。同時通過改善涂敷在玻璃管內壁上的熒光粉材料成分,可以使顯示器的色彩飽和度達到90%-100%之間(采用普通CCFL背光的顯示器色彩飽和度為75%左右),這一方案已經被大多數廠家所采用并有產品推向市場。但其不足之處在于發(fā)光效率不如傳統(tǒng)Hg蒸汽的CCFL燈管,壽命較短。
韓國三星和德國的Osram也同時開發(fā)了平面FFL背光技術,其特點是只需單一光源,具有低成本、長壽命、高亮度的特點,因其面光源結構,亮度均勻性好,光學設計容易,結構簡單,易于加工自動化。結合Xe氣體放電技術,色彩飽和度可達90%以上,同時符合環(huán)保要求。不足之處在于功耗大,量產成品率還較低,導致目前的成本仍高于CCFL,一般只適用于大尺寸屏的應用,已有產品推向市場。
日本夏普公司開發(fā)了在傳統(tǒng)CCFL背光中適當加入紅色LED燈的Hybrid模式背光技術,彌補了CCFL背光在紅色光譜中的不足,使液晶產品的色彩飽和度提高到接近100%的水平。
新型背光期待技術突破
在基于其他發(fā)光原理的各種背光技術開發(fā)方面,主要有基于有機電致發(fā)光的OLED背光技術,其主要推動廠家為有機發(fā)光及OLED廠家等,其技術特點是白色點可調、環(huán)保、面光源、結構簡單。該技術目前尚處于研究開發(fā)階段,OLED背光技術在未來能否成功取決于以下三個關鍵因素:更高的發(fā)光效率、更長的壽命以及有競爭力的價格。
其次,傳統(tǒng)光源大廠飛利浦開發(fā)的熱陰極HCFL背光技術也頗受矚目。HCFL背光的首要優(yōu)點在于使用燈管數目的減少,在相同的畫面尺寸下,傳統(tǒng)CCFL的背光需使用12根-16根燈管,相對的HCFL卻只要11根,其主要原因在于HCFL的效率較CCFL高。而燈管數目的減少,意味著逆變器使用數目減少,整體背光成本下降。此外,HCFL還具有驅動電壓低、色彩飽和度高的特點。但是,相較于CCFL,HCFL存在燈管管徑較粗的不足,不適用于強調輕薄的產品應用。
此外,基于碳納米管技術的CNT背光技術也在研發(fā)之中。CNT背光技術的特點是使用真空放電器件,其亮度高、成本低、省電、輕薄、制造簡單,并且環(huán)境穩(wěn)定性好,但目前在光均性與點亮驅動等方面還不夠穩(wěn)定成熟,亮度均勻度大約可以達到79%左右。主要研究開發(fā)和推動廠家有三星、LG、Motorola、SONY等,目前還處于早期的研究開發(fā)階段。