LED apgaismojums Skatīt arī: LED apgaismojums LCD ekrānā
Jun 13, 2018
LED apgaismojums
Skaties arī: LED apgaismojums LCD
LCD ar LED matricas apgaismojumu
LED apgaismojums krāsu ekrānos nāk no divām šķirnēm: balts LED apgaismojums un RGB LED apgaismojums. [3] Visbiežāk baltās gaismas diodes tiek izmantotas piezīmjdatoros un darbvirsmas ekrānos, un tie veido gandrīz visus mobilos LCD ekrānus. Balta gaismas diode parasti ir zila gaismas diode ar plaša spektra dzeltenu fosforu, kas izraisa baltās gaismas izstādi. Tomēr, tā kā spektrālās līknes maksimumi ir dzeltenā krāsā, tas ir slikts, kas atbilst ekrāna sarkanās un zaļās krāsas filtru pārraides virsotnēm. Tas izraisa sarkano un zaļo primāru pāreju uz dzeltenu, samazinot displeja krāsu gammu [4] . RGB LED sastāv no sarkanas, zilas un zaļas LED, un to var vadīt, lai iegūtu dažādas baltas krāsas temperatūras. RGB gaismas diodes, kas paredzēti pretgaismai, ir atrodami augstas izšķirtspējas krāsu koriģēšanas ekrānos, piemēram, HP DreamColor LP2480zx monitorā vai izvēlētajos HP EliteBook piezīmjdatoros, kā arī jaunākos patēriņa kategorijas displejos, piemēram, Dell Studio sērijas klēpjdatoros, kuriem ir papildu RGB LED displejs.
RGB gaismas diodes var nodrošināt ekrāniem milzīgu krāsu gammu [5] . Izmantojot trīs atsevišķas gaismas diodes ( piedevas krāsu ), apgaismojums var radīt krāsu spektru, kas precīzi atbilst krāsu filtriem pašos LCD pikseļos . Tādā veidā filtru caurlaidi var sašaurināt tā, lai katrs krāsu komponents caur LCD varētu tikai ļoti šauru spektra joslu. Tas uzlabo displeja efektivitāti, jo mazāk gaismas tiek bloķētas, kad parādās balts. Arī reālos sarkanos, zaļajos un zilajos punktos var pārvietot tālāk, lai displejs varētu reproducēt daudz spilgtākas krāsas.
Jauna metode, lai turpinātu uzlabot LED apgaismojuma LCD paneļu krāsu gammu, ir balstīta uz zilām gaismas diodēm (piemēram, GaN), kas apgaismo nanokristālu fosforu slāni, tā sauktos Quantum Dots (QD) [6], kas pārveido zilos viļņus Vēlamais garāks viļņu garums ir zaļā un sarkanā krāsā šaurās frekvenču joslas platums, lai optimāli apgaismotu LCD no aizmugures. Ražotājs Nanosys apgalvo, ka punktveida krāsu izvadi var precīzi noregulēt, kontrolējot nanocitāliju izmēru. Citi uzņēmumi, kas izmanto šo metodi, ir Nanoco Group PLC (UK), QD Vision un 3M , Nanosys licences saņēmējs. [7] Sony ir pielāgojis Quantum Dot tehnoloģiju no ASV kompānijas QD Vision [8], lai ieviestu LCD televizorus ar uzlabotu malu apgaismotu LED apgaismojumu, kas tiek tirgots ar terminu Triluminos 2013. gadā. Ar zilo gaismas diode un optimizētiem zaļās un sarkanās krāsas nanokristāliem tā priekšā iegūtais kombinētais baltais gaisma nodrošina ekvivalentu vai labāku krāsu gammu nekā tas, ko izstaro dārgāks trīs RGB gaismas diodes komplekts. 2015. gada Consumer Electronics Show , Samsung Electronics , LG Electronics , ķīniešu TCL Corporation un Sony parādīja QD uzlabotu LED apgaismojumu LCD televizoriem. [9] [10]
CCFL apgaismojums ir uzlabojies arī šajā ziņā. Daudziem LCD modeļiem, sākot no lēti TN displejiem līdz krāsu koriģēšanai S-IPS vai S-PVA paneļiem, ir plašas frekvenču CCFL, kas pārstāv vairāk nekā 95% NTSC krāsu specifikācijas.
LED apgaismojums ir vairākas problēmas. Vienveidību ir grūti sasniegt, jo īpaši tādēļ, ka LED ir vecāks, un katrs LED noveco citā ātrumā. Arī trīs atsevišķu gaismas avotu izmantošana sarkanā, zaļā un zilā krāsā nozīmē to, ka displeja baltais punkts var pārvietoties, jo gaismas diodei ir dažādu ātrumu vecums; Šo parādību ietekmē arī baltie gaismas diodes, kurās tiek reģistrētas vairāku simtu kelvīnu izmaiņas. Baltās gaismas diodes arī cieš no zilām pārmaiņām augstākās temperatūrās, attiecīgi no 3141K līdz 3222K, attiecīgi no 10 ° C līdz 80 ° C. [11] Enerģijas efektivitāte var būt arī izaicinājums; pirmās paaudzes ieviešanas potenciāli varētu izmantot vairāk enerģijas nekā to CCFL kolēģi, lai gan LED displejs ir iespējams efektīvāk izmantot enerģiju. [ nepieciešama atsauce ] 2010. gadā pašreizējās paaudzes LED displejiem var būt ievērojamas elektroenerģijas patēriņa priekšrocības. Piemēram, 24 "BenQ G2420HDconsumer displeja bez LED versija ir 49W patēriņš, salīdzinot ar 24W displeja (G2420HDBL) LED versiju.
Lai pārvarētu iepriekš minētās problēmas, izmantojot RGB un balto LED apgaismojumu, "NDF Special Light Products" ir izstrādājusi "progresīvu tālvadības fosfora" [12] LED tehnoloģiju, īpaši augstas klases un ilgtermiņa LCD lietojumam, piemēram, kabīnes displejiem [13] Gaisa satiksmes vadības displeji un medicīniskie displeji. Šī tehnoloģija izmanto zilā sūkņa gaismas diodes kombinācijā ar lapu, uz kuras tiek iespiesti fosfora luminiscējošie materiāli krāsu konversijai. Princips ir līdzīgs Quantum Dots, bet piemērotie fosfori ir daudz izturīgāki par kvantu punktu nanodaļiņām lietojumprogrammām, kas prasa ilgāku kalpošanas laiku stingrākos ekspluatācijas apstākļos. Tā kā fosfora loksnes atrodas attālumā (tālvadības) no LED tā pieredzi daudz mazāk strauja temperatūra nekā fosforu ar baltiem LED. Tā rezultātā baltais punkts ir mazāk atkarīgs no atsevišķām gaismas diodēm, un atsevišķu gaismas diodes pazeminās visu laiku, tādējādi radot viendabīgāku fona apgaismojumu ar uzlabotu krāsu konsistenci un zemāku spoža nolietojumu.
LED aizmugurgaismu izmantošana piezīmjdatoros ir pieaugusi. Kopš 2005. gada Sony ir izmantojis LED apgaismojumu dažās augstākās klases slimo VAIO piezīmjdatoros, un Fujitsu ieviesa piezīmjdatorus ar LED apgaismojumu 2006. gadā. 2007. gadā Asus , Dell un Apple ieviesa LED apgaismojumu dažos to piezīmjdatoru modeļos. Kopš 2008. gada Lenovo ir paziņojis arī par LED aizmugures apgaismojuma piezīmjdatoriem. 2008. gada oktobrī Apple paziņoja, ka tā izmantos LED aizmugures apgaismojumu visiem saviem piezīmjdatoriem un jauno 24 collu Apple Cinema Display , un gadu pēc tam tā ieviesa jaunu LED iMac , kas nozīmē, ka visi Apple jaunie datoru ekrāni tagad ir LED. Gandrīz katrā klēpjdatorā ar 16: 9 displeju, kas ieviests kopš 2009. gada septembra, tiek izmantoti LED apgaismojuma paneļi. Tas attiecas arī uz lielāko daļu LCD televizoru, kurus dažās valstīs tirgo ar maldinošu nosaukumu LED televizoru , lai gan attēls joprojām tiek veidots ar LCD paneli.
Lielākajai daļai LED apgaismojumu LCD ir apgaismojums mala , ti, gaismas gidrā, kas izplata gaismu aiz LC paneļa, novietoti vairāki gaismas diodes. Šīs tehnikas priekšrocības ir ļoti plānas plakano paneļu konstrukcijas un zemas izmaksas. Dārgāka versija tiek saukta par pilnas masīvu vai tiešo gaismas diodi, un tā sastāv no daudzām gaismas diodēm, kas novietotas aiz LC paneļa ( virkne gaismas diodes), lai lieli paneļi būtu vienmērīgi apgaismoti. Šī kārtība ļauj lokāli aptumšot, lai iegūtu tumšākus melnus pikseļus atkarībā no attēlotā attēla.
Aizmugures apgaismojums
LED apgaismojums bieži tiek dinamiski kontrolēts, izmantojot video informāciju [14] (dinamiskā pretgaisa vadība vai dinamiskais "lokālais aptumšošanas" LED apgaismojums, ko arī pārdod kā HDR, augsta dinamiskā diapazona televizoru, ko izgudroja Philips pētnieki Douglas Stanton, Martinus Stroomer un Adrianus de Vaan [ 15] [16] [17] ).
Izmantojot PWM (impulsa platuma modulācija, tehnoloģija, kurā gaismas diožu intensitāte tiek uzturēta nemainīga, bet spilgtuma regulēšana tiek panākta, mainot šo pastāvīgo gaismas intensitātes gaismas avotu mirgošanas laika intervālu [18] ), apgaismojums ir aptumšots līdz spilgtākā krāsa, kas parādās ekrānā, vienlaikus palielinot LCD kontrastu līdz maksimālajiem sasniedzamajiem līmeņiem
Ja impulsa platuma modulācijas frekvence ir pārāk zema vai lietotājs ir ļoti jutīgs pret mirgošanas efektu, tas var izraisīt diskomfortu un acu deformāciju, līdzīgi kā CRT displeju mirgošana . [19] [20] To var pārbaudīt lietotājs, vienkārši pavedinot roku vai objektu ekrāna priekšā. Ja šķiet, ka objektam ir asi izkārtotas malas, jo tas pārvietojas, apgaismojums tiek ieslēgts un izslēgts diezgan zemā frekvencē. Ja objekts ir izplūdis, displejā ir vai nu nepārtraukti apgaismots apgaismojums, vai arī darbojas apgaismojums ar frekvenci, kas ir lielāka par smadzenēm. Mirgošana var tikt samazināta vai novērsta, iestatot displeju pilnīgi spilgtāk, lai gan tas var negatīvi ietekmēt attēla kvalitāti un akumulatora darbības laiku, jo palielinās enerģijas patēriņš.
