LED背光液晶電視區(qū)域調(diào)光技術(shù)的機(jī)遇與難題

    2009年，液晶電視市場(chǎng)掀起LED背光潮，即液晶電視的背光采用LED。LED體積小巧，屬于點(diǎn)光源，它為實(shí)現(xiàn)真正的區(qū)域調(diào)光技術(shù)提供了可能。以主流的側(cè)背光為例，其LED燈分布在液晶屏的四周，而系統(tǒng)對(duì)LED燈的控制可以按矩陣式區(qū)域控制，如圖2所示。

    2D區(qū)域調(diào)光的優(yōu)點(diǎn)

    2DDimming能對(duì)LCD背光源作不同區(qū)域、不同程度明暗變化的調(diào)節(jié)，可大幅降低耗電量，提高顯示畫面對(duì)比度，增加灰階數(shù)，減少殘影，提升LCD顯示器畫質(zhì)，是最佳的區(qū)域調(diào)光技術(shù)。

    為何2DDimming區(qū)域控制可大幅降低LCD顯示器耗電量？這是因?yàn)椴徽撈矫婀庠础⒅本�光源CCFL還是EEFL，其背光源一般都處在全亮狀態(tài)，而當(dāng)顯示暗態(tài)畫面時(shí)則通過降低液晶穿透率來實(shí)現(xiàn)，故它們對(duì)于降低耗電量沒有幫助。與之相對(duì)，2DDimming在顯示暗態(tài)畫面時(shí)，LED亮度隨之降低，故可減少整體背光源的耗電量。日本電氣通信大學(xué)針對(duì)不同型態(tài)背光源測(cè)量同一顯示畫面耗電量，測(cè)量結(jié)果顯示：倘若0DDimming平均耗電量為100%，2DDimming型態(tài)背光源平均耗電量?jī)H43%。

    2DDimming區(qū)域控制除了可降低耗電量，也可改善LCD顯示器畫質(zhì)表現(xiàn)。因?yàn)?DDimming可以對(duì)區(qū)域亮度獨(dú)立控制，而傳統(tǒng)平面背光源只能整片點(diǎn)亮，故2DDimming可大幅提高畫面的動(dòng)態(tài)對(duì)比度。

    LED光源快速點(diǎn)滅特性對(duì)于LCD顯示器運(yùn)動(dòng)拖尾也大有改善。傳統(tǒng)CCFL背光源因持續(xù)點(diǎn)亮緣故，以移動(dòng)中的人眼球看去會(huì)有晃動(dòng)、拖影感覺；當(dāng)LED背光源模擬CRT顯示器脈沖式發(fā)光，即背光源也采用間歇性點(diǎn)滅方式，LED背光在極短時(shí)間關(guān)斷時(shí)可遮住快速移動(dòng)物體所產(chǎn)生的拖影畫面，故所呈現(xiàn)畫質(zhì)較為清楚。

    2D區(qū)域調(diào)光面臨的難題及機(jī)遇

    上面提到的2DDimming技術(shù)需要CPU同時(shí)去分析一個(gè)圖像多個(gè)區(qū)域的亮度，然后根據(jù)計(jì)算結(jié)果分別控制各區(qū)域亮度，實(shí)質(zhì)是通過控制LED驅(qū)動(dòng)來調(diào)節(jié)各區(qū)域LED燈的亮暗。軟件對(duì)圖像分析的算法對(duì)CPU性能是一個(gè)考驗(yàn)，LED驅(qū)動(dòng)時(shí)序控制在設(shè)計(jì)上也是難題，倘若時(shí)序控制不當(dāng)，容易造成LED燈燒壞。

    目前液晶電視主芯片較少具有2Dlocaldimming功能，這樣整機(jī)在設(shè)計(jì)2Dlocaldimming時(shí)需要外加DSP，且分區(qū)越多LED驅(qū)動(dòng)使用越多，算法和時(shí)序控制越復(fù)雜，這大大增加了整機(jī)的成本，所以當(dāng)前市場(chǎng)上的液晶電視使用2Dlocaldimming功能還比較少。

    隨著技術(shù)的發(fā)展，逐漸有一些60Hz轉(zhuǎn)120Hz的FRC芯片將2Dlocaldimming算法集成進(jìn)來，并提供相應(yīng)接口，且一般為SPI接口，因此對(duì)于120HzLED背光液晶電視而言，實(shí)現(xiàn)2Dlocaldimming功能只需增加LED驅(qū)動(dòng)器成本，從而使得功能模塊成本大大降低，這對(duì)該技術(shù)在120Hz液晶電視上的普及帶來了機(jī)遇。然而120Hz屏比60Hz屏貴很多，基于成本原因，目前市場(chǎng)上占主流的液晶電視還是60Hz液晶電視，而60Hz屏又不需要用到FRC芯片，因此2Dlocaldimming功能規(guī)�；�還比較困難。

    所幸的是，3D電視在2011年快速普及，而快門式3D電視必須采用120Hz屏，因此2Dlocaldimming功能搭借快門式3D電視的東風(fēng)將有望得到快速成長(zhǎng)。

    《平顯時(shí)代》2012年1月，第88期，歡迎廣大客戶踴躍訂閱、投稿、投放廣告，謝謝您對(duì)本期雜志的厚愛！