LCD fona apgaismojuma veids un priekšrocības un trūkumi (LCD, CCFL, LED)

Šķidro kristālu fona apgaismojuma displeja princips Lielākā atšķirība starp šķidro kristālu un plazmu ir tāda, ka šķidrajiem kristāliem ir jāpaļaujas uz pasīvo gaismas avotu, savukārt plazmas televizors ir aktīva gaismu izstarojoša displeja ierīce. Pašlaik tirgū pieejamā LCD fona apgaismojuma tehnoloģija ietver LED (gaismas diodes) un CCFL (aukstā katoda fluorescenci).

Lampa) Divu veidu.

Aukstā katoda dienasgaismas spuldze (CCFL)

Tradicionālie šķidro kristālu displeji izmanto CCFL (aukstā katoda dienasgaismas spuldzes) fona apgaismojumu. Ir divi galvenie CCFL fona apgaismojuma veidi:"sānu tipa" un"tiešā tipa". Tomēr sānu tipa gaismas vadotnes dizains palielina fotorefrakcijas ātrumu, kas savukārt ierobežo fona apgaismojuma spilgtumu. Jo lielāks ir paneļa izmērs, jo mazāks tas ir, tas ir piemērots tikai 8 collu līdz 15 collu TFT LCD paneļiem, tas ir, personiskai apskatei, piemēram, klēpjdatoriem un galddatoriem. Taču, skatoties mājās lielos LCD televizorus, sānu apgaismojuma tipa spilgtumu būs grūti ievērot. Tā vietā tas ir taisni uz leju.

Tomēr, jo lielāks ir LCD izmērs, jo lielāka ir tā fona apgaismojuma moduļa izmaksu daļa, kas attiecas uz tiešā tipa CCFL fona apgaismojuma moduli. Saskaņā ar statistiku, tas pats attiecas uz tiešā tipa CCFL fona apgaismojuma moduļa izmantošanu. Fona apgaismojuma modulis veido tikai 23% no kopējām izmaksām collās, bet tas palielinās līdz 37% par 30 collām, un tiek lēsts, ka, sasniedzot 57 collas, fona apgaismojuma moduļa izmaksas sasniegs 50%. Tāpēc nolaižamais CCFL fona apgaismojums ir piemērots tikai vidēja izmēra LCD televizoram, kura diagonāle ir aptuveni 30 collas, un nav piemērots izmantošanai lielākas platības dizainā. Tajā pašā laikā CCFL apgaismojuma ražošanai izmanto dzīvsudraba gāzes izlādi. Lai gan pašreizējie Eiropas Savienības noteiktie RoHS noteikumi, kamēr&deva quot;dzīvsudraba" ir zem normas, tas joprojām ir pieļaujams, bet neviens nevar garantēt, ka nākotnē standarts var tikt paaugstināts līdz nullei (vispār nav atļauts. Izmantot), tad CCFL nevarēs lietot, vai arī jāmaina uz dzīvsudrabu -bezmaksas CCFL.

Pat ja dzīvsudrabu nesaturoša CCFL ir tehniski iespējama, CCFL joprojām ir gāzizlādes elektroniskais apgaismojums ar slēgtu dienasgaismas lampu. Luminiscences caurules pretestība ārējiem spēkiem ir ierobežota. Liels trieciens salauzīs dienasgaismas spuldzi un padarīs apgaismojumu neefektīvu. Citam cietvielu elektroniskajam apgaismojumam (piemēram, LED) šādas bažas nav. Turklāt, tā kā tiešās nomešanas tipam nav nepieciešama gaismas virzošā plāksne un tas ir salīdzinoši brīvs no fotorefrakcijas problēmām, tam nav nepieciešama spilgtuma uzlabošanas plēve, jo īpaši spilgtuma palielināšanas plēve ir dažu uzņēmumu patentēta tehnoloģija, un cena ir dārgi. Gaismas dēlis un spilgtuma uzlabošanas plēve, kas palīdz samazināt izmaksas.

Tomēr nolaižamajam CCFL ir arī savi trūkumi. Lai palielinātu attēla spilgtumu, ir jāpalielina gaismas cauruļu skaits. Tomēr pārāk cieša gaismas cauruļu izvietojuma rezultāts neveicinās siltuma izkliedi. Tā kā attālums starp kreiso un labo fāzi ir samazināts, siltuma izkliede ir jāpalielina no biezuma līmeņa. Vieta, taču biezuma pieaugums ir līdzvērtīgs arī LCD televizora priekšrocību daļējai kompensēšanai: viegls un plāns.

Starp citu, izmantojot CCFL gaismas cauruli liela collu LCD televizorā, arī gaismas caurules garumam ir jāpalielina, reaģējot uz collu skaita pieaugumu. Tomēr garākai CCFL gaismas caurulei gaismas caurules vidusstāvoklis un abi gali būs MURA spilgtuma un krāsas problēma MURA ir viegli sastopama, kas ietekmē fona apgaismojuma gaismas vienmērīgumu. Lai saglabātu gaismas vienmērīgumu, ir jāizmanto difūzijas plēve, lai uzlabotu gaismas vienmērīgumu, bet difūzijas plēve arī radīs gaismas caurlaidības zudumu. Lai samazinātu spilgtumu, samazinātā spilgtuma rezultāts ir jāpastiprina, palielinot gaismas cauruļu skaitu, taču, kā minēts iepriekš: gaismas cauruļu pievienošana apgrūtinās siltuma izkliedes projektēšanu, palielinās fona apgaismojuma moduļa biezums un pat palielināt enerģijas patēriņu. Saprotams, ka CCFL fona apgaismojuma moduļu elektroenerģijas patēriņš ir veidojis 90% no LCD televizoru kopējā elektroenerģijas patēriņa. Tāpēc fona apgaismojuma tehnoloģijas maiņa ir viens no pašreizējiem LCD attēla kvalitātes mainīšanas virzieniem.

Gaismas diode (gaismas diode; LED)

Tā kā CCFL fona apgaismojumam ir daudz blakusparādību un šaubu, nozare meklē arī dažādas jaunas fona apgaismojuma ieviešanas tehnoloģijas, un LED ir viens no iespējamiem risinājumiem, piemēram, Sony Qualia sērijas televizoriem, kas ir augstas klases liela izmēra ( 40 collu, 46 collu) LCD televizoru, kura fona apgaismojuma daļa ir izgatavota no WLED, sauc par WLED fona apgaismojuma tehnoloģiju. LCD monitoru izpēte un LED fona apgaismojuma tehnoloģijas izstrāde arī ir sasniegusi būtisku posmu. Mēs jau varam redzēt saistītos produktu displejus 2007. gada CES izstādē.

LED fona apgaismojumam ir daudz priekšrocību. Pirmkārt, cietvielu elektroniskais apgaismojums. Tā triecienizturība ir augstāka nekā CCFL. Nav bažas par dzīvsudraba gāzes vides aizsardzības noteikumiem, nav bažas par UV ultravioleto staru noplūdi, un tas pārsniedz krāsu piesātinājumu un kalpošanas laiku. CCFL, turklāt gaismas diodes var darbināt tik ilgi, kamēr tās darbina pozitīvs spriegums. Atšķirībā no CCFL, kas prasa mainīgu pozitīvo un negatīvo spriegumu, pat ja tiek izmantots tikai pozitīvais piedziņas spriegums, gaismas diožu pieprasījuma līmenis ir zemāks nekā CCFL. Turklāt gaismas diodes spilgtumu var regulēt tikai ar impulsa platuma modulāciju (PWM), un to pašu metodi var izmantot, lai novērstu pēcattēla problēmu TFT LCD displejā. Tomēr CCFL spilgtuma regulēšana ir sarežģītāka. Un pēctēlu nevar nomākt, tas ir jānospiež citādi.

Lai gan LED fona apgaismojumam ir daudz priekšrocību, tam ir arī savi trūkumi. Pirmais ir gaismas efektivitāte. Tāda paša enerģijas patēriņa ziņā LED nav tik labs kā CCFL, tāpēc siltuma izkliedes problēma būs nopietnāka nekā CCFL. Turklāt LED ir punktveida gaismas avots, kas ir līdzīgs CCFL' lineārajam tipam. Gaismas avotam ir grūtāk kontrolēt gaismas vienmērīgumu nekā faktiskajam gaismas avotam. Lai panāktu pēc iespējas lielāku gaismas vienmērīgumu, rūpīgi jāizvēlas ražoto gaismas diožu raksturlielumi, un vienam un tam pašam fona apgaismojumam tiek izmantots liels skaits LED ar vienādiem parametriem (viļņa garums, spilgtums). arī izvēle ir diezgan liela. Par laimi, LED gaismas efektivitāte joprojām uzlabojas. Šobrīd tas var sasniegt vairāk nekā 100 ml/W. Tādā veidā var būt labāks krāsu piesātinājums, un fona apgaismojuma WLED izvietojums var būt mierīgāks, tādējādi mazinot enerģijas patēriņa un siltuma izkliedes problēmas. Un pēc tam, kad ražošanas ražības līmenis turpina uzlaboties un nobriest, tiks samazinātas arī izmaksas par rūpīgu gaismas diožu izvēli ar nemainīgiem spilgtuma parametriem.

Ar fona apgaismojuma tehnoloģijas maiņu vien var nepietikt, lai izsauktu LCD revolūciju, tāpēc' apskatīsim citus LCD tehnoloģiju sasniegumus. OLED (Organic Light Emitting Diode) ir organiska gaismas diode. OLED displeja tehnoloģija atšķiras no tradicionālajām LCD displeja metodēm. Tam nav nepieciešams fona apgaismojums, un tiek izmantots ļoti plāns organisko materiālu pārklājums un stikla pamatne. Kad strāva iet cauri, šie organiskie materiāli izstaros gaismu. Turklāt OLED displeja ekrānu var padarīt vieglāku un plānāku, ar lielāku skata leņķi, un tas var ievērojami ietaupīt enerģiju. Tomēr tā pašreizējais kalpošanas laiks un cena ir vājās vietas, kas ierobežo tā attīstību LCD.

OLED ir vēl viena paneļu pielietošanas tehnoloģija, kas ir piesaistījusi uzmanību, un maza izmēra paneļu realizācija ir agrāk. Saskaņā ar klientu plāniem no 2008. līdz 2009. gadam iznāks vairāk modeļu, taču apakšpaneļi joprojām būs galvenie, un pat tad, ja modeļi un sūtījumi ir ievērojami palielinājušies salīdzinājumā ar šodienu, tirgus daļa nepārsniegs 10%. . OLED sākotnēji bija plānāks, un tam bija labāki apstākļi nekā TFT-LCD kontrasta, skata leņķa un enerģijas taupīšanas ziņā. Nozare to vienmēr ir novērtējusi, jo tā aizstās TFT-LCD, un tā pirmajos gados ir arī ieguldījusi pētniecībā un attīstībā. Tomēr, no vienas puses, OLED tehnoloģija ir saskārusies ar vājajām vietām, un dzīves problēma ir jāpārvar; no otras puses, TFT-LCD tehnoloģija turpina uzlaboties, un tagad tā var arī nodrošināt izcilu kontrastu un skata leņķus, kā rezultātā pieprasījums pēc OLED nav ievērojami palielinājies, un tirgus ir mazs un piedāvājums ir pārāk liels, ir ierobežots ar cenu konkurenci; uzņēmumi, kas sākotnēji ieguldīja, diez vai var izvairīties no likvidācijas un štatu samazināšanas likteņa. Agrāk Taivānas Shenghua Technology ieguldīja Shengjuaņas izveidē, lai ieguldītu OLED pētniecībā un attīstībā. Redzot, ka OLED un TFT-LCD nevar konkurēt, jo īpaši izmaksu atšķirība ir liela. Runājot par specifikācijām, TFT-LCD var viegli sasniegt 170 grādu skata leņķi, 500:1 kontrastu un spilgtumu. To var palielināt vai padarīt plānāku. Lai gan reakcijas ātrums ir salīdzinoši mazāks, tas var sasniegt cilvēka acij pieņemamo diapazonu. Tāpēc arī Shengyuan ir slēgts, atstājot tikai dažus R&D darbiniekus, lai atgrieztos Šenhuā, lai izstrādātu materiālus. Nākotnē, ja OLED kalpošanas laiku un cenu varēs ievērojami uzlabot, joprojām pastāv iespēja; šajā posmā tas attiecas tikai uz produktiem ar īpašām īpašībām un uzsver nepieciešamību būt inovatīviem; laika punkts lieliem daudzumiem vēl nav redzēts.

Un AMOLED (Active Matrix/Organic Light Emitting Diode) aktīvās matricas organiskās gaismas diodes panelis (AMOLED) tiek saukts par nākamās paaudzes displeja tehnoloģiju, tostarp Samsung Electronics, Samsung SDI, LG Philips piešķir lielu nozīmi šai jaunajai displeja tehnoloģijai. Pašlaik, izņemot Samsung Electronics un LG Philips, kas koncentrējas uz liela izmēra AMOLED produktu izstrādi, Samsung SDI un AUO koncentrējas uz maziem un vidējiem izmēriem. Ņemot vērā pašreizējo gatavo produktu veiktspēju, ja AMOLED izmaksas var efektīvi kontrolēt, tradicionālā LCD paneļa tehnoloģija tiks nopietni apstrīdēta.

Viena no AMOLED priekšrocībām: nav nepieciešams fona apgaismojums

Viena no AMOLED priekšrocībām: lielāks krāsu piesātinājums

Viena no AMOLED priekšrocībām: tas var sasniegt IPS vai VA paneļu 180 grādu skata leņķi

Viena no AMOLED priekšrocībām: efektīvi atrisiniet LCD paneļa dinamiskā izplūšanas problēmu

No iepriekšminētajām četrām OLED priekšrocībām īpašu uzmanību pievēršam ceturtajai produkta funkcijai, jo visi šobrīd tirgū esošie galddatoru LCD monitori nevar atrisināt šķidro kristālu ekrāna dinamiskā izplūšanas problēmu. LCD ekrāna dinamiskais attēla izplūšana parasti attiecas uz izplūdušām malu kontūrām ekrāna maiņas laikā. Dinamiskā attēla izplūšanas parādībai ir divi iemesli. Viens ir šķidro kristālu reakcijas laiks un fosfora pēcspīdums, bet otrs ir TFT disks, piemēram, Hold metodes attēla vadība.

Aizturēšana ir galvenais izplūdušo dinamisko attēlu cēlonis

Tā sauktais"Hold mode" displeja režīms ir Rāmja attēla parādīšana noteiktā laika periodā. Televizora ekrānā šis aizturēšanas laiks ir līdzvērtīgs vertikālam periodam (16,7 milisekundes). Vispārīgi runājot, visiem ir skaidrs, ka LCD reakcijas laiks Tas ir ļoti svarīgi dinamiskam attēla attēlojumam, jo ​​LCD televizoram attēla pārveidošanas laiks ir aptuveni 16,7 ms, tāpēc LCD televizora reakcijas laiks var būt īsāks par 16,7 ms. , dinamiska attēla attēla veiktspējai Tas ir ļoti svarīgi. Tomēr ir arī cita situācija, ka pat tad, ja šķidrā kristāla reakcijas laiks ir 0ms (kas ir maz ticams un grūti), izplūdums nepazudīs. Tas ir tāpēc, ka LCD ekrāns izmanto" Hold Method" attēlu parādīšanas metode. Saskaņā ar dažiem eksperimentāliem ziņojumiem, mēs varam zināt, ka animācija tiek parādīta ekrānā, izmantojot"Hold" metode krata pa kreisi un pa labi uz tīklenes. Šāda trīce laika gaitā uzkrājas, un dinamiskais attēls šķiet izplūdis. Tāpat kā šķidro kristālu reakcijas laika uzlabošanā, ir jāizstrādā displeja metode, kas saīsina" Hold" laiks. Saskaņā ar iepriekš minēto situāciju šķidro kristālu ekrāna dinamisko attēla izplūšanu nevar izteikt ar ilgu laiku izmantoto mērījumu, tas ir, šķidro kristālu reakcijas laiku no balta uz melnu un melnu uz baltu maiņas laiku.

Uzlabojiet dinamiskā attēla izplūšanu, ko izraisa aizturēšanas laiks

Ja reakcijas laiks ir ideāls vadības šķidro kristālu panelis (turēšanas laiks 100%) ar reakcijas laiku 0 ms, MPRT ir 16,7 ms (frekvence ir 60 Hz). Ja aizturēšanas laiks ir 50%, MPRT ir aptuveni 8,3 ms; ja aizturēšanas laiks ir 25%, MPRT ir 4,2 ms. Vispārējā LCD MPRT ir mazāks par 8 ms; ja tas ir LCD ar augstām attēla kvalitātes prasībām komerciāliem produktiem, MPRT var būt mazāks par 4 ms. Kā minēts iepriekš, MPRT satur divus galvenos elementus: šķidro kristālu reakcijas laiku un turēšanas laiku. Tāpēc, ja ir jāsasniedz attēla displeja kvalitāte, ir cerība, ka šķidro kristālu reakcijas laiks būs mazāks par iepriekš minēto vērtību. Starp metodēm, kā uzlabot šķidro kristālu reakcijas laiku, ir ātrgaitas dinamiskie režīmi, piemēram, OCB, IPS un VA, kā arī braukšana ar pārmērīgu piedziņu un tā tālāk. Tagad LCD televizori, kas augstu vērtē attēla kvalitāti, ir izmantojuši šīs metodes ražošanā. Ir divi veidi, kā uzlabot aizturēšanas laika radīto dinamiskā attēla izplūšanu. Viens no tiem ir fona apgaismojuma avota izslēgšana atbilstoši ekrāna frekvencei, bet otrs ir dubultā ātruma displeja metode, izmantojot kustības kompensācijas tehnoloģiju. Pirmā īpašā metode ir izmantot fona apgaismojuma mirgošanu un melnā signāla ievietošanu. Starp šīm divām tehnoloģijām visinteresantākā ir dinamiskās kompensācijas tehnoloģija. Intermitējošas displeja metodes, piemēram, fona apgaismojuma izslēgšana un melna signāla ievietošana var uzlabot dinamiskā attēla izplūšanu, un tās ir salīdzinoši vienkārši īstenojamas. Bet liela ekrāna un augsta spilgtuma gadījumā ir viegli izraisīt ekrāna mirgošanu. Turpretim dinamiskās kompensācijas dubultā ātruma displeja metode var uzlabot dinamisko attēla izplūšanu, nepalielinot attēla mirgošanu, taču līdz šim to nebija viegli ieviest, jo tai ir nepieciešama liela mēroga signālu apstrādes shēma.