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前言： 液晶是一种介乎于液体和晶体之间的物质。液晶的奇妙之处是可以通过电流来改变其分子排列状态，给液晶施加不同的电压就能控制光线的通过量，从而显示多种多样的图像。但液晶本身并不会发光，因此所有的LCD都需要背光照明，所以LCD背光源应用是至关重要的。一直以来，CCFL（冷阴极荧光灯）扮演着重要的角色，现在市场主流的产品大部分采用了CCFL背光设计。直到2009年，LED背光显示器正式面世，这开拓了液晶背光源的新领域，同时展开了液晶的换代之战。 那到底白色LED背光设计到底有什么优势？CCFL发展到现在还存在什么弊端？白色LED背光是否能真正满足消费者需求而取代CCFL背光？下面笔者将从两者背光原理以及实际效果对比来说明这一切。 参与测试的显示器官方参数解读：
在产品参数方面我们看到两者最大的不同就是背光设计和价格不同，究竟两者整体性能表现有什么差别，我们将为大家揭晓。 在对比测试开始之前，笔者先简单介绍一下CCFL背光以及白色LED背光的工作原理。 CCFL（冷阴极灯管）背光
上图所示，冷阴极灯管在一玻璃管内封入隋性气体Ne+Ar混合气体，其中含有微量水银蒸气（数mg），并于玻璃内壁涂布萤光体，于二电极间加上一高压高频电场，则水银蒸气在此电场内被激发即产生释能发光效应，放出波长253.7nm的紫外线光，而内壁的萤光体原子则因紫外线激发而提升其能阶，当原子反回原低能阶时放射出可见光（此可见光波长由萤光体物质特性决定）。而CCFL对交流电压要求相对较高，启动时达到1500～1600 Vac（交流电压），然后稳定至700或800Vac。 LED（发光二极管）背光
LED（Light Emitting Diode）也就是我们常说的发光二极管，这种产品及其应用由来已久，例如路边的广告牌、家用电器上的各色指示灯。LED背光技术应用到显示屏上，就是采用LED（Light Emitting Diode，发光二极管）为背光模组的液晶面板。LED（Light Emitting Diode），发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。典型的LED背光子系统在12～24Vdc（直流电压）或更低电压。上图就是发光二极管的简单结构图。 分析完简单的工作原理后，我们先看看下面LED背光的优势所在和现在的不足之处。 下面我们说说白色LED背光的三大优势，希望能让消费者更加明白CCFL以及白色LED背光之间理论上的区别。 白色LED优势一：白色 LED背光设计让显示器更轻薄。
从上图的结构图可以看出，由于发光二极管和荧光管物理厚度有所差别，导致两者成品上的厚度有着质的差别。理论上，LED背光液晶显示器厚度只是CCFL背光显示器的一半。当然，部分显示器虽然采用了LED背光设计，但为了控制生产新模具的成本，依然采用CCFL液晶的模具，导致LED背光液晶成品和CCFL背光液晶成品厚度相差不明显。 白色LED优势二：白色 LED背光寿命长、功耗低、更环保。 经过这些年的发年，CCFL在效率和使用寿命上已经取得极大的进步，但今后继续获得大的技术进步的前景非常黯淡。相比之下，作为备选的LED技术发展相当迅速，且这种技术有一条明确的通向未来发展的道路。 相信有一些老用户会觉得他的显示器开始泛黄，倘若经过拆解后，不难发现里面有灯管已经烧坏。这是因为普通的CCFL背光源一般的使用寿命在2.5万小时左右，顶级CCFL背光的发光寿命也不过6万小时，在使用寿命末期，LCD的亮度就会明显下降，不得不更换LCD的CCFL背光模组。而现阶段白色LED背光的实际使用寿命为5万至10万小时，与LCD显示屏的使用寿命基本一致，而且还有再次提升的潜力。即使每天连续使用12个小时，也可以连续用上10年以上。
功耗方面，上文已经提及到CCFL的交流电压要求相对较高，启动时达到1500～1600 Vac，然后稳定至700或800Vac。它们还需要电源逆变器，以通过直流电源工作，这样就增加了应用的成本、占位面积和重量。相比之下，典型的LED背光子系统在12～24Vdc或更低电压下工作。实际功耗 中，从我们以往测试中可以看出，CCFL设计的19英寸宽屏满载功耗大概35W，而LED背光则是14W。 相信不少用户在购买IT产品的时候，有看到RoHS这个标志，其实该指令是代表该电子产品没有铅、镉、汞、六价铬、多溴联苯和多溴联苯醚等物质，而汞是CCFL灯管和其它类型荧光照明的主要成份，LED背光则不含汞，所以现在欧美国家已经在大力推举LED背光液晶。 白色LED优势三：白色 LED背光屏的色彩表现力胜于CCFL。
首先，设计原理上的区别注定了白色LED背光设计让显示器的色彩更均匀，毕竟CCFL背光设计会让画面出现明暗不一的状况，而且漏光现象比较普遍。
CCFL背光由于色纯度等问题，在色阶方面表现不佳。这就导致了LCD在灰度和色彩过渡方面不如CRT。据测试，采用CCFL背光只能实现NTSC色彩区域的70%左右，即使是通过采用改进型的CCFL光源，也只能达到NTSC等比90%左右的色域范围，也就是现在的广色域显示器。白色LED背光NTSC色彩区域大概是70%以上，另外一种RGB LED背光是一种高端设计，NTSC色域区域可达100%左右，当然这种设计成本高，暂时在高端液晶电视中出现。总的来说，在色彩表现力和色阶过渡方面，LED背光也有显著的优势。 现在白色LED背光的不足之处 当然，事物发展是需要一个过程的，白色LED背光作为一个新生的事物，虽然理论上材料造价成本低，但技术成熟度还不够高，产量不够高，所以LED背光整体价格比CCFL高。色彩方面，现在LED背光设计的色彩表现能力实际效果和CCFL设计相当，不过这段时间LED背光显示器的色彩表现能力已经越来越好。总的来说，上市到普及无论技术和价格都需要一个过程，相信这个过程不需要太长时间。 看完理论后，我们进行白色LED背光显示器和CCFL背光显示器的实际效果对比，为了更准确显示差别，我们测试产品是三星旗下的双胞胎P2370G（CCFL）和XL2370（白色LED背光），两款产品除了背光设计不一样外，参数基本一致。 色彩分析仪测试数据分析 参与测试的显示器： 左：三星XL 2370 右：三星 P2370G 以下是由PConline评测室通过专业设备测试并计算得出的客观真实数据。
首先我们在默认标准状态下，然后测试显示器各个典型区域得出结果平均值，三星XL2370的平均亮度是335.63cd/㎡，比标称的250cd/㎡高出太多，从实际观察看来，100%亮度时候，感觉真的很亮，也许是批次问题也许是官方参数出错问题。 另外，该显示器的色彩饱和度为32.17％左右，把国标换算成NTSC标准的话是73.83%，比CCFL略高，理论上色彩表现更出色。而亮度不均匀测试项目中，三星XL2370的成绩达到94.91%的水平，所以色彩均匀度表现非常出色。 三星P2370G的平均亮度是215.57cd/㎡，比标称的250cd/㎡要低一点，这估计是显示器的批次问题。 三星P2370G的色彩饱和度为31.58％左右，把国标换算成NTSC标准的话是72.48%，处于CCFL显示器的正常水平。而亮度不均匀测试项目中，三星P2370G的成绩达到90.52%的水平，属于CCFL背光显示器中较好的水平。 色彩分析仪测试小结：虽然色域表现测试中，白光LED背光会更出色，但考虑到测试中存在误差，所以色彩表现能力没有质的飞跃。当然，现在LED背光逐渐成熟，对比刚面世的时候，色彩表现能力已经比较出色。当然，RGB LED背光是更专业的发展方便，因为色域能达到100%甚至以上。在亮度和均匀度上，LED完全突出了天生的优势。
静态图片主观对比（一）： 为了更好地表现LED背光与传统CCFL的区别。我们选用同一台主机为两款产品输入相同的画面进行对比。虽然采用专业相机拍摄，但照片效果始终和现场感受有一定的差距，以下照片仅供读者参考。但笔者会尽量的把自己的主观感受描述给大家。 测试前我们先将产品进行色温设置，两款产品的色温均设为正常。亮度方面我们在色度分光仪的校准下将两款产品的中点亮度设置为250cd/m2。
在颜色墙的对比测试中，总的来说右图CCFL传统液晶显示的各种颜色都比LED背光饱和一点，仔细一看白色部分，可以发现LED背光有点偏冷，这也是主流LED的表现，对实际使用影响不大。总的来说这张图的对比测试中，CCFL传统液晶小胜。
在玫瑰图的对比中，CCFL液晶显示器还原得更好，玫瑰花的颜色更浓郁，纹理细节更好，红色的表现中，CCFL液晶同样略胜。
众所周知，普通液晶显示器在比较真实还原绿色有点困难，在上图的对比中，笔者实际观察LED背光液晶画质和绿色的饱和度更接近原图，这也是常规LED背光液晶的优势所在。在绿色的还原中，LED背光占据上风。 静态图片主观对比（二）：
在具有强烈黄色的向日葵图片测试中，CCFL液晶某些细节表现得更加浓郁和真实，这是因为LED背光液晶偏冷的缘故。主色调为黄色的图片中，CCFL胜。
在天空、地面以及近物的画面中，CCFL还原得偏暖，从天空的颜色中可以看到LED背光液晶显得更加真实。上图中，LED背光液晶优胜。
在夜景的测试中，由于LED背光偏冷，所以蓝色部分显得偏蓝，对比原图，CCFL液晶无疑还原得更真实。在液晶表现中，CCFL更真实。
在人像测试中，肤色和脸部血色的还原中，LED的脸部表现过曝而不够自然，CCFL液晶还原得比较真实。人像测试中，CCFL传统液晶优胜。 高清影片测试：《变形金刚2》高清片源测试
在光暗表现明显的场景中，两者表现相当，，但从左边的楼房外墙可以看出，LED背光液晶显得更加真实。
在以上场景中，狗头细节表现相当，背景的暗场景中，CCFL液晶能看到更多的细节。
在电影中人像的表现，两者成绩和图片中相当，CCFL的肤色还原更真实，另外暗部背景（左下角）的表现，CCFL液晶表现得更出色。
在非常暗的场景中，两者的细节表现和上面的情况相当，CCFL依然有一定优势，而在颜色方面，左图是显得偏冷，而CCFL液晶还原得更加真实。
在以上场景中，LED背光中的“柯博文”显得更加有金属质感，另外，图中的烟雾中，CCFL显得比较虚，而LED背光液晶把烟雾的细节都还原得比较真实。
在白天的场景中，和上文战斗机图片测试结果类似，LED背光还原得更加真实。 常规主观性能测试 灰阶/对比度： 由于各位网友显示器不同，所以在灰阶照片的呈现上也有差异，产品的呈现细节以笔者文字描述为准。
在亮度控制方格方面，由于相机和肉眼观看有一定差别，根据笔者观察，两者全部空格都能看清，但CCFL左上角的方格纹理更加清晰，更加容易看清。
在256级灰阶方格中，根据笔者实际观察，左上角的方格表现中，LED背光大概有5个方格看不清，而CCFL大概中有3个不能看清，所以对比度来说，这款CCFL显得更有优势。
在三原色还原方面，LED背光在蓝色和绿色的还原中，表现得更真实，红色方面则CCFL液晶表现得更加浓郁。当然，从三者对比中，显示出CCFL液晶色彩均匀度不佳的缺点。总的来说，三原色还原中，LED优势。
由于每款显示器的对比度表现不一样，所以观察上图的时候要特别认真。可以看见，LED显示出漏光极低的优点，由于设计原理问题，这方面的优势是毋庸置疑的。 功耗和温度测试
上图的第一张图是两者默认最高亮度。显然，两者的亮度不一致，所以为了更准确测试出两者同一亮度下的差别，我们将两款显示器的亮度通过专业色彩分析仪调到一致，下面首先测试出三星 P2370G在100%亮度时实际亮度值。
上图是100%亮度时候的P2370G，可以看到白色的亮度是228.8cd/㎡，所以我们必须要将XL2370调整到这个数值才能进行公平测试。
上图是54%亮度时候的XL2370，这时候白色的亮度是228cd/㎡，下面我们进行功耗的对比测试。
在同为228cd/㎡亮度时，LED背光设计的LX2370显然比CCFL设计的P2370G更节能。值得一提的是，P2370G采用了节能设计，已经是市面上功耗极低的23英寸CCFL背光显示器。另外，采用228cd/㎡在日常使用中，还是会感觉偏亮，消费者可以根据自己认为的舒适度调节。
上图是针对相同亮度下显示器长时间工作后，面板表面温度的测试，从测试结果得出，LED背光显示器面板表面温度的确会低一点。
上图是针对相同亮度下显示器长时间工作后，顶部表面温度的测试。显然，也是LED背光液晶有优势。 总结：性能并没有质的飞跃，LED背光尚需成熟
从以上参数表得知，两者差别不大，至于对比度为何相差甚远是因为白光LED背光优势之处可以将白色亮度调得更高，黑色亮度调得更低，所以市面上LED背光显示器的动态对比度是颇高的。其实实际意义不大，消费者不必太在乎。关于对比度可以参考《直击LED背光显示器百万动态对比度真相》一文。 理论上，白光LED背光优势的确明显，如亮度、功耗以及寿命等等，但使用寿命我们在评测中是无法展现数据，但如真正能解决CCFL灯管容易老化的问题，的确具备很大优势。 主观感受上，经过以上图片和电影的测试，笔者感觉两款产品在色彩表现能力上是势均力敌的，两款产品放在一起普通消费者根本难以区分差别。所以个人使用感受中，白光LED背光没有质的飞跃，两者差别可以忽略。 客观数据上，两款产品在NTSC色域中成绩非常接近，这再次证明只有高端的RGB LED背光才有质的飞跃。另外，功耗和发热量方面，白光LED背光优势明显，无论是针对环保还是实际的电费开支，对于用户来说的确是好事。 最后，是价格方面，以上两款产品价格相差还是比较远的，当然白光LED背光还在起步阶段，开始定价比较高也是正常的。但除了三星、LG等推出比较高端的LED背光显示器外，还有部分主打性价比的品牌不断推出中低端的LED背光显示器，如AOC、Acer等品牌。 总的来说，无论从高端还是低端导入LED背光产品，对于目前CCFL背光显示器发展停滞不前的状况有着良好的推动力，LED背光取代CCFL是一个趋势，当然换代之战需要一个“革命时期”。当然，在这个革命时期，消费者需要理性看待LED背光，不要迷信，毕竟白光LED背光并没有带来质的飞跃，普通消费者暂时宜以价格为出发点选购。 |
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2009-10-22 08:57
出处：PConline原创
责任编辑：chenpengjie
