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区域调光技术在液晶拼接显示系统中的应用研究

来源:四川长虹电子系统有限公司 更新日期:2012-07-25 作者:徐强
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序:随着智慧城市等政府主导的监控类项目的发展,监控显示产品的使用越来越多。而作为近几年来发展迅速的液晶拼接产品,以其良好的使用效果及极高的性价比,已经广泛的应用于国民经济的各个领域。
家用液晶屏背光已经成功的从CCFL转为了,而作为专业级别的液晶拼接屏,也正处于向LED的转变中,而某些固有的问题仍然存在着。

一、现有产品的不足

作为显示器件发展的重要产品,液晶屏凭借大尺寸、节能、超薄、无闪烁等优势,在数年之内,一举打败CRT,引领显示行业步入平板显示时代。

但由于其从显示原理上所固有的弱势,导致其在功耗和对比度方面有着先天不足。

1、液晶屏的显示原理:

液晶屏和CRT和PDP产品的显示原理不一样,属于被动发光的产品。如图一所示:


图一、液晶屏的显示原理

液晶屏中的液晶分子在通电的情况下,会发生偏转。因此,通过控制液晶分子的通断电的方式,就可以控制光线从背后照射到前面基板上的数量,最终实现图像的显示。

由于基本上3基色子像素点数量基本在3百万以上,加之工艺技术的限制,无法做到背光灯与子像素之间的一一对应。目前能做到的只能是不管图像内容如何,只控制液晶分子的偏转,而背光保持常亮的状态。

因此,从上述简单的论述中可以发现,必须借助于背光源系统,液晶屏才能发光,并且背光源只能处于常亮的状态,否则屏幕上将全黑。

2、现有液晶屏的不足

(1)能效利用率低

常见的液晶拼接单元的能耗主要是液晶屏本身和内置处理器,而液晶屏的能耗又集中在背光源和Tcom板上。因此,以常用的46寸700nit亮度超窄边拼接单元为例,其各个部分的功率占比如图二所示:

区域调光技术在液晶拼接显示系统中的应用研究
图二、CCFL背光液晶拼接单元中主要部件的能耗占比

由图二看出,背光源的占比最大。由于不管图像内容是什么,就算是全黑的图像,背光源一直处于打开的状态,因此能源浪费非常严重。对于一个处于24小时开机的监控中心大屏而言,这种能源的浪费不可小觑。

(2)对比度低

由于液晶屏本身存在一定的透光性,即时在图像为黑色的地方,仍然会存在一定的光线的透过,导致图像整体由黑色变成灰黑色,因而使得图像的对比度低,往往图像静态对比度只能达到3000:1以下,甚至是低于1000:1以下。而对于像CRT、PDP这类主动发光的显示器件,由于不存在背光之类,因此黑色纯黑,对比对可以达到上万甚至是上百万。

对比度低,势必造成图像细节的缺失,给某些特定的监控造成了盲区。

从图三我们可以看出背光源常亮所导致的图像对比度降低的效果。


图三、液晶屏和等离子屏的图像效果对比

综上两个原因,液晶屏背光常亮的状态已经不符合现代社会发展的趋势。

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