LED pozadinsko osvetljenje Pogledajte takođe: LED pozadinsko osvetljenje
Jun 13, 2018
LED backlights
Pogledajte i: LED-backlit LCD
LCD sa LED matričnim pozadinskim osvjetljenjem
LED pozadinsko osvetljenje ekrana u boji dolazi u dve varijante: bela LED pozadinska svjetla i RGB LED pozadinsko osvjetljenje. [3] Bele LED diode se najčešće koriste u notebook računarima i ekranima na ekranu, i čine praktično sve mobilne LCD ekrane. Bela LED dioda je obično plava LED lampica sa žutim fosforom širokog spektra, što rezultira emisijom bijelog svjetla. Međutim, pošto spektralna krivulja poraste na žutoj boji, to je loše usklađivanje sa vrhovima prenosa crvenih i zelenih boja u boji LCD-a. Ovo dovodi do preusmjeravanja crvenih i zelenih primarnih mjesta prema žutom redukujući raspon boja na ekranu [4] . RGB LED diode se sastoje od crvene, plave i zelene diode i mogu se kontrolisati kako bi se proizvele različite boje u bijeloj boji. RGB LED diode za pozadinsko osvetljenje nalaze se u ekranima visokog kvaliteta u bojama kao što su HP DreamColor LP2480zx monitor ili izabrani HP EliteBook prenosni računari, kao i noviji potrošački modeli kao što su laptopovi serije Dell serije koji imaju opcioni RGB LED ekran.
RGB LED diode mogu pružiti ogromnu gustinu boja na ekrane [5] . Kada koristite tri odvojene LED diode ( dodatna boja ), pozadinsko osvetljenje može proizvesti spektar boja koji se blisko uklapa sa filterima boja u samim LCD pikselima . Na ovaj način, traka filtera može se sužiti tako da svaka komponenta boje omogućava samo vrlo usko područje spektra preko LCD-a. Ovo poboljšava efikasnost ekrana, jer je manje svetla blokirano kada se prikaže bela boja. Takođe, stvarne crvene, zelene i plave tačke mogu se pomeriti dalje, tako da je ekran sposoban reprodukovati više živih boja.
Nova metoda za dodatno poboljšanje gamma LED panela sa LED pozadinskim osvjetljenjem zasnovana je na plavim LED diode (kao što je GaN) koji osvetljavaju sloj nanokristalnih fosfora, tzv. Quantum Dots (QD) , [6] koji pretvara plave talasne dužine željene duže talasne dužine kao zelene uske i crvene boje za optimalno osvjetljenje LCD-a iza. Proizvođač, Nanosys , tvrdi da se izlazna boja tačaka može precizno podesiti kontrolom veličine nanociste. Druga preduzeća koja se bave ovom metodom su Nanoco Group PLC (UK), QD Vision i 3M , licencirani od kompanije Nanosys. [7] Sony je prilagodio Quantum Dot tehnologiju američke kompanije QD Vision [8] za uvođenje LCD televizora sa poboljšanim LED pozadinskim osvjetljenjem pod tržištem pod nazivom Triluminos 2013. godine. Sa plavim LED-om i optimiziranim nanokristalima za zelene i crvene boje ispred njega, rezultujuće kombinovano belo svetlo dozvoljava ekvivalentnu ili bolju gamu boje od onog koji emituje skup skupa od tri RGB LED dioda. Na Consumer Electronics Showu 2015. Samsung Electronics , LG Electronics , kineska TCL Corporation i Sony su pokazali LED pozadinsko osvjetljenje LCD ekrana osetljivog na QD. [9] [10]
Pozadinsko osvetljenje CCFL-a je takođe poboljšano u tom pogledu. Mnogi modeli LCD-a, od jeftinih TN-diskova do S-IPS ili S-PVA panela u bojama, imaju širok gamut CCFL koji predstavljaju više od 95% NTSC specifikacije boja.
Postoji nekoliko izazova sa LED osvjetljenjem. Jedinstvenost je teško postići, naročito kada LED diode staraju, a svako LED starenje je različito. Takođe, korištenje tri odvojena izvora svjetlosti za crvenu, zelenu i plavu znači da se bela tačka displeja može pomjerati dok LED diode staraju na različite stope; Na ovu pojavu utiče i bela LED dioda, sa promjenama od nekoliko stotina kelvina . Bela LED dioda takođe pate od plavih smena na višim temperaturama od 3141K do 3222K za 10 ° C do 80 ° C respektivno. [11] Efikasnost električne energije takođe može biti izazov; implementacije prve generacije mogu potencijalno koristiti više snage nego njihove CCFL protokole, iako je LED displej efikasniji. U 2010. godini, trenutna LED generacija može imati značajne prednosti u potrošnji energije. Na primjer, non-LED verzija 24-inčnog ekrana Benq G2420HDconsumer ima potrošnju 49W u poređenju sa 24W LED verzije istog displeja (G2420HDBL).
Za prevazilaženje gore pomenutih izazova sa RGB i bijelim LED osvjetljenjima, LED tehnologiju razvijala je "napredni daljinski fosfor" [12] LED tehnologiju specijalno za proizvode visoke kvalitete i dugotrajne LCD aplikacije kao što su displeji u kokpitu [13] Kontrole kontrole letenja i medicinski prikazi. Ova tehnologija koristi LED plave pumpe u kombinaciji sa listom na kojem se fosforni luminescentni materijali štampaju za konverziju u boji. Princip je sličan Quantum Dots-u, ali primenjeni fosfori su mnogo robusniji od kvantnih tačaka nano-čestica za aplikacije koje zahtevaju dug vek trajanja u zahtjevnijim operativnim uslovima. Pošto se fosforni list postavlja na daljinu (daljinski) na LED-u, doživljava mnogo manje temperaturni stres nego fosfor u bijelim LED dioksidima. Kao rezultat toga, bela tačka je manje zavisna od pojedinačnih LED dioda i degradacija pojedinačnih LED-ova tokom životnog veka, što dovodi do homogenog pozadinskog osvetljenja sa poboljšanom konzistencijom boja i smanjenom amortizacijom lumena.
Korišćenje LED pozadinskog osvetljenja u notebook računarima je u porastu. Sony je koristio LED pozadinske osvjetljike u nekim od svojih većih sličnih VAIO prenosnih računara od 2005. godine, a Fujitsu je 2006. predstavio notebook računare sa LED osvjetljenjima. 2007. Asus , Dell i Apple su predstavili LED pozadinske svjetiljke u neke od svojih notebook modela. Od 2008. godine, Lenovo je takođe najavio laptopove sa LED pozadinskim osvjetljenjem. U oktobru 2008, Apple je najavio da će koristiti LED pozadinsko osvetljenje za sve svoje notebook računare i novi 24-inčni Apple Cinema Display , a godinu dana kasnije uveden je novi LED iMac , što znači da su svi Appleovi novi kompjuterski ekrani sada LED. Gotovo svaki laptop sa ekranom od 16: 9 uveden od septembra 2009. koristi LED-backlit panele. Ovo je slučaj i sa većinom LCD televizora koji se prodaju u nekim zemljama pod navodnim LED TV-om , iako se slika i dalje proizvodi na LCD ekranu.
Većina LED pozadinskog osvetljenja za LCD ekrane je osvijetljena ivicama , tj. Nekoliko LED-a postavlja se na ivice svjetlosti, koje distribuiraju svjetlo iza LC panela. Prednosti ove tehnike su vrlo tanka konstrukcija ravnih panela i niska cena. Skuplja verzija naziva se punim nizom ili direktnim LED-om i sastoji se od mnogo LED-a postavljenih iza LC panela ( niz LED-ova), tako da se veliki paneli mogu ravnomerno osvjetiti. Ovaj raspored dozvoljava lokalno zatamnjenje da dobije tamnije crne piksele u zavisnosti od prikazane slike.
Zatamnjenje pozadinskog osvetljenja
LED pozadinsko osvjetljenje se često dinamički kontroliše korišćenjem video informacija [14] (dinamička kontrola pozadinskog osvjetljenja ili dinamično "lokalno zatamnjenje" LED pozadinskog osvetljenja, također se plasira kao HDR, televizor visokog dinamičkog dometa, izmišljeni od strane istraživača kompanije Philips Douglas Stanton, Martinus Stroomer i Adrianus de Vaan [ 15] [16] [17] ).
Koristeći PWM (modulacija širine impulsa, tehnologija u kojoj se intenzitet LED-a održava konstantan, ali podešavanje osvetljenja postiže se promjenom vremenskog intervala utapanja ovih svjetlosnih izvora svetlosti svjetlosti [18] ), pozadinsko osvetljenje je zatamnjeno najsjajnija boja koja se pojavljuje na ekranu, istovremeno povećavajući kontrast LCD-a do maksimalno dosegljivih nivoa
Ako je frekvencija modulacije širine impulsa preniska ili je korisnik veoma osjetljiv na fliker, to može uzrokovati nelagodnost i napetost oko, slično kao treperenje CRT displeja . [19] [20] Ovo može biti testirano od strane korisnika jednostavno mahujući rukom ili objektom ispred ekrana. Ako se izgleda da objekat ima oštro definisane ivice dok se kreće, pozadinsko osvetljenje je strogo uključeno i isključeno na relativno niskoj frekvenciji. Ako se objekat pojavi zamućen, ekran ili ima neprekidno osvetljeno pozadinsko osvetljenje ili upravlja pozadinskim osvetljenjem na frekvenciji veću nego što mozak može da vidi. Fliker se može smanjiti ili eliminisati postavljanjem ekrana na punu osvetljenost, iako to može negativno uticati na kvalitet slike i vek trajanja baterije zbog povećane potrošnje energije.
