获诺贝尔奖垂青 LED背光真的无敌了吗？

　　CCFL背光为何被淘汰？获诺

　　目前我们使用的液晶显示设备，基本都是贝尔背光LED背光，其轻薄、奖垂节能、无敌寿命长，获诺成为了目前显示世界最重要的贝尔背光德涅斯特河沿岸币圈数据材料之一。也许很多人都意识不到背光对于液晶面板的奖垂重要性，其实背光技术的无敌进步，对于液晶面板的获诺发展有着极为重要的促进作用。如果我们现在仍停留在CCFL背光的贝尔背光时代，那么可以想象的奖垂就是，我们目前使用的无敌各种之移动智能设备，都不会是获诺现在这种形态。


　　液晶面板的成像原理其实很简单，背光光源通过一组菱镜片与背光模块，奖垂将光源均匀地传送到前方，依照所接收的影像讯号，液晶画素玻璃层内的液晶分子会作相对应的排列，决定哪些光线是需偏折或阻隔的。因此背光对已液晶面板来说，是不可或缺的。如今LED几乎已经统治了显示市场，除了不用使用背光的OLED面板，目前的巴哈马包裹数据液晶面板背后的发光功臣都是LED。那么LED背光就真的完美了吗？LED背光还有什么可以进化的地方呢？让我们从头说起。
 

　　被淘汰的CCFL背光灯管
 
　　上面我们提到CCFL背光，这是液晶背光的早期技术。CCFL即冷阴极荧光灯，是一种气体放电发光器件，其构造类似常用的日光灯，通过连接插头与高压板相连。这种光源在启动的时候，需要很高的电压，因此才需要高压板。而在工作的时候，电压值稍微低一些，但是也需要600到800V的水平，因此能耗高是这种背光的典型特点。
 

　　液晶面板的显示结构
 
　　此外由于是灯管的构造，CCFL背光的体积也是一大问题。对于大屏设备来说，这种体积的问题可能还不明显，但是应用在移动设备之上的话，不仅电压无法实现，其体积的问题也会让移动设备的厚度大大的增加，因此如果我们依旧停留在CCFL背光的时代的话，目前的巴哈马有缘数据移动显示设备是没有可能出现的。
 

　　背光系统的结构
 
　　LED背光其实早就在研发了，在CCFL背光还是主流的时代，LED背光的就在慢慢的发展。但是由于当时技术的原因，合成白色LED光源非常的困难，因此LED背光无法用于彩色显示器的背光之中。不过当时的移动设备中，LED背光也是开始出现了。不知道我们还记得那绿色或者黄色背光的显示设备，比如著名的诺基亚3310，其实就是早期LED背光产品的代表之作。
 
　　那么为什么只有绿色或者黄色LED背光的产品出现，是什么阻挡了LED背光技术的发展呢？关键点就在于蓝色LED背光当时还无法制备成功，接下来我们就来讨论一下蓝色LED的故事。

　　蓝色LED背光影响一个时代

　　一个光源想要成为背光，首先它的显色性要足够好。人造光线应与自然光线相同，使人的肉眼能正确辨别事物的颜色，这就死显色性的由来。因此在室内照明的时候，我们通常使用白光，这样的效果和日光最接近，可以让观察者看到事物的巴哈马宝妈数据本来颜色。如果我们在室内使用绿色的灯光来照明，那么很多物体的颜色会发现变化。为了实现白光的效果，工程师们想出一个聪明的办法，就是利用三基色来实现白光，即我们经常说的RGB三色混合，这样的光源显色性是足够好的。


　　蓝色LED的研发至关重要
 
　　CCFL背光其实就是基于这种原理来生产的，其利用紫外线和三色荧光粉混合，实现了白光的效果。但是单一LED的发光波长很窄，这种单色的光源在多数场合并不适用。研究者参照荧光灯提出了多色LED组合与短波长的LED激发荧光粉等方案，它们理论上都可以获得白光和全色显示，但是它们都需要短波段，也就是蓝紫色端的LED。
 

　　用于背光的LED灯条
 
　　因此蓝色LED就成为了研发的重点。1973年，当时在松下电器公司东京研究所的赤崎勇最早开始了蓝光LED的研究。后来，赤崎勇和天野浩在名古屋大学合作进行了蓝光LED的基础性研发，1989年首次研发成功了蓝光LED。而中村修二当时任职于日亚化学工业公司，巴哈马邮箱数据他的实用化研究让该公司于1993年首次推出LED照明成品，从而引发了照明技术革新。后来他们的这一成就被授予了诺贝尔物理学奖，充分说明了这个发明的对于整个世界的重要性。
 

　　获得诺贝尔物理学奖的三位日本人
 
　　短波长的LED激发荧光粉的方案因为具有经济上的优势，逐渐成为液晶面板背光中的绝对王者。通过不断研究LED背光的封装技术与荧光粉的调配比例，这种方案的发光效率以及显色性一直都在提升，从而奠定了液晶面板使用LED背光的基础。
 
　　不过这种方案的显色性相比于三色LED混合的方案还是有差距的，因此目前液晶面板的色域能力始终不强，就是因为背光方案的天然缺陷。此外蓝色LED背光还有伤眼的弊端。目前的普通LED背光中，435纳米波段的蓝色光成分较多。这种蓝光的能量比较强，可以引起视网膜色素上皮的萎缩，再引起光敏感细胞的死亡。光敏感细胞的功能是接受人射光把光信号转变为电信号，后者再通过视觉神经传递给大脑后成像。光敏感细胞的死亡将会导致视力逐渐下降甚至完全丧失。
 
　　因此LED背光并非是完美的，还有进化的方向，那就是护眼以及提升色域。

　　量子点背光成新宠
 
　　量子点技术是提升色域的新办法。量子点由锌、镉、硒和硫原子构成，是晶体直径在2-10纳米之间的纳米材料。由于它的光电特性独特，受到光电刺激后，会根据量子点的直径大小，发出各种不同颜色的非常纯正的高质量单色光。基于这一特性，如果把量子点材料用在电视的背光源上，用蓝色LED照射就能发出全光谱的光，从而对背光进行精细调节，进而大幅提升色域表现，让色彩更加鲜明。


　　受到光电刺激后 量子点根据直径大小 发出各种不同颜色的单色光
 
　　可以看出量子点技术也需要蓝色LED的激发，进一步证明了蓝色LED发明的重要性。量子点背光的并不复杂，将量子点制成薄膜，放置在蓝色LED和液晶面板之间，这样就可以有效的提升液晶面板的色域了。量子点本身体积就非常的小，因此量子点薄膜的厚度也是可以控制的很好，不会让液晶显示设备的厚度增加。我们之前提到过的三色LED混合方案其实也能提升色域，但是由于结构复杂，这种方案会让显示设备的厚度增加很多，并且价格也非常的昂贵。
 

　　量子点背光的位置
 
　　目前量子点背光的产品已经开始出现，手机、显示器、电视、平板都有量子点产品的出现，未来窄色域将成一种历史，人类显示设备将全面进入广色域的时代，随着量子点背光产品的逐渐扩张，新产品的价格也是不会太高。相比于一直有色域优势的新技术OLED，液晶面板终于补齐自己的短板，这样一来液晶面板技术使用的时间，就可以大幅度的延长。
 

　　量子点电视的已经出现
 
　　当然量子点技术并没有解决蓝光伤眼的问题，不过目前显示市场正在研究蓝色LED波长的控制问题，因为蓝光可以根据波长分为两部分，一直是对于视力伤害很大的420纳米到460纳米波长的蓝光，一种则是460纳米以上的蓝光，也就是视觉上的浅蓝色的蓝光。这种蓝光对于人类是有益处的，在白天的时候，可以帮助人类集中精神。所以讲LED蓝光的波长控制在460nm以上，就可以解决护眼的问题。

　　区域控制提升对比度
 
　　除了色域以及护眼，背光技术还有新的突破。那就是对比度的提升上，有了新的解决方案。HDR技术的出现，就是这种变化的代表技术。HDR超高动态对比技术，藉由局部背光模块的区域调光，使画面亮暗对比更鲜明、暗态细节更清晰、画质色彩更逼真，贴近人眼可观察到的真实景像。


　　HDR技术的效果（右面为开启）
 
　　HDR技术的关键之一便是增加亮度，面板的亮度从400尼特增加至700甚至1000尼特。这样厂商就可以通过调节不同的亮度，让画面的对比度显得更加的有可塑性。HDR技术增加了亮度范围，同时提升最亮和最暗画面的对比度，明显改善灰阶，也带来了更黑或更白的颜色效果。不过需要注意的是，HDR技术并非针对所有内容都有这个效果。要想体验HDR技术，片源需要经过重制，这样才可以发挥HDR技术的威力，不过这种局限，也是大大的限制了HDR技术的应用范围。因此这种改变背光的新技术，相比于量子点技术，并没有前者的普遍意义。
 

　　HDR技术的效果（右面为开启）
 
　　全文总结：
 
　　液晶面板背光的发展，经历了CCFL到LED转变，可以说LED背光的出现，真正改变了我们的显示世界。超薄设备的出现，移动设备的流行以及超大屏LED巨幕的出现，都基于这个小小的发光二极管产品。其中特别是蓝色LED的研发，具有时代的意义。即便是未来量子点背光的得意成功，基础也仍旧是蓝色LED的出现。所以蓝色LED的研发者被授予了诺贝尔物理学奖，这是很具有现实意义的奖励。当然LED背光并非完美，其伤眼以及色域不广的问题，目前正在得到解决，未来一到两年，相信这两个问题将被功课，那时LED背光已经发展到了极致，但是最符合人类观察习惯的技术，仍旧是不采用背光的面板，比如说OLED面板，无背光面板才是未来的真正发展方向。