LED TV的规格深入探讨- LED TV 专题09 (四)

LED TV只是行销术语,但优点仍比缺点多

目前市场上有越来越多电视厂商推出号称“LED TV”的产品,包括日本厂商Sony、夏普(Sharp)与南韩大厂三星(Samsung)、LG等等,但事实上,LED TV并不是和液晶电视(LCD TV)不一样的产物,它本质上还是液晶电视,只是使用的背光技术不同而已。

传统的液晶电视(LCD TV)使用的是CCFL背光(冷阴极光源),而新世代的液晶电视则采用发光二极体(LED)来当背光源,最大的差异在于采用背光技术的不同。

而正因为这个背光技术的不同,造成了LED背光液晶电视和CCFL背光液晶电视有显示画面、对比、耗能程度、机身厚度与成本上产生了差异。

LED背光液晶电视不是没有缺点的,但它的优点还是很多,而且已经是未来液晶电视产品的趋势,短时间内很难有技术会取而代之。

LEDinside从以下几个点来分析,探讨LED TV的真实风貌:

1、LED TV术语的诞生

LED TV喊得满天价响,最大的推手是韩厂三星,他们在2007年开始推广的LED背光液晶电视产品,就已经采用LED TV这个名词了。

之后包括Sony、Sharp、Toshiba,陆续都推出LED背光的液晶电视,无可避免地也主动或被动地使用LED TV这个行销术语。

使用LED TV这个术语来行销LED背光源电视,虽然已经误导了消费者把LED TV当成新型态的电视机,但在推动LED背光电视产品的能见度很有帮助,在某些定义下是合理的。

不过,如果要认真审视,以LED背光液晶电视来当作正式名称,会更为恰当。

不论是当前市场上最大宗的CCFL背光液晶电视或越来越热门的LED背光液晶电视,它们都需要有灯条之类的光源来帮忙把光打在液晶面板上,我们才看得到液晶电视显示的颜色、明暗(桌电用的液晶监视器、笔电用的液晶屏幕亦然)。而过去一度也被看好的大尺寸电视种类之一的电浆电视(Plasma TV),以及许多厂商锐意开发的OLED TV(有机发光二极体电视),这两种显示技术和液晶显示技术最大的不同,就是不需要使用背光源来帮忙,它们的屏幕面板在通电后,本身就会发光了,面板上的每一个画素都可以是发光源。

2、采用LED背光源最主要目的为节能

根据之前我们写过的“大尺寸电视的资源与节能迷思- LED TV 专题09 (一)”,按照EPA与能源之星的规范,超过50寸的液晶电视就是不够环保,即使这个产品再如何强调节能,但还是没办法达到节能标章的要求。而先实施的4.0版本能源之星要求,希望46寸、50寸的电视能够提供比市面产品耗电量少于一半的电视,从市场角度来看,即是LED TV的产品才有办法达到4.0版能源之星的标章。

LED背光源的采用,主要原因之一是具备节能的效果,LED背光源模组会比同等发光量的CCFL背光模组要省电30%到50%。以单位发光源而言,“理论上”LED每瓦可产生的流明数(lm/w),要比CCFL要高。不过,还是有CCFL背光源的产品经过特化,发光效率不输LED背光,但随着LED发光效率的持续提升,这个部份就不再是问题。同时,LED背光模组还有一项优点,即点亮、点灭的速度快,明暗控制加上能源使用效率最佳化,会比CCFL背光源更省电。如果和电浆电视相比,LED TV的省电效益就更明显了,高达3倍。



3、采用LED背光源之次要目的为环保

从欧盟发布ROHS环境指令后,各国对于电子产品使用材料的环境友善度日益重视,而关于显示产品的环保规范,已经从要求低水银(汞)含量,进一步期望能够无汞,就是不使用水银。CCFL背光源产品已经有非常低含汞量的版本,但是如果要完全无汞,采用LED背光是更适合的方式。

至于生产CCFL背光模组,以及生产LED背光模组在工艺上,整体而言谁比较环保,这仍有争议,不过就产品的最终使用目的而言,LED背光在对环境友善这一项的分数比较高,而且还有相对较节能的优点。

4、采用LED背光源目的之三为提高对比度

LED TV“号称”可以提供显示画面的对比度,这是因为LED背光源形式的不同,采用直下式LED背光(Direct-lit,Direct Illumination-type LED Backlight)的液晶电视,能够拥有区域调光(local dimming)的功能,可以针对液晶屏幕中任何区域面板后方的背光源去指定调光的等级,这能够让不同区域的明暗度更明显,整体影像的对比度也会更高。直下式LED TV在显示黑色的时候,可直接关掉该黑色区域位置后方的LED,可展现出非常完美的黑色。

某些厂商的行销术语上,会说它们的产品有动态对比技术高达几十万比一以上的数值,主要的诉求原点即在于此,但这个只是行销术语,实际上是不容易有那么高的数值。

对于CCFL背光液晶屏幕而言,就没有这种区域调光技术,要让画面增亮或减暗,除了改变颜色以外,背光源因为是萤光灯管搭配导光板,是整个区域的亮度进行改变。

另外,除了直下式LED背光源,还有另一种侧光式LED背光源(Edge-lit,side-edge type LED backlight),这种LED TV就没有区域调光功能了,下面会详述。

5、LED背光源的形式以直下式和侧光式为主

LED的背光源前面提到了直下式与侧光式,这两种LED背光源的差异很大,在成本方面也有差异,但在终端产品售价上则互有高低。

前者是LED背光液晶电视甫发表时,电视大厂普遍采用的形式,把LED芯片均匀地配置在液晶面板的后方当作发光源,使得背光可以均匀传达到整个屏幕,画面细节更细腻逼真,但比起侧光式LED背光就得要用上更多的LED芯片。这种形式的好处是能够分别设置不同的背光源模组权责区域,理论上要做到每一颗LED独立发光控制亮度也可以,但线路与设计成本不容易,实际上都是在屏幕的背光源设定多个区域,让这些区域能够独立调整明暗度。

一台直下式LED背光的大尺寸液晶电视需要用到上千颗LED芯片,成本相对较高。尤其是早期LED TV刚推出时,使用RGB三色LED来提高演色性,让画面色彩能够更鲜艳,这样的机种成本自然高攀不下。而随着近年业界采用较便宜的白光LED来当LED背光源,尽管演色性一开始不佳,但目前已经可以调整到够好的水准。

至于侧光式LED背光源,是把LED芯片配置在液晶屏幕的四周边缘,再搭配导光板,让LED背光模组发光时,把从屏幕边缘发射的光透过导光板输送到屏幕中央的区域去,这样整体就有足够的背光量,可让液晶屏幕显示画面。

侧光式LED背光源的好处有两个。

其一是可使用较少颗的LED芯片,节省成本。
其二就是能够打造比较轻薄的机身,让LED TV液晶面板的后方不需要配置LED模组,而是放置在侧边。这样可减少屏幕整体的厚度,打造出较直下式LED背光液晶电视更薄的机种来。

6、直下式LED背光的缺点 - 模糊现象与较侧光式耗电

这种LED背光源的优点前面已经提过是藉由区域调光提供较佳的动态对比,整体液晶屏幕的画面会更为真实。但缺点呢?

除了成本比较高以外,直下式LED背光的缺点还有两个。

其一是区域调光虽然可以让画面有更佳的明暗层次,但会因为画面变换过程中,画面上的亮区域要调整成暗区域时,邻近画面区域的灰阶层次会被影响而降低,产生了些微模糊(blooming)的现象。这个缺点在不同厂商、不同机种上,会有程度不一的差别。理论上,如果直下式LED背光模组配置在液晶屏幕后方的LED芯片密度越高,或者是分区调光的区域越多,产生模糊现象的机率会比较小。这个缺点是侧光式LED背光液晶电视所没有的(但它有其他的缺点后述)。

另一个缺点是较侧光式LED TV耗电,原因是采用较多的LED芯片数,但整体而言,还是比CCFL背光液晶电视省电。

再来一个缺点是液晶屏幕本身的可视角度问题,在直下式LED TV的观赏过程中会更明显。我们都知道液晶屏幕的可视角度范围较窄,就算是改成LED背光也不会改善这项缺点,甚至是更加重。消费者必须在屏幕正前方观看,才能获得看起来“最佳”的画面。如果坐在比较旁边的位置来看LED TV,再来和坐在中央位置时比较,就会有很明显的落差。这种可视角度问题,不只是水平方面的,垂直方向也可以感受出来,站起来和坐下来看到的画面观感也会有不一样的地方,感受程度因人而异。



7、侧光式LED背光的缺点 - 画面均匀性不佳

侧光式LED背光技术最大的好处前面提过是可以打造比较轻薄的LED TV机种,成本上也比较便宜(但不一定反应在售价上)。缺点呢?

当前侧光式LED背光最大的缺点,就是画面均匀性不佳,尽管侧光式LED TV的厚度较薄,可是使用的LED芯片数量比较少,而且是透过导光板的方式把光送到画面中样,这会造成这种LED TV的四周边缘画面亮度,要比屏幕中央要亮。不论是透过全黑或全白的影像画面做测试,消费者在许多侧光式LED TV机种上可以看到这个现象,同时,也可以注意到侧光式LED TV屏幕的边缘区域会比画面中间的温度高,毕竟当前LED发光还是会产生热的。

LEDinside观点:两种LED背光技术将会继续改善并压低成本

尽管LED TV的两种背光方式仍旧有缺点,但是人们喜欢新东西,而且LED TV的主要优点在未来会越来越受欢迎,当前各国厂商的努力目标,自然是设法改善直下式LED TV的模糊现象、厚度与成本(靠LED芯片配置数量最佳化、提高发光效率、降低LED价格来完成),以及改善侧光式LED TV的画面均匀性(除了改善LED发光效率,从四个侧光式LED改成2个,再来是只要配置1个着手即可)等缺点。



目前还不能断定直下式LED TV或侧光式LED TV谁能够胜出,但LEDinside认为,随着人们喜欢超薄电视的喜好度持续增加,侧光式LED TV的销量成长会比直下式LED TV要快,同时在价格上会更平易近人。而直下式LED TV也会卖得不错,特别是需要高阶影音设备的消费者,对于更佳画面的追求度应该是共通的意识。

在不久的将来,LED背光液晶电视和CCFL背光液晶电视的差价就不会那么明显,这个差距会日益缩小,届时也才是LED TV真正能够普及,LED产业找到长期稳定的产能大出口时刻。

Sharp关于LED TV的教学说明:

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