原创 液晶电视的LED背光(三)

由此可见，采用场顺序后所带来的好处是不计其数的。

而且，也只有采用场顺序以后才能够使得LED背光能够实现商业化。才能够真正和CCLF竞争。

三星公司在去年推出了几款采用场顺序的LED背光液晶电视机。其中一款为40”的LE40M91，它的分辨率为1366x768，色域达到 110％，对比度可达10000:1，亮度可达450 cd/m2，场频为100Hz，背光系统的功耗比CCFL降低了70％。背光板的寿命提高一倍以上，更重要的是不含汞，符合RoHS标准。它的售价为 3000美元。

图十三. 三星生产的场顺序液晶电视机LE40M91

区域亮度控制

采用LED背光以后，还可以用区域亮度控制来进一步降低背光功耗。它的基本考虑是这样的。因为实际的图象在每个具体部位的亮度是不一样的有的可能区 域比较亮，有的区域可能比较暗。那么就完全没有必要采用均匀亮度的背光，而可以采用根据图象内容决定的区域亮度控制。它把整个屏幕分隔为例如20个等份， 根据图象内容测出其平均亮度，而决定了这个区域所需要的背光亮度，然后对该区域的背光LED的亮度利用PWM技术进行实时控制，从而实现节能的目的。在采 用背光的区域亮度控制以后，该区域的图象信号也要加以相应的补偿，以免产生亮度失真。

显然，CCFL背光是不可能实现这种区域亮度控制的，一方面是因为CCFL的形状是长条形，根本无法按屏幕分成20个等份的区域；另一方面，是因为它的亮度也不可能按照图象的内容进行快速的调整。

韩国LG公司称这种技术为AFLC（Area Focused Luminance C ontrol,即区域聚焦亮度控制）技术，而日本的NEC称之为AGCPS（Auto Gama Control and Power Saving, 即自动伽码控制和功耗控制），采用这种技术以后，功耗还可以减少一半。

所以如果把场顺序和区域背光相结合，就有可能把整个背光系统的功耗降低为CCFL的一半一下。这是非常惊人的功耗节省。

LED背光的驱动电流和系统

为了产生彩色就需要RGB三种颜色的LED，如果每个灯的亮度可以控制到4096级（12bit），那么就有可能实现687亿种颜色。通常把同一种 颜色的LED串联起来，以得到相同的电流。由于LED的发光通常会受到其本身温度的影响，而且温度还会改变其颜色，所以在高质量的液晶屏中还需要采用彩色 传感器和温度传感器，以便随时监测LED的颜色和温度，然后再用PWM来控制各种颜色的LED的发光。整个系统的框图如图十四所示。

图十四. 带有彩色和温度传感器的RGB LED背光的控制系统

用于LCD TV的背光LED要求有较大的功率,通常每个高亮度LED的压降为3-4伏,电流则高达500-700mA。为了驱动如此多的LED，势必需要很高的电 压。由于通常LCD TV都是用交流供电的。所以最好采用由交流市电直接整流而得到的电压供电。先把桥式整流得到大约250伏DC，直接用来驱动70多颗串联的LED。然后再 对LED进行恒流调节。这种转换方案对输入端的功率因子要求很高，所以还需要功率因子校正（PFC）。而图十五的一种驱动电路可以自动起到PFC的作用， 因而不再需要单独的PFC芯片。

结束语

采用LED作为液晶电视的背光已经是不可逆转的潮流。根据Insight Media 在2006年作出的估计，用LED背光的LCD TV将在2010年超过CCFL背光的液晶电视机。其估计的绝对数字远远偏小，但是其相对估计还是可信的。

LED背光看上去好像没有什么太复杂的技术，但是如果要应用到液晶电视中就含有很多非常复杂的技术。如果不早一点起步，我们又将远远落后于日本和韩 国。永远跟在他们的后面。甚至会再一次面临缴纳巨额专利费的困境。“中国是家电生产的大国，但是不是家电生产的强国。”我们必须彻底改变这个状况！唯一的 方法，就是要加大研发的投入。美国的很多企业都将营业收入的20％以上用于研发。希望将来政府也要鼓励和支持企业加大研发的投入。这才是中国企业的出路！