1、液晶显示原理

液晶显示器（LCD）具有功耗低、重量轻、厚度薄等优点，它已经成为许多平面显示器件中应用较广泛、工业化程度很高的显示设备，并且仍在快速发展。液晶是介于液体和固体之间的有机化合物，具有规律性的分子排列。液晶本身不具有发光特性，因此需要在其背面布置光源。液晶面板通过控制通过它的透光率来显示不同的亮度，这种光源被称为背光源。在彩色显示器的液晶面板的每个像素下有一组由红色、绿色和蓝色滤光片组成的滤光片，背光源发出的白光被滤光片组中的滤光片过滤，变成高饱和度的准单色光照射液晶像素。通过调节每种颜色对应的滤光片的液晶分子的透光率，可以将每种不同亮度的准单色光混合成所需亮度的彩色光。

2、液晶显示器的背光模组

在一般的产品应用中，为了降低成本和提高效率，背光源及其驱动电路、用于提高光学性能的光学薄膜以及其他附属部件通常被集成到可以直接与液晶面板一起使用的部件中，即背光模组。背光模组不仅是液晶显示器的重要组成部分，也是影响液晶显示器显示质量和性能的重要部件。背光模组的背光主要包括三种类型：冷阴极荧光灯背光源(CCFL)、电致发光背光源(EL)和发光二极管背光源(LED)。2008年以前，CCFL是背光模组的主流光源，具有亮度高、使用寿命长、成本低等优点。然而，CCFL也具有色域覆盖率低、色重现性差、功耗高等缺点，而且CCFL本身就含有汞，不利于环保，从而在一定程度上制约了LCD的进一步发展。2008年后，随着白光LED技术的成熟，LED背光源凭借高光效、高显色能力、长寿命、宽色域、无铅无汞、低电压驱动、高响应速度、近似点光源，紧凑不易碎等优势脱颖而出，成为下一代绿色环保显示技术的[敏感词]技术方案。

根据背光源在模块中的设置位置不同，LED背光模块可分为直下式（Direct -Type）和测光式（Edge -Type）两种。该侧光式背光模块中，多个LED光源设置在模块的侧面，通过导光板、反射膜、扩散膜形成均匀的发光面。本发明中，LED阵列均匀分布在LCD显示板下方，加上反射腔和扩散膜等共同作用，获得亮度均匀的平面发光效果。与两种技术相比，测光式可以节省更多的LED颗粒数量，而且由于测光式方案中的LED设置在侧面，所以LCD的整体厚度可以很薄，但是这种测光式结构不太适合超大尺寸的LED背光模组，在测光式方案中很难实现块明暗调节，导致画面的对比度和色彩饱和度的牺牲；而直下式LED背光模块则不需要使用导光板，通过均匀设置在模块底部的LED光源在一定空间内自由混合后直接出射到模块表面，可以很好的解决侧入式LED背光模块体积大的缺点。

3、 LED背光源的面积动态控制

CCFL作为背光源只能有两种状态，只有“开”或“关”，所以它只能在背光全亮模式下工作。这造成了两个主要的缺点：(1)由于液晶分子的特性，LCD显示器在显示深灰色图像时存在漏光现象。因此，当液晶显示器显示暗色图像时，CCFL背光源仍然处于全亮模式，这受到液晶显示器漏光现象的影响，导致显示图像的对比度降低。(2)因为背光一直在全亮状态，所以能耗比较大。使用LED作为背光源时，由于LED体积较小，均匀分布在整个背光面上，形成LED阵列，每个LED发出的光均匀投射在整个背光膜上。虽然很难单独控制液晶各像素的亮度，但可以尽可能细分液晶的照明区域，实现不同区域LED阵列的控制，根据待显示图像的亮度值控制背光区域对应的LED点阵块的亮度值，实现动态背光，从而使待显示图像中的暗区变暗，亮区变亮，从而达到提高图像对比度的目的。同时，由于LED背光源并不总是处于全亮状态，也在一定程度上降低了能耗。

LED是一种能将电能转化为可见光的固态半导体器件，可以直接将电转化为光。同时，LED是电流型器件，即它的工作状态是以通过它的电流为基础的，它的工作电流约为20mA左右，管压降为1.8~4v。因此，亮度动态控制方法可以很容易地调节液晶显示器背光源的电源电压或输入电流的大小，从而改变液晶显示器的发光强度，即通过分析显示的画面，可以获得不同区域的较佳亮度，并控制液晶显示器背光达到相应的亮度，从而有效地解决了液晶显示器存在的动态模糊和对比度低两大问题。

根据动态背光中调光块的配置，动态背光技术可以分为四种类型：零维调光、一维调光、二维调光、三维调光。零维调光以整个显示屏的画面为调光块，同时驱动LED背光源中的所有LED，显示背光源平面上同时点亮、同等亮度，因此零维调光也称为全局调光。一维调光是使用一行或多行或列作为独立亮度调节的调光块。二维调光是将背光LED沿行、列方向分成阵列状的多个调光块，进行独立的亮度调节。三维调光与二维调光的背光源分区方式相同，但白光的产生是由RGB三色LED合成的，R/G/B三色LED是分开驱动的。除了亮度灰度调节，每个分区还可以独立调节RGB颜色。