LCD 屏幕技术发展简介

如今面板市场LCD技术受到很多挑战，AMOLED、Micro LED、激光屏等等，LCD都面临前所未有的压力。不过要说LCD就这么输掉前程也言之过早，毕竟科技走进市场还要考虑到成本问题。今天我们就来分下一下LCD背光技术的发展历程，以及在不同背光技术的加持下，LCD如何能在未来的竞争之中继续保持优势。

液晶电视（Liquid CrystalDisplay）真正用于商品化的背光源有三种，分别是CCFL（冷阴极荧光管，也就是LCD电视）、LED（发光二极管，也就是LED电视）、HCFL（热阴极荧光管），其中HCFL技术适合于较大尺寸电视，可以应用到66英寸以上的产品，市面上较少。

CCFL

CCFLCold Cathode Fluorescent Lamp简称CCFL），中文译名为冷阴极荧光灯管，具有高功率、高亮度、低能耗等优点，广泛应用于显示器、照明等领域。。这种背光是靠冷阴极气体放电而激发荧光粉而发光的光源。参有少量水银的稀薄气体在高电压下会产生电离，被电离气体的二次电子发射会轰击水银蒸汽，使水银蒸汽被激发，发射出紫外线，紫外线激发涂于壁管的荧光粉层，使其发光。它的最大优点就是亮度高，缺点是功耗大以及体积大。

CCFL背光源模组中最核心技术为导光板的光学技术，主要有印刷形和射出成型形二种导光板形式，其它如射出成型加印刷，激光打点，腐蚀等占很少比例，不适合批量生产原则。印刷形因为其成本低在过去较长时间内成为主流技术，但合格品不高一直是其主要缺点，而LCD产品要求更精密的导光板结构，射出成型形导光板曾经是CCFL背光源发展主流。

不过从2012年开始，CCFL显示器就逐渐开始退出市场了。

LED

2009年CES上第一次出现了由电视厂家带来的LED电视。这一年也被称为“LED电视元年”。最初的LED电视，仅仅是将LED背光源代替了CCFL背光源，CCFL与LED两种光源系统最大的不同，那就是CCFL是线光源，而LED是点光源。CCFL所采用的荧光灯管，是竖直或者水平排列在液晶面板的后方，而LED背光源则是将点状LED光源排列在面板的后方或者四周。

随着时间的发展，LED技术也在进步。LCD背光需要白光系统，而RGB LED可以组成白光，这样的系统理论上最好，因为系统中有三原色，所以显示画面色域更给力。但是RGB LED背光系统复杂，同时成本太高，一般只用在高端LCD显示器之上。

而中低端的LCD显示器则采用蓝色LED混合黄色荧光粉的形式，形成白光，这样的白光里的蓝色光较多（这也是为什么我们经常说的“蓝光伤眼”），同时对于红色和绿色表现能力不够，因此色域上也相对较弱。这种背光系统将LED灯条放在显示器的一端，再利用导光板形成面光源，这就是常见的WLED背光。

曾经有个看似有理的说法，那就是不管CCFL背光源还是LED背光源，机身超薄和画面色彩好是一对难以调和的矛盾，要色彩好只能牺牲机身厚度，要机身超薄只能牺牲画质色彩。从目前市场上的机器来看，这个理论大致正确，因为超薄LED电视一般采用白光侧置式LED背光源，因此画质效果必定会有所损失。

这是因为按照LED背光灯排列方式的不同，LED液晶电视可以分为侧置式LED（LED点光源分布在液晶面板四周）、直下式LED（LED点光源分布在液晶面板后方）。根据LED背光灯的颜色不同，可以分为白光LED和三原色LED（即RGB-LED）。相对于直下式LED背光源，侧置式LED背光源需要采用导光板将光线传导到液晶面板的后方，因此容易造成画面边缘的漏光和画面中间的亮度不均。但侧置式LED背光源也有自己的优势，那就是可以做到超薄的机身，相对于RGB-LED背光源，白光LED背光源拥有更低的成本优势，技术要求也更低，但画面色彩却远远不及RGB-LED背光源。

　　当前液晶显示器多以LED作为背光源，高端产品用RGBLED，中低端产品往往采用WLED背光。LED能够取代CCFL成功上位在于其寿命长的同时稳定性强，工作电流小所以功耗要低于传统的光源。LED节能又耐用的特性结合其纤薄的体积符合当下显示器用户追求超薄环保的理念。

量子点

量子点（Quantum Dots，量子点电视又叫QLED）是一种可以发光的纳米级材料，QLED算是发光二极管（LED）的第三代革新技术，2013年初就有厂商开始推出了。在蓝色LED的激发下，不同直径的量子点粒子可以发射出不同的纯色光，2纳米大小的量子点，可吸收长波的红色，显示出蓝色，8纳米大小的量子点，可吸收短波的蓝色，呈现出红色。这一特性使得量子点能够改变光源发出的光线颜色。因此这些特性可以在液晶面板领域应用。

QLED以蓝色LED为光源，将采用量子点的光学材料放入背光灯与LCD面板之间，从而可以通过拥有尖锐峰值的红、绿、蓝光获得鲜艳的色彩；因为量子点发出光谱则极为狭窄，其色域更高，能产生更丰富的色彩，色域达到或超过OLED水平。早在2013年初，索尼推出了X9000A系列4K电视，搭载了索尼独有特丽魅彩技术，这也是全球首款采用量子点技术的4K电视。特丽魅彩技术是对液晶电视背光技术的革新，通过量子点对背光源色彩的控制，提供了更为纯正的三原色，通过高纯度三原色光线的调配，就可以实现比传统白光LED更广的色域了。在NTSC标准下，量子点电视色域覆盖率却高达110%，普通LED电视的色域只有72%、高色域电视约96%、OLED电视实测色域则为89%。并且QLED的生产成本、技术难度、使用寿命都有一定的优势。但是QLED有个最大障碍，其生产原材料中必须用到重金属镉（Cd），这种重污染金属在欧美ROHS标准中是严禁使用的。也有些厂家研制出了无镉QLED显示屏，但显示效率大打折扣，这也是QLED未能大行其道的主要原因。

Mini LED

Mini LED又名次毫米发光二极管，最早是由晶元光电提出，意指晶粒尺寸约在100微米以上的LED。Mini LED是介于传统LED与Micro LED之间，简单来说是传统LED背光基础上的改良版本。

而Micro LED是新一代显示技术，是LED微缩化和矩阵化技术，简单来说，就是将LED背光源进行薄膜化、微小化、阵列化，可以让LED单元小于100微米，与OLED一样能够实现每个图元单独定址，单独驱动发光（自发光）。

很多人容易把Mini LED和Micro LED两者混淆，其实从理论上讲Mini LED和Micro LED代表两种不同的东西。

从结构原理上看，Micro LED更简单，但是它最大的难题就是众所周知的巨量转移，如何将LED做得微小化，需要晶圆级的技术水平。比如4K级别的Micro LED荧幕，需要2488万个以上的LED高度集成。

从制程上看，Mini LED相较于Micro LED来说，良率高，具有异型切割特性，搭配软性基板亦可达成高曲面背光的形式，采用局部调光设计，拥有更好的演色性，能带给液晶面板更为精细的HDR分区，且厚度也趋近OLED，同时具有省电功能。

可以把Mini LED看作是介于传统LED与Micro LED之间，传统LED背光基础上的改良版本，并且可以直接布RGB三色的LED模组，这样就实现了RGB三原色不缺失的效果。