区域调光技术在液晶拼接显示系统中的应用研究

    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：

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。