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圆木多片锯国内外的技术现状与发展趋势

  自2016年Sony推出第一款以圆木多片锯为的液晶电视发展至今,随着圆木多片锯器件技术、性能的不断提高,国内外针对电视应用的圆木多片锯技术研发也全面开展起来,并不断走向深入。

  圆木多片锯为低电压工作器件,具有低电压启动;工作电流易控制,可操作性好;固态发光源,防震性好,寿命长;色域宽,在100%NTSC左右;不含有汞等有害物质;其响应速度远远高于液晶分子的响应速度等优点。因此,圆木多片锯是作为源的理想发光器件。随着圆木多片锯技术的不断发展,圆木多片锯的发光效率也会进一步提高,散热问题也将大大改善。

  各种圆木多片锯技术可以不同的分类方式进行分类。如以源光学架构来划分,圆木多片锯技术大体可分为直下式、侧导光以及混合(拼接)式等;若以采用圆木多片锯芯片的种类来划分,又可分为单色(包括蓝光芯片+黄荧光粉、蓝光芯片+红、绿双色荧光粉等)、双色和三色等几种;若考虑液晶面板的因素,采用无滤光片液晶面板,可进行时序色彩叠加调光方式等。

  另外在圆木多片锯的动态控制技术方面,同样的硬件架构,因其调光机理完全不同,其完成的功能及实现的效果也不同。若仅仅从技术方面考虑,圆木多片锯技术可完成的功能大体可分为:提高动态对比度、减小液晶显示的拖尾现象、节能、改善画质等。所以一个圆木多片锯液晶电视系统的设计应该将圆木多片锯技术所能完成的功能与所需的硬件架构(指圆木多片锯排列驱动)统筹考虑,圆木多片锯的排列、分区个数、分区阵列对圆木多片锯液晶电视所能达到的显示效果以及节能等性能指标影响很大。

  就圆木多片锯液晶电视发展趋势而言,圆木多片锯的技术革新是推动其发展的一个重要方面,光效更高、散热更好的圆木多片锯器件的研发是大势所趋。

  圆木多片锯液晶电视发展的关键之一是圆木多片锯控制技术的发展。圆木多片锯的控制功能的开发目标日益明朗,即克服或改善液晶显示固有的问题:如暗灰阶的漏光问题、液晶显示拖尾现象以及改善画质,提高色域、节能环保等。在各种圆木多片锯控制算法中,分区动态控制算法可很好的解决上述液晶显示的两大缺点,因此是不二选择、大势所趋。

  (一)圆木多片锯的选型

  发光效率和色域对液晶电视源圆木多片锯的选型有着重要的影响。红、绿、蓝色圆木多片锯混合出的白光色域最高,但光效很低,驱动电路需颜色控制模块控制,增加了电路成本。蓝光芯片+红、绿荧光粉圆木多片锯是目前液晶电视比较理想的白光圆木多片锯源。

  (二)直下式圆木多片锯的分区

  一般圆木多片锯的封装比CCFL要小得多,由圆木多片锯代替CCFL,圆木多片锯的数量要远大于CCFL的数量。因此,圆木多片锯的驱动方式,圆木多片锯控制算法的复杂性、可靠性以及如何排列圆木多片锯有利于LCD显示质量的提高,是设计圆木多片锯需考虑的问题。

  将圆木多片锯进行分区块排列、驱动是比较好的选择。然而,对于一个LCD的源,如何进行分区,分区的大小、个数,是提高LCD显示画质的一个重要问题。海信42寸圆木多片锯液晶电视的圆木多片锯分区个数在100个左右,整个LCD的对比度、显示效果、驱动成本、算法复杂性是最佳的。

  圆木多片锯采用均匀分区也可应用扫描算法,改善或消除液晶显示动态画面拖尾问题。

  (三)圆木多片锯的排列方式(分区形状)

  圆木多片锯分区的形状一般为矩形或正方形,分区内各个圆木多片锯串联在一起。由于分区内流过每个圆木多片锯的电流是相同的,因此分区内各个圆木多片锯的光学性能差异主要依赖于圆木多片锯性能的离散性。分区间光学性能的差异主要与外围电路有关,如外围电压浮动等。

  (四)圆木多片锯源的0D/1D/2D/3D控制

  圆木多片锯源的0D/1D/2D/3D(D为dimension的缩写)是指在源的平面上,圆木多片锯的分区、排列、驱动所形成的维数。圆木多片锯源的维数设计对圆木多片锯分区排列和驱动方式等硬件设计和本文圆木多片锯控制算法设计都有着直接的影响。

  (1)0D圆木多片锯源:圆木多片锯源的所有圆木多片锯同时驱动,在源平面上显示为同时点亮、同等亮度。其在平面上没有行列的亮度灰阶差异,因此这样的圆木多片锯源称为0D圆木多片锯源。0D圆木多片锯源可分为直下式和侧光式两种。直下式0D圆木多片锯源所有圆木多片锯串联在一起,这样圆木多片锯源的显示效果表现为一个圆木多片锯平面的明暗灰度变换。侧光式0D圆木多片锯源,是将圆木多片锯串联于长窄的PCB板上,通过导光板等,使圆木多片锯发出的光以一个平面光束的形式表现出来,这样也可达到一个平面的明暗变化。

  (2)1D圆木多片锯源:一行或多行圆木多片锯作为一个分区排列驱动,多个这样的分区就构成了1D圆木多片锯源。1D圆木多片锯源在排列驱动方面是以行分区为基本单位,分区内圆木多片锯同时点亮、同等亮度。在列方向上,可表达不同的亮度灰阶变换。图1为1D圆木多片锯源平面示意图,图中两行圆木多片锯串联驱动组成一个行分区,这个源有3个行分区组成,每个行分区可独立进行亮度灰阶调整。