三.新技術(shù)出現(xiàn)，為節(jié)能“支招”

1.節(jié)能的兩個(gè)基本點(diǎn)現(xiàn)狀

（1）背光源使用情況

說(shuō)到光源，前面己經(jīng)提到，液晶拼接行業(yè)的主流尺寸產(chǎn)品仍是以CCFL為主，但LED背光源的液晶屏以節(jié)能、超薄等優(yōu)點(diǎn)，也搶占了不少CCFL的市場(chǎng)，但這只在電視機(jī)行業(yè)凸顯得比較明顯。

盡管從前端的液晶屏企業(yè)到后端的整體制造企業(yè)都開(kāi)始布局LED產(chǎn)品，但礙于整個(gè)安防顯示行業(yè)對(duì)液晶屏需求相對(duì)于電視機(jī)行業(yè)對(duì)液晶屏的需求，仍屬于相對(duì)較小的行業(yè)，液晶屏生產(chǎn)企業(yè)對(duì)拼接顯示專(zhuān)用屏的生產(chǎn)仍處于跟隨電視用屏的需求的階段。對(duì)于液晶拼接而言，雖然也有LED背光屏的出現(xiàn)，但仍屬于背光常亮的產(chǎn)品，在節(jié)能和對(duì)比度低的方面未彰顯出優(yōu)勢(shì)。

（2）區(qū)域亮度控制方法

為改變背光常亮的狀態(tài)，我們可以通過(guò)讓背光的亮度隨著圖像內(nèi)容的變化而變化：當(dāng)整幅圖像全部為最亮?xí)r，背光全亮；當(dāng)整幅圖像全黑時(shí)，背光全黑；當(dāng)圖像有亮有暗時(shí)，背光通過(guò)自動(dòng)控制進(jìn)行變換，讓亮的區(qū)域更亮，暗的區(qū)域更暗，在提升圖像對(duì)比度的同時(shí)，不丟失暗場(chǎng)圖像細(xì)節(jié)。

顯然，CCFL背光是無(wú)法實(shí)現(xiàn)這種區(qū)域亮度控制的：一方面是因?yàn)镃CFL的形狀是長(zhǎng)條形，無(wú)法進(jìn)行區(qū)域劃分;另一方面是它的亮度不能按照?qǐng)D像內(nèi)容進(jìn)行快速調(diào)整。同時(shí)，在采用LED作為區(qū)域亮度控制時(shí)，只能采用直下式背光，而不能采用側(cè)射式。

3.新品技術(shù)突出亮點(diǎn)

筆者所在的企業(yè)研究的“特雅麗”技術(shù)就是順應(yīng)市場(chǎng)要求與行業(yè)的發(fā)展，該技術(shù)是在液晶模組中，將模組的背光分為幾個(gè)區(qū)域，再根據(jù)所顯示的圖像內(nèi)容獨(dú)立控制每個(gè)區(qū)域的背光亮度變化，以實(shí)現(xiàn)其基本功能。

（1）背光源的選擇

從結(jié)構(gòu)上看，用來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能的LED背光類(lèi)型分為兩大類(lèi)：直下式LED背光和側(cè)入式LED背光。早期，人們多關(guān)注的是直下式LED背光。它在水平和垂直方向上將屏幕的背光源劃分為若干區(qū)塊，每個(gè)LED的分區(qū)一般為正方形等規(guī)則開(kāi)關(guān)，分區(qū)內(nèi)所有LED連接在一起，且可以隨著液晶面板上對(duì)應(yīng)圖像位置的畫(huà)面明暗程度進(jìn)行亮度調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)比度的提高、畫(huà)質(zhì)的改善和動(dòng)態(tài)功耗的降低。雖然在此類(lèi)應(yīng)用中，同樣尺寸的LED的數(shù)量會(huì)比側(cè)入式LED背光多出數(shù)倍，導(dǎo)致LED的成本方面不具優(yōu)勢(shì)，但要做到圖像背光亮度的精細(xì)調(diào)整，這是最佳的方案。

側(cè)入式背光模組的原理也并不復(fù)雜。沿LED燈條排布的方向?qū)⑵聊环譃閹讉�(gè)區(qū)域，通過(guò)DSP芯片的處理分別控制每一個(gè)區(qū)域的亮度變化，以實(shí)現(xiàn)其功能。由于使用的LED數(shù)量少、成本低，易于實(shí)現(xiàn)范薄型化等特點(diǎn)，這種亡命天涯式LED背光技術(shù)在近期成為各終端廠商關(guān)注的重點(diǎn)，雖不能做到與真正式背光能源完全相同的畫(huà)質(zhì)和節(jié)能效果但仍然是現(xiàn)階段不錯(cuò)的選擇。

（2）控制方式選擇

從背光控制方式來(lái)說(shuō)，可以分為0D、1D、2D和3D等幾種方式。

0D：背光系統(tǒng)只進(jìn)行整體亮度的調(diào)節(jié)，節(jié)能和畫(huà)質(zhì)改善的能力有限。優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，成體低。

1D：側(cè)入式控制：主要應(yīng)用在側(cè)入式LED背光系統(tǒng)中，能夠針對(duì)圖像中一列或每一行區(qū)域的亮度的變化進(jìn)行對(duì)應(yīng)背光亮度的調(diào)節(jié)。節(jié)能和畫(huà)質(zhì)改善效果優(yōu)于0D方式，需要在系統(tǒng)或LED驅(qū)動(dòng)部分增加對(duì)圖像內(nèi)容的分析和控制功能，成本略有增加。

2D：直下式控制：主要針對(duì)直下式LED背光應(yīng)用，根據(jù)LED的分區(qū)數(shù)量和大小能夠分別調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)區(qū)域的背光亮度變化，實(shí)現(xiàn)比1D更好的畫(huà)質(zhì)和更低的動(dòng)態(tài)功耗。驅(qū)動(dòng)部分的成本與1D相當(dāng)，但總體成本由于LED燈數(shù)量的增多而有所增加。

3D：在2D的基礎(chǔ)上改進(jìn)，用RGB三色LED來(lái)限代白光LED。由于使用了R、G、B三色的LED，使得背光系統(tǒng)在進(jìn)行亮度調(diào)節(jié)的同時(shí)，還能夠根據(jù)畫(huà)面各區(qū)域的色彩分布動(dòng)態(tài)調(diào)整對(duì)應(yīng)背光部分的色度，實(shí)現(xiàn)色域更廣的畫(huà)質(zhì)，比2D方式有更好的色彩表現(xiàn)。缺點(diǎn)是硬件成本高于2D方式，同時(shí)由于需要處理RGB背光整體白平衡的同問(wèn)題，因此開(kāi)發(fā)居本有較大的增加。

企業(yè)可以根據(jù)以上幾種背光控制方式來(lái)做好自己的選擇，但綜合成本等方面的考慮，筆者認(rèn)為采用2D方式是在充分保證圖像質(zhì)量的前提下的控制最佳方案。

（3）分區(qū)選擇分析

對(duì)于LED背光而言，分區(qū)的數(shù)量是和畫(huà)質(zhì)、功耗及成本等因素緊密相關(guān)的。根據(jù)相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，無(wú)論是側(cè)入式LED背光還是直下式LED背光，當(dāng)分區(qū)數(shù)量增加到一定程度時(shí)，LED背光系統(tǒng)中LED燈的點(diǎn)亮比例不會(huì)繼續(xù)減小，即意味著此時(shí)LED背光的動(dòng)態(tài)功耗難以繼續(xù)降低；同時(shí)，分區(qū)數(shù)量少的話，功率的降低效果不會(huì)太明顯。所以分區(qū)選擇還是控制在一定范圍內(nèi)較好。

（4）產(chǎn)品分配實(shí)施

針對(duì)分區(qū)，以46寸拼接單元為例，根據(jù)所選的LED類(lèi)型，確定了LED的數(shù)量為190顆。此時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品控制功能，將背光分為38個(gè)區(qū)域進(jìn)行控制。其中，每5顆LED作為一個(gè)最小的亮度控制區(qū)域。對(duì)42寸拼接單元來(lái)說(shuō)，每一個(gè)區(qū)域的面積約為128平方厘米，約為一張A4紙面積的5分之一。針對(duì)驅(qū)動(dòng)方案，綜合考慮系統(tǒng)復(fù)雜度和方案成本，采用特雅麗的相關(guān)方法作為真正式背光系統(tǒng)中的LED的驅(qū)動(dòng)方案。

針對(duì)信號(hào)處理部分，由于產(chǎn)品功能的實(shí)現(xiàn)需要高速DSP實(shí)時(shí)對(duì)每一場(chǎng)的視頻信號(hào)進(jìn)行處理，這是實(shí)現(xiàn)直下式背光系統(tǒng)復(fù)雜而重要的內(nèi)容之一。當(dāng)前該技術(shù)在行業(yè)內(nèi)尚處于起步階段，沒(méi)有現(xiàn)成的專(zhuān)用芯片，因此只能彩用DSP的方式得以實(shí)現(xiàn)。結(jié)合信號(hào)處理部分與LED的驅(qū)動(dòng)電路，最終形成的直下式功能的方案，外地對(duì)驅(qū)動(dòng)板PCB，為滿足不同客戶對(duì)產(chǎn)品功能的需求，在PCB設(shè)計(jì)時(shí)考慮與不需要該功能的需求的兼容。

（5）實(shí)施結(jié)果

1.背光隨圖像內(nèi)容變化而變化。通過(guò)產(chǎn)品功能發(fā)現(xiàn)，背光在隨著屏幕內(nèi)容的變化而變化，并且變化非常明顯。

2.功率隨著圖像內(nèi)容的變化而變化。充分利用特雅麗的技術(shù)達(dá)到了更加高清，更加節(jié)能的目的

此外，要達(dá)到好的調(diào)光效果，那么調(diào)光分區(qū)及調(diào)光方案就要選擇相對(duì)較好的方案。目前市場(chǎng)上有略微便宜的產(chǎn)品，比如分區(qū)僅為12個(gè)區(qū)域，雖然有一定的節(jié)能效果，但功能降低最大僅為50%并且畫(huà)面中的黑色仍舊黑的不夠徹底，易出現(xiàn)光暈現(xiàn)象，所以，請(qǐng)認(rèn)準(zhǔn)特雅麗技術(shù)的DID大屏拼接。

（6）節(jié)能計(jì)算

以常見(jiàn)的2*3的46寸LED背光液晶拼接為例：普通的46寸LED背光液晶拼接單元功耗為2000W，拼接后的總功率為12000W。那么每日的用電量為28.8度，每年的用電量為10512度，按照三年的使用期限，用電量為31536度。按照電纜為0.6元/度計(jì)算，三年的用電費(fèi)用為20000余元。

如果采用特雅麗技術(shù)的液晶拼接，按照節(jié)能至少一半計(jì)算，那么用電量節(jié)約一半，即節(jié)約9460余元，完全可以抵消購(gòu)買(mǎi)拼接時(shí)的一次性多投入的6000元；并且拼接系統(tǒng)一旦建立，使用期限完全不止三年，使用年限越長(zhǎng)，節(jié)約越明顯。

三、結(jié)語(yǔ)

為響應(yīng)國(guó)家及社會(huì)所倡導(dǎo)的建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)，以及作為富有社會(huì)責(zé)任的大型企業(yè)而言，企業(yè)有責(zé)任和義務(wù)推出能夠符合社會(huì)及歷史發(fā)展潮流的產(chǎn)品；單純的價(jià)格惡性競(jìng)爭(zhēng)不但犧牲了整個(gè)安防顯示產(chǎn)業(yè)鏈上的從業(yè)者的利益，必然對(duì)整個(gè)行業(yè)的良性發(fā)展帶來(lái)很大的風(fēng)險(xiǎn)；深圳維冠視界科技有限公司也希望本企業(yè)的新產(chǎn)品能夠繼續(xù)以客戶實(shí)際使用角度出發(fā)，引導(dǎo)整個(gè)拼接行業(yè)的發(fā)展方向。