區(qū)域調(diào)光技術在液晶拼接顯示系統(tǒng)中的應用研究

    序：隨著智慧城市等政府主導的監(jiān)控類項目的發(fā)展，監(jiān)控顯示產(chǎn)品的使用越來越多。而作為近幾年來發(fā)展迅速的液晶拼接產(chǎn)品，以其良好的使用效果及極高的性價比，已經(jīng)廣泛的應用于國民經(jīng)濟的各個領域。
家用液晶屏背光已經(jīng)成功的從CCFL轉(zhuǎn)為了，而作為專業(yè)級別的液晶拼接屏，也正處于向LED的轉(zhuǎn)變中，而某些固有的問題仍然存在著。

    一、現(xiàn)有產(chǎn)品的不足

    作為顯示器件發(fā)展的重要產(chǎn)品，液晶屏憑借大尺寸、節(jié)能、超薄、無閃爍等優(yōu)勢，在數(shù)年之內(nèi)，一舉打敗CRT，引領顯示行業(yè)步入平板顯示時代。

    但由于其從顯示原理上所固有的弱勢，導致其在功耗和對比度方面有著先天不足。
 
    1、液晶屏的顯示原理：

     液晶屏和CRT和PDP產(chǎn)品的顯示原理不一樣，屬于被動發(fā)光的產(chǎn)品。如圖一所示：

圖一、液晶屏的顯示原理     

    液晶屏中的液晶分子在通電的情況下，會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。因此，通過控制液晶分子的通斷電的方式，就可以控制光線從背后照射到前面基板上的數(shù)量，最終實現(xiàn)圖像的顯示。

    由于基本上3基色子像素點數(shù)量基本在3百萬以上，加之工藝技術的限制，無法做到背光燈與子像素之間的一一對應。目前能做到的只能是不管圖像內(nèi)容如何，只控制液晶分子的偏轉(zhuǎn)，而背光保持常亮的狀態(tài)。

    因此，從上述簡單的論述中可以發(fā)現(xiàn)，必須借助于背光源系統(tǒng)，液晶屏才能發(fā)光，并且背光源只能處于常亮的狀態(tài)，否則屏幕上將全黑。
 
    2、現(xiàn)有液晶屏的不足

    （1）能效利用率低

    常見的液晶拼接單元的能耗主要是液晶屏本身和內(nèi)置處理器，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亮度超窄邊拼接單元為例，其各個部分的功率占比如圖二所示：

圖二、CCFL背光液晶拼接單元中主要部件的能耗占比

    由圖二看出，背光源的占比最大。由于不管圖像內(nèi)容是什么，就算是全黑的圖像，背光源一直處于打開的狀態(tài)，因此能源浪費非常嚴重。對于一個處于24小時開機的監(jiān)控中心大屏而言，這種能源的浪費不可小覷。
 
    （2）對比度低

    由于液晶屏本身存在一定的透光性，即時在圖像為黑色的地方，仍然會存在一定的光線的透過，導致圖像整體由黑色變成灰黑色，因而使得圖像的對比度低，往往圖像靜態(tài)對比度只能達到3000:1以下，甚至是低于1000:1以下。而對于像CRT、PDP這類主動發(fā)光的顯示器件，由于不存在背光之類，因此黑色純黑，對比對可以達到上萬甚至是上百萬。

    對比度低，勢必造成圖像細節(jié)的缺失，給某些特定的監(jiān)控造成了盲區(qū)。

    從圖三我們可以看出背光源常亮所導致的圖像對比度降低的效果。

圖三、液晶屏和等離子屏的圖像效果對比

    綜上兩個原因，液晶屏背光常亮的狀態(tài)已經(jīng)不符合現(xiàn)代社會發(fā)展的趨勢。