前面介绍过液晶屏侧入式光源,我们来详细解析液晶屏的“直下式光源”。
这是与“侧入式”相对应的一种核心背光技术。它们共同的目标都是为不自发光的液晶面板提供背光,但实现路径截然不同。
核心定义
直下式光源,是指将发光组件(LED灯)直接排列在液晶面板的正后方,形成一个覆盖整个屏幕的发光阵列。光线从后方直接向上射出,经过光学膜片的匀化后,为液晶层提供照明。
它的核心设计哲学是:将光源均匀、直接地铺在屏幕背后,以追求极致的画质表现,尤其是在对比度、亮度和光控精度上。
关键组成部分
一套完整的直下式背光系统主要包括:
LED背光模组:这是核心。大量LED灯珠被均匀地排列在背板上,形成一个密集的发光矩阵。灯珠的数量可以从几十颗(普通电视)到数千、甚至上万颗(Mini-LED电视)不等。
光学腔体与反射杯:每个LED灯珠通常配有独立的反射杯,用于控制光线的出光角度,减少光串扰,并提高光利用率。
扩散板/扩散膜:位于LED灯阵上方。由于LED是点光源,直接观看会有明显的“光点”。扩散板的作用是将这些点光源发出的光充分打散、混合,形成均匀的面光源。
与侧入式关键区别:直下式没有导光板。它用“LED阵列 + 扩散板”的组合取代了侧入式的“边缘LED + 导光板”组合。
棱镜膜(增亮膜):与侧入式类似,用于将光线汇聚到屏幕正前方的视角内,提升正面亮度。
分区控光驱动电路(高端型号必备):这是实现直下式画质优势的灵魂。系统将背后的LED灯阵划分为数十、数百乃至数千个独立的控制区域,每个区域都可以根据屏幕显示内容的明暗,独立调节其亮度或完全关闭。
与侧入式光源的核心对比(画质 vs. 厚度)
特性 | 直下式光源 | 侧入式光源 |
LED位置 | 位于液晶面板正后方,均匀分布。 | 位于屏幕侧面边缘。 |
结构厚度 | 较厚。需要为LED阵列、散热和光学腔体留出空间。 | 极致纤薄。结构简单,厚度主要由导光板决定。 |
光均匀性 | 较好。灯珠均匀分布,光线直射,不易出现边缘亮、中心暗的问题。 | 依赖导光板工艺,可能出现边缘漏光或均匀性问题。 |
局部调光 | 核心优势。可实现精细的分区局部调光。这是提升画质的王牌技术。 | 很难实现精细分区控光,通常只有边缘区域的粗略控制。 |
对比度与HDR | 极佳。通过关闭暗场区域的背光,可实现接近无限的对比度和真实的纯黑,完美展现HDR内容。 | 一般。整个背光常亮,黑色画面发灰,HDR效果有限。 |
漏光控制 | 优秀。在分区控光下,暗区可完全关闭,基本无漏光。 | 较差。黑色画面下边缘常有明显光晕。 |
能耗与发热 | 相对较高(尤其全屏高亮时),需要更好的散热设计。 | 相对较低,散热压力小。 |
成本 | LED用量大,结构复杂,成本更高。 | LED用量少,结构简单,成本更低。 |
主要应用 | 中高端液晶电视、高端显示器、专业监视器(追求画质优先)。 | 超薄电视、液晶显示器、笔记本电脑、平板、手机(追求轻薄优先)。 |
优点与缺点总结
优点:
画质王者:凭借分区局部调光技术,能实现极高的对比度、深邃的黑色和出色的HDR效果。
均匀性好:屏幕亮度和色彩均匀性通常优于侧入式。
结构稳固,散热直接:背板结构扎实,有利于热量从后方散出。
缺点:
机身厚重:无法做到侧入式那样的极致纤薄。
成本高昂:使用的LED数量多,驱动电路复杂。
功耗相对较高:全屏高亮度下功耗更大。
有“光晕”现象:在极端情况下(如一个明亮小物体位于纯黑背景上),控制该物体的背光分区可能会将少量光线泄露到相邻的、本应关闭的暗区分区,在明亮物体周围形成微弱的光晕。但这在高端多分区产品中已控制得很好。
技术演进:Mini-LED 直下式
这是直下式光源的终极进化形态,也是当前高端液晶显示市场的核心技术:
将传统LED替换为体积更小(尺寸在几十到几百微米)的Mini-LED灯珠。
可以在同样大小的面板背后,部署数千甚至上万颗Mini-LED,从而形成上千个独立的控光分区。
结果:控光精度呈指数级提升,“光晕”效应被大幅抑制,对比度、亮度和HDR效果无限接近自发光OLED的水平,同时又避免了OLED的烧屏问题,成为高端液晶电视的旗舰标配。
简单来说
你可以把直下式光源想象成:
“在一个黑暗的房间(液晶面板)里,整个天花板上都布满了可以独立开关和调亮度的筒灯(LED阵列)。看电影时,星星亮起的区域天花板灯就亮,夜空区域的天花板灯就完全关闭,从而得到最逼真的星空夜景。”
总结而言,直下式光源是一种“为画质而生”的技术路线。它牺牲了轻薄和成本,换来了无与伦比的对比度、控光精度和HDR表现,是追求极致视觉体验用户的首选。 随着Mini-LED技术的普及,直下式光源正在高端显示领域占据主导地位。
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