几年前我们还对液晶显示器那狭窄的可视范围、可怜的色域显示范围嗤之以鼻；如今的IPS、VA面板液晶显示器已经能基本接近传统CRT的可视范围，而专业的绘图用液晶显示器也能够达到出版级要求的AdobeRGB色域显示范围。然而我们总是希望显示设备能够尽量的接近完美——对于色彩响应速度可以依靠液晶面板的改良；对于色域显示范围与显示亮度，我们就只能依赖与背景照明技术的发展了。决定液晶显示器色彩范围的因素
液晶显示器的原理，是由一个背光照明系统进行照明，一组受电压控制的液晶分子来控制光线的通断。因此，液晶的背光照明以及液晶滤光膜片对于液晶显示器的色彩输出就起到了决定性作用。
LED背光结构
现阶段一般的民用液晶显示器，都是采用一种叫做冷阴极荧光灯（CCFL）的光源。虽然冷阴极荧光灯在液晶显示领域已经很成熟，但是它的缺点也十分明显。首先，CCFL是一种管状发光体，为了让光线均匀的打在液晶面板上，就必须采用“侧边入光方式”进行导光，而包括了反射板、导光板、光学扩散片、棱镜等器件与CCFL光源背光模组不容易做到轻薄化；而且这样要让光线非常均匀的投射在液晶面板上也很困难，直到现在还有不少液晶显示器存在背光照射不均匀的问题。更重要的是，由于CCFL的发光范围限制，让液晶显示器达到宽广的色域显示范围很困难。而这样的性能，距离工业级的NTSC标准还有相当的距离，CCFL背光的液晶显示器也最多能显示NTSC色域范围70%的颜色而已。再次，CCFL的使用寿命并不长，使用几年之后就会出现亮度降低、色彩发黄的问题，寿命介于15000小时到25000小时之间。
新兴LED光源的优势
介于CCFL光源的诸多问题，许多液晶显示器厂商都把精力放在了改进背光光源的问题上，其中最热门的可谓LED背光照明技术。LED是一种革命性的照明技术，产生于20世纪60年代。LED是两层渗杂了杂质的硅材料制成，一层带有过量电子，一层缺乏电子的空穴。当电流通过的时候就会让电子跟空穴结合，从而激发光线。
LED的发光方式是点光源，标准的LED发光体可以是一种边长3mm到5mm的正方形。通过一定的组合方式，就很容易达到既定要求的面光源，而且照射具有很好的亮度均匀性，采用“直接入光方式”就能够让整块液晶面板有良好的均匀照射效果。而且在色域方面，LED背光对传统的显示器很难显示的蓝色系，绿色系以及深红色系都能做到很好的响应。经过测定，LED背光的色域范围已经完全覆盖了工业级NTSC色域。另外，从实用性角度来讲，LED长时间亮度维持性相当出色，寿命也远远高于CCFL——有效使用寿命几乎达到10万小时。
6色LED显示色域
液晶滤光膜片的全新设计
由于LED的发色纯度有一定的结构性限制，表现为发光波长覆盖的范围稍宽，要精确的控制输出光的波长范围就必须配合能使发射光波长范围变窄的滤光膜片，并且调整滤光膜片的波长范围，使之配合LED的发光特性。
但是太大范围的改变滤光膜片的波长特性，又会使得RGB三色的透光效率发生改变。通过厂商的试验发现，新的滤光膜片会让蓝光的透光减少大约一半，而绿光的透光则减少的更多：为了保持一定的彩色输出效果，就要对衰减的颜色进行适当的补偿。另外由于各色LED的光输出温度依存比有不同，所以还需要调整LED的数量。
如何实现丰富的色彩
色彩混合的传统做法，就是采用RGB三色LED进行配色。三菱今年试制的23英寸6色LED液晶电视使用了多达六种颜色的LED来构成背光光源，分别为B2（410nm）、B1（430nm）、G1（510nm）、G2（540nm）、R2（615nm）、R1（625nm），有效的增加了背光的色域显示范围。传统显示器对于黄绿色与天蓝色的显示一向非常弱，而三菱加入的B2、B1、G1就很好的弥补了这些颜色。另外对每个象素的6种颜色进行了编组显示（R1、B1、G1一组；R2、B2、G2一组）：在每一个象素周期内交替点亮一次，由于每组LED的发光波长尖峰并不相同，通过虑色膜片的过滤后就交替显示出了6种原色，通过有效的混合就极大的提高了最终输出的色域范围；还对每一组点亮次序对应的子象素与三色滤光膜片对应，使得色彩能够进行精确控制。这样，6色LED液晶显示器就极大的提高了色彩输出范围，最终大大的超过了工业级的NTSC色域标准。
可以展望，在LED背光照明技术的帮助下，我们的未来将会更加的多姿多彩。 |
