LCD显示器原理探究，常见背光技术介绍

方正有矩如黑镜，一触即发万般光，随着我们需求的提高，显示器的地位不仅仅要做到能显示，更要它色彩好、色准强、亮度高、对比大。之前带大家一起了解了显示器的面板，但决定显示器效果的远远不止是面板，还有一点容易被人们忽略的就是——背光。

LCD（液晶）面板本身不会发光，而是通过位于它后头的背光设备发光。那显示器上最常见的有哪些背光，它们又有什么区别呢？

▌背光类型

在很久之前，显示器都是采用了一种叫CCFL（冷阴极荧光灯管）的背光源，高功耗、高发热、寿命短、易老化，同时亮度输出均匀性较差，要做到画面亮度均匀成本较高。

CCFL是一种比较小的灯管，有点类似家里用的那种长条日光灯管，所以想要做到均匀的亮度是比较难的，所以方法就是堆灯管。高低端CCFL显示器主要差别之一就是灯管数量，不同的方案不仅影响背光亮度、均匀性，还会影响温度、功耗，

灯管多的高端CCFL显示器是很热的，冬天很暖，仿佛桌面放了一个小暖炉，温暖你的手和脸。其功耗很多甚至在一百瓦以上，比一些中低端电脑的功耗还高...

此外CCFL的开机亮度比较暗，也不推荐频繁开关机（会影响寿命），要慢慢进入到工作状态，这一点有点像Hifi系统中的胆机。内部设计需要升压电路、扩散板、反光板，虽然体积比CRT是小不少，但依然做不到很轻薄。

高端CCFL背光寿命（半衰）在5万小时左右，换算下来基本就是不关机五六年；普通的低端CCFL寿命仅1万小时的样子，用不了多久就会变暗变黄，所以CCFL的显示器如果用来做专业用途，是很依赖校色仪的。

虽然很多人会说CCFL色彩好，但那只是对于少数高端显示器来说的，普通CCFL显色性并不出色，很难做高显色性、高色域，仅有极少数高端的通过改进荧光粉等方式做到99% AdobeRGB，比如EIZO、NEC当年的一些旗舰，价格显然也很感人。

 虽然缺点很多，但由于CCFL的优点很突出，所以在淡出视野的那几年，不少高端显示器依然使用CCFL背光。一方面是因为技术成熟、品控好，另一方面是护眼，用久了不疲劳、比较舒服；

由于先天优势，CCFL背光的短波蓝光量少，在长期使用中不容易对视网膜黄斑区造成不可逆损伤。由于CCFL灯管内部含汞，回收处理很麻烦、一不小心就造成环境污染。CCFL的特性依然是弊大于利，被淘汰也是历史的必然。

我们现在最常见的电脑显示器或者是电视机的背光，都采用了LED（发光二极管）背光源。省电、不热、高亮、长寿，体积很小可以把显示器做的轻薄，从2009年左右还是爆发式流行起来。

由于LED很小，可以做成很密集的点阵背光，亮度均匀性得到了保证。功耗降低到了小几十瓦，寿命也可以轻松达到10万小时以上。

至于色彩和护眼性方面，还是要区分开来看，LED中可以细分为W-LED、RGB-LED、GB-r-LED。W-LED就是白光LED灯珠，成本低产量高，成为市面上最多见的类型，使用W-LED的显示器除了比较节能外，其他方面甚至不如CCFL，

并且由于LED光源的蓝光量较多，对视网膜伤害比较大，多数还是蓝光LED+黄色荧光粉的方案，蓝光量就更大了（波长在415~460nm之间为高能有害蓝光）。目前有效减少视力危害的方法，无非就是减少最大强度和总量，换句话说就是“降低显示亮度、少看屏幕”。

需要注意的是，只是普通的W-LED背光比较差，高端的RGB-LED和RB-r-LED可并非如此。

RGB-LED故名思意，是RGB三色的LED背光，亮度大、对比度高、色域极广。由于绿光LED光效较低，一般采用“1R2G1B或2R1G1B”的配比。缺点就是成本巨tm高昂，十几年前HP、SOYO做了很多RGB背光的显示器，目前已经淡出视野。

目前最多见的是经过改良后的GB-r-LED，成本介于RGB-LED和W-LED之间，去掉了RGB中的红光LED，改用红色荧光粉，市面上超广色域显示器大多用的这种背光，比如Asus的PA249Q、PA279Q，LG的27EA83，Dell的U2413、U2713H、U3014，Eizo的CG246，NEC的PA242W、PA272W等等。

这种级别的背光优势才算是真正超越了当年的高端CCFL，把弟弟W-LED甩出一大截，不仅亮度给力，色彩表现也相当优异。但也不是没有缺点，因为R、G、B三色的LED衰减速度是不同的，用久了产生的衰减色偏是校色都救不回来的。

 这几年也开始出现三星量子点QLED以及OLED自发光，原理更加复杂了，简单的说就是QLED色彩较好，OLED色彩、亮度、对比度、均匀性、延迟等都很好。（当然，OLED已经不算液晶显示器了）

▌调光方式

虽然W-LED背光比起CCFL更容易引起疲劳，但很多时候导致我们眼镜疲劳的往往是调光方式。这一点相信很多玩儿手机的玩家们比较熟悉。

调光方式目前主要分为PWM和DC调光。DC调光就是单纯改变功率从而改变屏幕亮度，优点在于无闪烁、不伤眼，但会根据亮度的降低影响色彩表现；

 而PWM调光则是通过很高频率的电源开关、改变亮屏息屏的时间差，利用人的视觉残留，让你觉得屏幕明暗变化了，优势在于比起DC它能实现更低的亮度，缺点主要就是闪烁伤眼了。因为LED没有余晖效应，低频PWM调光对于肉眼来说刺激更大，高频相对好一点。

▌总结

影响色彩的也不完全是背光，如果说背光决定了色彩的下限，那么显示器中的滤色片则决定了色彩效果的上限。

大多正规厂商的显示器都是符合标准的（欧盟IEC62471），你不用太担心买到伤眼的显示器，但很多不知名的低价杂牌显示器，或许能给你高分辨率高刷新率，但背光好坏你买之前并不会知道。贵的东西有贵的道理，有些是看得见的原因，有些是看不见的原因，所以不要太贪便宜。

虽然W-LED不怎么样，但GB-r-LED确实不错，科技是在发展的，有问题总能找到解决办法，未来总有更好的背光，能兼顾亮度、色彩、护眼。