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在一般的产品应用中,为了降低成本并提,通常将背光源及其驱动电路、-光学性能的光学薄膜以及其他附属组件集成为一个能和液晶面板直接配合使用的组件,即背光模组。背光模组是构成液晶显示器的重要元件,也是影响液晶显示器显示和性能的重要元件。背光模组的背光源主要有三类:冷阴极荧光灯背光源cold cathode fluorescent lamps,ccfl、电致发光背光源el以及发光二极管背光源light emitting diode,led。2008年以前,ccfl为背光模组的主流光源,ccfl具有亮度高、使用-、成本低等优点。但是ccfl也具有覆盖率低、色重现性差、功耗大等缺点,而且ccfl本身含有,不利于,因此在一定程度上制约了lcd的进一步发展。2008年以后,随着白光led技术的成熟,l ed背光源凭借着高光效、高显色能力、长寿命、广、无铅无、低电压驱动、高响应速度、近似点光源、紧凑不易碎等优点开始崭露头角,并成为了下一代-显示技术的技术方案。

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以ccfl作为背光源只能有两个状态,只有“开”或者“关”,因此只能工作在背光全亮模式如图1-3-1a所示。这样造成两个主要的缺点:(1) lcd显示器因为液晶分子的特性,在显示灰度比较暗的图像时存在漏光现象。因此当液晶显示器显示暗像时,ccfl背光源仍是全亮模式,受lcd显示器漏光现象的影响,造成显示图像对比度下降。2由于背光一直在全亮状态,能耗比较大。而以led作为背光源时,由于led体积较小,是由led均匀地分布在整个背光面上构成led阵列如图1-3-2所示,各个led所照射出的光均匀地投射在整个背光膜上。虽然难以单独控制液晶的每一个像素点的亮度,但是可以尽量细分对液晶的照明区域,实现对led阵列的分区域控制,根据待显示图像的亮度值,控制对应背光区域的led点阵块的亮度值,实现动态背光,如图1-3-1 (b)所示,从而使得待显示图像中暗的区域更暗,亮的区域更亮,以达到提高图像对比度的目的。同时由于led背光源不是一直处于全亮状态,在一定程度上也降低了能耗。

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根据动态背光中调光块的配置, 动态背光技术可以分为零维调光 0 - ddimming、一维调光(1-d dimming)、二维调光(2-ddimming)和三维调光(3-d dimming)四种。零维调光将整个显示屏的画面作为一个调光块,led背光源的所有led同时驱动,在背光源平面上显示为同时点亮、同等亮度,所以零维调光又称全局调光(global dimming),其背光源平面示意图如图1-3-3所示。一维调光是将一个或多个行或列作为调光块,进行独立的亮度调节,其平面示意图如图1-3-4所示。二维调光是将背光led沿行和列方向分为阵列状的多个调光块,进行独立的亮度调节,其平面示意图如图1-3-5所示。三维调光与二维调光的背光源分区方式相同,但是白光的产生是由rgb三色led合成的,r/g/b三色led分别驱动。每个分区除了可进行亮度灰阶调整外,也可进行rgb 色彩的独立调整,


技术脉络

led背光源分区域动态控制技术涉及的功效大致可分为三类:1提高对比度;2提高区域之间的均一性;3减少闪烁。图3-1给出了led背光源分区域动态控制技术演进路线,在图中采用了不同的颜色对每件申请的技术功效进行了标注。从图3-1中可以看出,该领域在2003年和2004年的申请为lg公司的申请,其属于led背光源分区域动态控制的早期发展阶段,其仅是通过背光源的分区域动态控制总体上提高显示装置的显示。随着技术的不断成熟,开始有具体针对提高显示的申请。







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