LCD taustvalgustuse tüüp ning eelised ja puudused (LCD, CCFL, LED)

Vedelkristall-taustvalgustusega ekraani põhimõte Suurim erinevus vedelkristallide ja plasma vahel on see, et vedelkristall peab toetuma passiivsele valgusallikale, samas kui plasmateler on aktiivne valgust kiirgav kuvaseade. Praegu turul olev tavaline LCD taustvalgustuse tehnoloogia hõlmab LED-i (valgusdiood) ja CCFL-i (külma katoodi fluorestsents).

Lamp) Kaks tüüpi.

Külmkatoodiga luminofoorlamp (CCFL)

Traditsioonilised vedelkristallkuvarid kasutavad CCFL-i (Cold Cathode Fluorescent Lamp) taustvalgustust. CCFL-i taustvalgustuse kujundusi on kahte peamist tüüpi:"külg-tüüpi" ja"otsetüüpi". Külg-tüüpi valgusjuhi disain muudab aga fotomurdumissageduse kõrgemaks, mis omakorda piirab taustvalgustuse heledust. Mida suurem on paneeli suurus, seda heledus on Mida madalam see on, see sobib ainult 8–15-tolliste TFT LCD-paneelide jaoks, st isiklikuks vaatamiseks, näiteks sülearvutid ja lauaarvutid. Kodus suuri LCD-telereid vaadates on aga külgvalgustusega tüüpi heledust raske saavutada. Selle asemel on see otse alla.

Mida suurem on LCD-ekraan, seda suurem on selle taustvalgustuse mooduli maksumus, mis viitab otsetüüpi CCFL-taustvalgustuse moodulile. Statistika järgi on sama ka otsetüüpi CCFL taustvalgustuse mooduli kasutamine. Taustvalgustuse moodul moodustab tollides vaid 23% kogumaksumusest, kuid see kasvab 30 tolli võrra 37%ni ja hinnanguliselt ulatub taustvalgustuse mooduli maksumus 57 tollini 50%ni. Seetõttu sobib rippmenüüst CCFL-taustvalgus kasutamiseks ainult keskmise suurusega, umbes 30-tollises LCD-televiisoris ja ei sobi kasutamiseks suurema alaga kujunduses. Samal ajal kasutab CCFL valgustuse tootmiseks elavhõbedagaasilahendust. Kuigi kehtivad Euroopa Liidu kehtestatud RoHS määrused, nii kaua kui&doos;elavhõbeda" on alla normi, see on endiselt vastuvõetav, kuid keegi ei saa garanteerida, et tulevikus võidakse norm nulli tõsta (ei ole üldse lubatud. Kasuta), siis CCFL-i ei saa kasutada või tuleb see muuta elavhõbedaks. - tasuta CCFL.

Isegi kui elavhõbedavaba CCFL on tehniliselt teostatav, on CCFL ikkagi suletud luminofoortoruga gaaslahendusega elektrooniline valgusti. Luminofoortoru vastupidavus välisjõududele on piiratud. Suur löök purustab luminofoortoru ja muudab valgustuse ebatõhusaks. Muudel pooljuhtelektroonilistel valgustitel (nt LED-valgustitel) selliseid probleeme pole. Lisaks, kuna otselangetav tüüp ei vaja valgusjuhtplaati ja on suhteliselt vaba fotorefraktsiooni probleemidest, ei vaja see heledust suurendavat kilet, eriti heleduse suurendamise kile on mõne ettevõtte patenteeritud tehnoloogia ja hind on kallis. Valgusplaat ja heledust suurendav kile, mis aitab kulusid vähendada.

Kuid rippmenüül CCFL on ka oma puudused. Pildi heleduse suurendamiseks tuleb valgustorude arvu suurendada. Valgustorude liiga tiheda paigutuse tulemus ei soodusta aga soojuse hajumist. Kuna vasaku ja parema faasi vaheline kaugus on vähenenud, tuleb soojuse hajumist paksuse tasemest suurendada. Ruumi, paksuse suurenemine on aga samaväärne ka LCD-teleri eeliste osalise tasakaalustamisega: kerge ja õhuke.

Muuseas, kui kasutada CCFL-valgustoru suuretollise LCD-teleri juures, peab ka valgustoru pikkus vastuseks tollide arvu suurenemisele suurenema. Pikema CCFL valgustoru puhul on aga valgustoru keskmine asend ja mõlemad otsad. Heleduse MURA ja värvi MURA probleem on kerge tekkima, mis mõjutab taustvalgustuse valguse ühtlust. Valguse ühtluse säilitamiseks tuleb valguse ühtluse suurendamiseks kasutada difusioonkilet, kuid difusioonkile toob kaasa ka valguse läbilaskvuse kaotuse. Heleduse vähendamiseks tuleb heleduse vähenemise tulemust tugevdada valgustorude arvu suurendamisega, kuid nagu varem mainitud: valgustorude lisamine muudab soojuse hajumise projekteerimise keerulisemaks, suurendab taustvalgustuse mooduli paksust ja isegi suurendada energiatarbimist. Arusaadavalt on CCFL taustvalgustuse moodulite elektritarbimine moodustanud 90% LCD-telerite kogu elektritarbimisest. Seetõttu on taustvalgustuse tehnoloogia muutmine üks praeguseid suundi LCD-pildi kvaliteedi muutmiseks.

Valgusdiood (valgusdiood; LED)

Kuna CCFL-taustavalgusel on palju kõrvalmõjusid ja kahtlusi, otsib tööstus ka mitmesuguseid uusi taustvalgustuse rakendustehnoloogiaid ning LED on üks teostatavaid lahendusi, näiteks Sony Qualia seeria telerid, mis on tipptasemel suuremõõtmelised ( 40 tolli, 46 tolli) LCD-telerit, mille taustvalgustuse osa on valmistatud WLED-st, nimetatakse WLED-taustvalgustuse tehnoloogiaks. LCD-monitori uurimine ja LED-taustvalgustuse tehnoloogia arendus on samuti jõudnud sisulisse etappi. Seotud toodete väljapanekuid näeme juba 2007. aasta CES näitusel.

LED-taustavalgusel on palju eeliseid. Esiteks tahkis elektrooniline valgustus. Selle löögikindlus on kõrgem kui CCFL-il. Ei ole muret elavhõbedagaasi keskkonnakaitse eeskirjade pärast, UV- ultraviolettkiirte lekkimise pärast ning see ületab värviküllastuse ja eluea. CCFL, lisaks saab LED-e juhtida seni, kuni neid juhib positiivne pinge. Erinevalt CCFL-ist, mis nõuab vahelduvaid positiivseid ja negatiivseid pingeid, on LED-ide nõudlustase madalam kui CCFL-i puhul, isegi kui kasutatakse ainult positiivset ajami pinget. Lisaks saab LED-i heledust reguleerida ainult impulsi laiuse modulatsiooniga (PWM) ja sama meetodit saab kasutada ka TFT LCD-ekraani järelkujutise probleemi summutamiseks. CCFL-i heleduse reguleerimine on aga keerulisem. Ja järelpilti ei saa alla suruda, seda tuleb muul viisil alla suruda.

Kuigi LED-taustavalgusel on palju eeliseid, on sellel ka puudusi. Esimene on valgustugevus. Sama energiatarbimise osas pole LED nii hea kui CCFL, seega on soojuse hajumise probleem tõsisem kui CCFL. Lisaks on LED punkt-tüüpi valgusallikas, mis sarnaneb CCFL' lineaarse tüübiga. Valgusallikas on valguse ühtlust raskem kontrollida kui tegelikku valgusallikat. Võimalikult suurema valguse ühtluse saavutamiseks tuleb hoolikalt valida toodetavate LED-ide omadused ning sama taustvalgustuse jaoks kasutatakse suurt hulka samade omadustega (lainepikkus, heledus) LED-e. Nende hulgas on selle maksumus. valik on ka üsna suur. Õnneks LED-ide valgusefektiivsus siiski paraneb. Praegu võib see ulatuda üle 100 ml/W. Nii saab värviküllastus olla parem ja taustvalgustuse WLED paigutus lõdvestunud, leevendades seeläbi energiatarbimise ja soojuse hajumise probleeme. Ja pärast seda, kui tootmisvõimsuse määr paraneb ja küpseb, vähenevad ka ühtlase heledusega LED-ide hoolika valimise kulud.

Ainuüksi taustvalgustuse tehnoloogia muutmisest ei pruugi LCD-de revolutsiooni käivitamiseks piisata, seega vaadake' muid LCD-tehnoloogia arenguid. OLED (Organic Light Emitting Diode) on orgaaniline valgusdiood. OLED-ekraani tehnoloogia erineb traditsioonilistest LCD-kuvamismeetoditest. See ei vaja taustvalgustust ja kasutab väga õhukest orgaaniliste materjalide katet ja klaasist aluspinda. Kui vool läbib, kiirgavad need orgaanilised materjalid valgust. Veelgi enam, OLED-ekraani saab muuta kergemaks ja õhemaks, suurema vaatenurgaga ning see võib oluliselt säästa energiat. Kuid selle praegune eluiga ja hind on kitsaskohad, mis piiravad selle arendamist LCD-ekraanil.

OLED on veel üks tähelepanu pälvinud paneelide rakendustehnoloogia ja väikese suurusega paneelide realiseerimine on varasem. Klientide plaanide kohaselt tuleb aastatel 2008–2009 välja rohkem mudeleid, kuid siiski jäävad põhipaneelideks alampaneelid ning isegi kui mudelid ja saadetised on tänasega võrreldes oluliselt kasvanud, ei ületa turuosa 10%. . OLED oli algselt õhem ja kontrasti, vaatenurga ja energiasäästu osas paremate tingimustega kui TFT-LCD. Tööstus on seda alati hinnanud, kuna see asendab TFT-LCD-d, samuti on see algusaastatel investeerinud teadus- ja arendustegevusse. Kuid ühest küljest on OLED-tehnoloogial tekkinud kitsaskohad ja eluprobleem vajab ületamist; teisest küljest paraneb TFT-LCD-tehnoloogia jätkuvalt ning nüüd saab see pakkuda ka suurepärast kontrasti ja vaatenurki, mistõttu OLED-i nõudlus ei ole oluliselt suurenenud ning turg on väike ja ülepakkumine, piirdub hinnakonkurentsiga; ettevõtted, kes algselt investeerisid, pääsevad vaevalt lagunemise ja vähendamise saatusest. Varem investeeris Taiwan Shenghua Technology Shengyuani asutamisse, et investeerida OLED-i uurimis- ja arendustegevusse. Nähes, et OLED ja TFT-LCD ei suuda konkureerida, on eriti suur kuluvahe. Tehniliste andmete osas suudab TFT-LCD hõlpsasti saavutada 170-kraadise vaatenurga, 500:1 kontrasti ja heleduse. Seda saab suurendada või õhemaks muuta. Kuigi reaktsioonikiirus on suhteliselt madalam, võib see jõuda inimsilmale vastuvõetava vahemikuni. Seetõttu on suletud ka Shengyuan, jättes vaid mõned R&D töötajad Shenghuasse materjale välja töötama. Tulevikus, kui OLED-i eluiga ja hinda saab oluliselt parandada, on veel võimalus; praeguses etapis piirdub see eriomadustega toodetega ja rõhutab vajadust olla uuenduslik; suurte koguste ajahetke pole veel nähtud.

Ja AMOLED-i (Active Matrix/Organic Light Emitting Diode) aktiivmaatriksi orgaanilise valgusdioodpaneeli (AMOLED) nimetatakse järgmise põlvkonna kuvatehnoloogiaks, sealhulgas Samsung Electronics, Samsung SDI ja LG Philips omistavad sellele uuele ekraanitehnoloogiale suurt tähtsust. Praegu, peale Samsung Electronicsi ja LG Philipsi, mis keskenduvad suurte AMOLED-toodete arendamisele, keskenduvad Samsung SDI ja AUO kõik väikestele ja keskmise suurusega toodetele. Valmistoodete praeguse toote jõudluse põhjal, kui AMOLED-i kulusid saab tõhusalt kontrollida, on traditsiooniline LCD-paneeli tehnoloogia suur väljakutse.

Üks AMOLEDi eeliseid: pole vaja taustvalgustust

Üks AMOLEDi eeliseid: suurem värviküllastus

Üks AMOLEDi eeliseid: see võib ulatuda IPS- või VA-paneelide 180-kraadise vaatenurgani

Üks AMOLEDi eelistest: lahendage tõhusalt LCD-paneeli dünaamilise hägususe probleem

Ülaltoodud neljast OLED-i eelisest pöörame erilist tähelepanu toote neljandale funktsioonile, sest kõik praegu turul olevad lauaarvuti LCD-kuvarid ei suuda vedelkristallekraani dünaamilise hägususe probleemi lahendada. LCD-ekraani dünaamilise pildi hägususe all mõeldakse tavaliselt servakontuuride hägustumist ekraani vahetamise ajal. Dünaamilise pildi hägususe nähtusel on kaks põhjust. Üks on vedelkristalli reaktsiooniaeg ja fosfori järelhõõgumine ning teine ​​on TFT-draiv, nagu Hold-meetodi pildikontroll.

Hoiatus on dünaamiliste piltide hägususe peamine põhjus

Niinimetatud"Hold mode" kuvarežiim on raami kujutise kuvamine teatud aja jooksul. Teleriekraanil võrdub see ooteaeg vertikaalse perioodiga (16,7 millisekundit). Üldiselt on kõigil üsna selge, et LCD-teleri reaktsiooniaeg on dünaamilise pildi kuvamise jaoks väga oluline, kuna LCD-teleri puhul on pildi teisendusaeg umbes 16,7 ms, seega võib LCD-teleri reageerimisaeg olla lühem kui 16,7 ms , dünaamilise pildi toimimiseks See on väga oluline. Siiski on veel üks olukord, et isegi kui vedelkristalli reaktsiooniaeg on 0ms (mis on ebatõenäoline ja raske), ei kao hägusus ära. Seda seetõttu, et LCD-ekraan kasutab"Hold Method" piltide kuvamise meetod. Mõnede eksperimentaalsete aruannete kohaselt võime teada, et ekraanil kuvatav animatsioon" kasutades;Hoia" meetod raputab võrkkesta vasakule ja paremale. Selline värisemine koguneb aja jooksul ja dünaamiline pilt tundub udune. Nagu vedelkristallide reaktsiooniaja parandamisel, on vaja välja töötada kuvamismeetod, mis lühendab"Hold" aega. Eelnimetatud olukorra kohaselt ei saa vedelkristallekraani dünaamilist pildi hägusust väljendada pikka aega kasutatud mõõtmisega, st vedelkristalli reaktsiooniaeg valgest mustaks ja mustast valgeks muutumise aeg.

Parandage ooteajast põhjustatud dünaamilise pildi hägusust

Kui reaktsiooniaeg on ideaalne kontroll-vedelkristallpaneel (Hoidmisaeg 100%), mille reaktsiooniaeg on 0 ms, on MPRT 16,7 ms (sagedus on 60 Hz). Kui ooteaeg on 50%, on MPRT umbes 8,3 ms; kui ooteaeg on 25%, on MPRT 4,2 ms. Üldise LCD MPRT on alla 8 ms; kui tegemist on vedelkristallekraaniga, millel on kommertstoodete jaoks kõrged pildikvaliteedi nõuded, võib MPRT hinnanguliselt olla alla 4 ms. Nagu eespool mainitud, sisaldab MPRT kahte peamist elementi: vedelkristallide reaktsiooniaeg ja ooteaeg. Seega, kui soovitakse saavutada pildi kuvamise kvaliteet, on vedelkristallide reaktsiooniaeg eeldatavasti väiksem kui ülaltoodud väärtus. Vedelkristallide reageerimisaja parandamise meetodite hulgas on kiired dünaamilised režiimid, nagu OCB, IPS ja VA, aga ka ülesõiduga sõitmine ja nii edasi. Nüüd on pildikvaliteeti hindavad LCD-telerid need meetodid tootmisse pannud. Ooteajast põhjustatud dünaamilise pildi hägususe parandamiseks on kaks võimalust. Üks on taustvalgustuse allika väljalülitamine vastavalt ekraani sagedusele ja teine ​​on kahekordse kiirusega kuvamismeetod, mis kasutab liikumiskompensatsiooni tehnoloogiat. Esimene spetsiifiline meetod on kasutada taustvalgustuse värelust ja musta signaali sisestamist. Nende kahe tehnoloogia hulgas on kõige huvitavam dünaamilise kompensatsiooni tehnoloogia. Katkendlikud kuvamismeetodid, nagu taustvalgustuse väljalülitamine ja musta signaali sisestamine, võivad parandada dünaamilise pildi hägusust ja neid on suhteliselt lihtne rakendada. Aga suure ekraani ja suure heledusega on lihtne tekitada ekraani värelemist. Seevastu dünaamilise kompensatsiooni kahekordse kiirusega kuvamismeetod võib dünaamilist pildi hägusust parandada ilma pildi virvendust suurendamata, kuid seda pole siiani olnud lihtne rakendada, kuna see nõuab suuremahulist signaalitöötlusahelat.