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下一代LCD TV主流趋势:可局部调光矩阵式背光




可局部调光的矩阵式LED背光方案是一种侧入与直下相结合的背光技术,该技术集中了直下和侧入两种技术的优点。

在早期的LED TV刚兴起的时候,侧入式背光方案的一个最大弱点就是无法局部调光,由于LED灯集中在电视的边缘,必须由导光板将光均匀输出到电视画面上。因此,很难做到对画面某个区域的亮度调节。而直下式,由于可以通过LED驱动芯片来实现某一局部的LED开关,所以,局部调光上优势明显。矩阵式背光,同样可以做到局部调光的功能,而可控的分区则完全有LED驱动决定,相比目前的直下式,会有更多的可控分区。

厚度是直下式背光的一个致命弱点,即使是Sharp使用了LED+lenslet的方式大幅降低了消除LED灯影的厚度,其电视整机厚度仍然远高于侧入式的导光板厚度,这也是为什么直下式彻底落败的主要原因。可以说,矩阵式背光完美的解决了这一矛盾。

作为图像质量表现力很重要的一点,相对来说,画面对比度是LCD的一个弱项。由于液晶的扭转始终无法实现全开关的0/1控制,因此,通常侧入式液晶的对比度即使应用调光技术也就不过在几千左右。而直下调光技术如果在表现黑画面的时候将LED关闭,其对比度可以大幅提高,根据LG宣称,他们的对比度可以达到700万:1。

在图像较黑的部分,通过关闭或降低LED电流来实现功耗的降低,也是直下背光的一个优点,同样,矩阵式背光也有相同的优点。

作为侧入式背光的一个技术要点,由于矩阵式背光将LED大量分散在背光中,而不是集中在电视机的一侧,这样对散热设计相对来说比较简单。

虽然矩阵式背光拥有了上述的一些优点,应该说是将来LED设计的一个新方向,但其缺点在目前也是显而易见的:第一,由于矩阵背光要求分块背光必须有精确的控制,通常来说,电路的设计会相应复杂很多,此外,LED芯片的选取以及一些控制芯片也会造成成本的增加。第二,在组装上,矩阵式背光相应来说,工序复杂度远高于目前的直下式以及侧入式,因此,组装的良率,成本也是制约其的一个主要因素。

矩阵式背光与传统直下式背光相比,其局部调光的精准度在目前看来会高于直下式,由于直下式在下扩散板就已经会发生匀光,而矩阵式的则是在下扩散膜片匀光,这样相邻的分区之间的影响需要小于直下式,对对比度的控制会更精细,但是,由于其分区相互影响较小,当万一某一区域块的LED损坏,其光学效果缺陷会比直下式看上去明显很多。

此外,其厚度优势极其明显。但由于矩阵的每一块的分区都是相对独立的一个侧入背光,因此,其机构复杂性会高出很多。而目前很多直下式对分区局部控光均通过一块区域内的一些LED的光进行控制,而矩阵式则必须对每个分块都进行控制,因此电路相应较为复杂。

矩阵式与侧入式相比,解决了局部控光以及智能节能的问题,极大提升了画面对比度,相对较之简单的散热设计,且其由于导光背光距离远低于侧入式,其光学效率也会较侧入式更高,在厚度上也完全能做到与侧入背光相媲美。唯一与侧入背光相比不足的地方还是上述提及的成本与制造复杂度的问题,通常的一张导光板需要通过几百个分区来实现,即意味着,其零件数以及组装复杂度相应也提高了几百倍,由于背光元器件是显示相关的,其装配过程中的不良率相信也是很大的一个问题。

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