浅谈侧光式LED背光技术的设计应用

用高效能增亮膜应该会是最简单及直接有效提升能耗表现。若配合高效能增亮膜，在保持同一亮度的水平下，能耗可减低大约20%-30% （最终表现视乎各品牌技术而定）。从数字上计算，电视能耗基本上能够透过高效能增亮膜从80W，改善至60W左右。能耗改善不单让厂家更可大力配合国家环保政策，对消费者而言，相关电费支出亦略有帮助。

　　从以上的技术分析，我们看到侧光式的背光设计对厂家及消费者都有莫大好处。在不久的将来，侧光式单边单条LED必定是LED背光最终的目的地。

　　侧光式优势综合分析

　　侧光式也有一种叫法是侧入式，其最大的一个弱点就是无法局部调光。由于LED灯集中在电视的边缘，必须由导光板将光均匀输出到电视画面上。因此，很难做到对画面某个区域的亮度调节。而直下式，由于可以通过LED驱动芯片来实现某一局部的LED开关，所以局部调光上优势明显。因此，一种新的结合直下和侧入两种技术优点的可局部调光矩阵式背光方案应运而生，并成为相关背光厂商的重点研究方向。

　　关于可局部调光的矩阵式背光方案，应该说是一种侧入与直下相结合的一种背光技术。来自3M公司光学系统部资深工程师吕奕航介绍，该技术早在2009年就已经有相关的背光厂在做一些基础研究。目前看来，很多都把该背光方式归纳为直下式的背光技术，简称为矩阵式背光。

　　该技术的优点应该说集中了直下和侧入的两种技术的优点：

　　1.局部调光：在早期的LED TV刚兴起的时候，当初就有2种技术直下式和侧入式。作为侧入式的一个最大的弱点就是无法局部调光，由于LED灯集中在电视的边缘，必须由导光板将光均匀输出到电视画面上。因此，很难做到对画面某个区域的亮度调节。而直下式，由于可以通过LED驱动芯片来实现某一局部的LED开关，所以局部调光上优势明显。而作为2种技术的结合，矩阵式背光同样可以做到局部调光的功能，而可控的分区则完全由LED驱动决定。在目前早期的一些矩阵式产品上，相比目前的直下式，都会有更多的可控分区。

　　2.厚度：关于厚度，则是直下式背光的一个致命弱点，即使是Sharp使用了LED+lenslet的方式大幅降低了消除LED灯影的厚度，其电视整机厚度仍然远高于侧入式的导光板厚度，这也是在2种LED背光技术中，直下式彻底落败的主要原因。可以说，矩阵式背光完美的解决了这一矛盾。

　　3.画面对比度：作为图像质量表现力很重要的一点，相对来说，对比度是LCD的一个弱项。由于液晶的扭转始终无法实现全开关的0，1控制，因此，通常侧入式液晶的对比度即使应用调光技术也就不过在几千左右。而直下调光技术如在表现黑画面的时候将LED关闭，其对比度可以大幅提高，根据LG宣称，他们的对比度可以达到700万：1。

　　4.节能：在图像较黑的部分，通过关闭或降低LED电流来实现功耗的降低，也是直下背光的一个优点，同样，矩阵背光也有相同的优点。

　　5.散热：作为侧入式背光的一个技术要点，由于矩阵式背光将LED大量分散在背光中，而不是集中在电视机的一侧，这样对散热设计相对来说比较简单。

　　虽然矩阵式背光拥有了上述的一些优点，应该说是将来LED设计的一个新方向，但其缺点在目前也是显而易见的：

　　1、由于矩阵背光要求分块背光必须有精确的控制，通常来说，电路的设计会相应复杂很多;此外，LED芯片的选取以及一些控制芯片也会造成成本的增加。

　　2、在组装上，矩阵背光相应来说，工序复杂度远高于目前的直下式以及侧入式。因此，组装的良率、成本也是制约其的一个主要因素。

　　矩阵式背光与传统直下式背光相比，其局部调光的精准度在目前看来会高于直下式，由于直下式在下扩散板就已经会发生匀光，而矩阵式的则是在下扩散膜片匀光，这样相邻的分区之间的影响需要小于直下式，对对比度的控制会更精细。但是，由于其分区相互影响较小，当万一某一区域块的LED损坏，其光学效果缺陷会比直下式看上去明显很多。此外，其厚度优势极其明显。但由于矩阵的每一块的分区都是相对独立的一个侧入背光，因此，其机构复杂性会高出很多。而目前很多直下式对分区局部控光均通过一块区域内的一些LED的光进行控制，而矩阵式则必须对每个分块都进行控制，因此电路相应较为复杂。

矩阵式与侧入相比，解决了局部控光以及智能节能的问题，极大提升了画面对比度，相对较之简单的散热设计;且其由于导光背光距离远低于侧入式，其光学效率也会较侧入式更高，在厚度上也完全能做到与侧入背光相媲美。唯一与侧入背光相比不足的地方还是上述提及的成本与制造复杂度的问题。通常的一张导光板需要通过几百个分区来