绿色节能的新选择——HCFL技术解析
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无论是灾难大片《2012》的热映，还是哥本哈根世界气候大会在全世界引发的高度关注，都在传达着一个重要信息：人类对各种资源无止境的挥霍已经让地球不堪重负。为了阻止环境的进一步恶化、拯救地球，倡导绿色节能的新生活方式，取缔高能耗、高污染的旧产品已经势在必行。
在液晶市场，“绿色节能”同样也成为了眼下最热门的字眼，一方面，各种新的光源技术层出不穷，低耗节能技术及相关产品不断涌现；另一方面，随着绿色环保概念日益深入人心，以此为卖点的产品正在受到越来越多消费者的青睐。这二者相互促进，使得液晶领域呈现出了近年来少有的蓬勃发展景象。本期，我们就为大家介绍一种绿色节能的新选择——HCFL技术。
液晶背光源技术现状
在液晶内部的各种组件中，背光源模块既决定液晶显示性能，又占据了产品大约四分之一的制造成本，同时也是显示设备中的耗电大户，并且是直接影响液晶使用寿命的第一大损耗部件。因此，液晶生产厂家对背光源技术的每一项改进，都对产品的性能、成本、节能、寿命等各个方面有非常显著的影响。
目前不同尺寸规格的液晶在整机消耗功率方面存在着巨大的差异。以46、47英寸的液晶电视为例，其整机消耗功率最高的达到了289W，最低的仅为160W，前者比后者足足高出了80％。造成这样悬殊差距的主要原因，就在于生产厂商采用了不同的背光源技术。
目前液晶的背光源技术包括CCFL（Cold Cathode Fluorescent Lamp，冷阴极荧光灯）、LED（Light Emitting Diode，发光二极管）、HCFL（Hot Cathode Fluorescent Lamp，热阴极荧光灯）、FFL（Flat Fluorescent Lamp，平面荧光灯）、EEFL（External Electrode Fluorescent Lamp，外部电极荧光灯）和CNT（Carbon Nano Tube，纳米碳管）等。在种类如此繁多的液晶背光源技术中，CCFL、LED和HCFL是当前最主要的几种。
CCFL的特点和局限性
目前市场上大部分的液晶，使用的都是CCFL（Cold Cathode Fluorescent Lamp，冷阴极荧光灯）背光源技术。该技术之所以能够得到如此广泛的应用，与其优良的光学特性以及在体积、工艺和成本等方面的优势不无关系。
冷阴极荧光灯是在玻璃管的内壁涂上荧光粉，然后往玻璃管内封入惰性混合气体以及微量的汞蒸气，并在两个电极之间加上高压高频电场，在高压高频电场的作用下玻璃管内的汞蒸气被激发并释放出紫外线，玻璃管内壁的荧光粉受紫外线激发而放射出可见光。
CCFL技术的特点，使得其灯管可以做得非常细，可以实现4mm甚至是2mm的灯管直径，因此可以在超薄平板电视等多种环境中得到应用，生产成本也能够得到很好的控制。
然而，汞是一种有着强烈毒性的重金属。因此如果CCFL灯管破裂的话，很容易因为汞蒸气泄漏而对人体造成伤害或是对环境造成污染；CCFL灯管需要直流—交流逆变器和高压工作的特点，也大大增加了产品检测和修理的危险性；CCFL技术的局限性还限制了灯管发光效率和三原色品质的进一步提升。除此以外，在长期放电刺激下，CCFL灯管很容易老化，使得管壁泛黑泛黄而导致背光源亮度与均匀度下降，给液晶显示效果带来严重影响。
HCFL更加节能环保
CCFL技术和产品的局限性，使得显示设备厂商开始努力寻求更加绿色节能的解决方案。例如在过去两年中，采用LED（Light Emitting Diode，发光二极管）的产品就获得了不少厂商的推崇和许多消费者的青睐。与CCFL相比，LED产品不仅能够提供更好的色彩和灰度表现能力，而且更加节能环保，唯一的问题是其居高不下的成本严重阻碍了产品在市场上的迅速普及。
那么除了LED，还有没有其他可以替代CCFL的解决方案呢？当然有，那就是飞利浦和索尼等厂商推崇的HCFL（Hot Cathode Fluorescent Lamp，热阴极荧光灯）技术。HCFL的发光原理与CCFL可以说是大同小异，但是HCFL 并不需要通过高压高频电场来引发两个电极之间电子的释放，而是依靠灯丝的发热就可以达到这一目的。这使得HCFL的驱动电压和工作电压都要比CCFL低得多，而且HCFL的发光效率也要比CCFL更高。
HCFL的这些特点，可以为显示设备带来多方面的好处：
1．HCFL更高的亮度和发光效率，可以为大尺寸液晶节省下更多的灯管和直流—交流逆变器，这样不仅降低了背光源设计的复杂程度，而且还大幅减少了产品的制造成本；
2．采用HCFL灯管能够大大降低液晶的功耗，可以比CCFL产品节约40%左右的能源消耗；
3．HCFL低电压的工作特性，使得其产品具备了比CCFL更好的安全性。
目前采用HCFL技术的索尼46WE5液晶电视已经进入了零售市场。
HCFL的成功“瘦身”
严格说起来，其实HCFL并非新鲜事物，我们平时生活中随处可见的日光灯采用的就是HCFL技术。那么为什么该技术之前并没有在液晶中得到广泛采用呢？原因就在于CCFL灯管虽然亮度较低、发光效率不高，但灯管可以做得非常细；而HCFL灯管虽然亮度较高，发光效率也更高，但是灯管的直径通常都较粗，一般都在15mm～20mm之间，是CCFL产品的好几倍。显然这样粗的灯管很难被放进液晶面板中作为背光源，因此在2009年之前，采用HCFL技术的产品大多只应用在对体积要求不高的普通照明领域。
虽然很早就有厂商开始研究如何将HCFL产品的体积缩小，但是相关技术的进展一直都非常缓慢。这也是HCFL长期未能应用于液晶领域的重要原因。一直到2009年初，索尼通过改进灯丝构造推出了双螺旋灯丝，这才首次制造出了直径仅为4mm，与常见的CCFL灯管粗细相当的HCFL灯管。正是HCFL成功实现了“瘦身”计划，才使得这一技术终于在液晶领域绽放光芒。
HCFL的比较优势
之所以有厂商坚持要推出采用HCFL背光源技术的产品，一个最主要的原因就是HCFL背光源技术较CCFL拥有极佳的节能优势。有数据显示，采用HCFL技术的液晶，其节能水平较采用普通冷阴极光源的产品要高40%以上。例如在媒体的对比评测中，采用HCFL灯管的索尼46WE5功耗仅为144W，而屏幕同样为46英寸，但采用CCFL灯管的索尼46W5500功耗则为247W，前者的功耗较后者降低了41.7%。
即使是与同样以节能为卖点的LED产品相比，HCFL的表现也并不逊色。例如46英寸屏幕、采用LED灯管的三星UA46B7000WF液晶电视的额定功耗为170W，而索尼46WE5液晶电视的额定功耗仅为160W。
而另一方面，相对于更早进入市场的LED背光产品而言，HCFL产品在成本控制方面又有着得天独厚的优势。目前流行的白光LED产品之所以成本和价格一直居高不下，一个重要的原因就是产品的成品率较低，所以导致其制作成本直线上升。而HCFL如果能够达到一定的量产规模，其制造成本甚至能够做到比当下最流行的CCFL产品还低。除此以外，不论是在耗电量还是在色彩的表现能力方面，白光LED相对于HCFL的优势也并不明显。
写在最后
从液晶的技术发展趋势来看，节能、画质、超薄、成本等几大因素将左右产品的未来命运。相对于目前最流行的CCFL产品而言，LED在节能、画质、超薄等方面都占据了明显的优势，而且在市场上也取得了先入为主支持者众的有利地位，只是成本和价格阻碍了其普及过程。但作为后来者，HCFL在节能和成本控制这两方面都拥有令人眼前一亮的出色表现，唯一的问题在于目前的支持者仅有飞利浦和索尼等厂商，显得有些势单力薄。
如果HCFL能够抢在LED产品大量占领市场之前，集合更多厂商的力量实现量产，那么有可能凭借自己在节能和成本方面的优势，夺取原本属于CCFL的部分份额而在液晶市场占得一席之地。而如果错失了这一良机，LED凭借大规模的生产实现了制造成本的迅速降低，那么丧失了成本优势的HCFL很可能会面临“昙花一现”的尴尬结局。