Suurikokoisen suoravaltaisen taustavalon rakenne- ja kehitystrendi

Nestekidenäyttö on eräänlainen ei-itsevaloinen näyttötekniikka, jonka on käytettävä taustavaloa kuvien näyttämiseen. Siksi taustavalon kehittyminen on erittäin tärkeää nestekidenäytön suorituskyvyn kannalta. Koska suuren nestekidenäytön kysyntä kuitenkin jatkaa kasvuaan, myös perinteisen taustavalon osuus kustannuksista kasvaa. Taustavalot ovat omiaan parantamaan niiden vauvuutta, ohuutta, alhaista virrankulutusta, korkeaa kirkkautta ja alhaisia kustannuksia.

1 Johdanto suurikokoinen LCD-paneeli ja taustavalo

Nestekide näyttää näyttötiedot moduloimalla valoa nestemäisillä kiteillä. Kehitysmahdollisuudet ja teknologiset innovaatiot liittyvät läheisesti taustavalojen parantamiseen, mukaan lukien kylmäkatodifluoresoivien putkien (CCFL), ulkoisten elektrodifluoresoivien valaisimien (EEFL) ja planaaristen loistelamppujen dynaaminen ohjaus. FFL (FlatFluorescent Lamp), Light Emitting Diode (Light Emitting Diode) -taustavalojen jne.

1.1 LCD-paneeli

LCD-paneeli koostuu pääasiassa värisuodattimesta (ColorFilter), taustavalomoduulista (taustavalo), ohjainsirusta (IC), kompensaatiokalvosta ja polarisaattorista (retardaatiokalvo ja polarisaattori), ITO-lasialustasta (ITO-substraatti), suuntakalvosta (PI-kalvo), ohjauspiiristä ja muista komponenteista.

1.2 Taustavalomoduuli

Taustavalomoduulin kokoavat valonlähde, lampunvarjostin, heijastin, LGP (valo-ohjainlevy), diffuusori, BEF (Kirkkauden parannuskalvo) ja ulkorunko. Valonlähteenä ovat muun muassa kylmäkatodifluoresoiva putki CCFL, kuuma katodifluoresoiva putki, HCFL (HotCathode Fluorescent Lamp) ulkoinen elektrodifluoresoiva lamppu EEFL, valoa säteilevä diodi-LED, tasainen loisteputki, kenttäpäästöjen taustavalo FE (Field Emission Backlight) jne.

Taustavalon valonlähde säteillä valoa ja tulee valonohjainlevyyn. Levittämisen jälkeen se säteilee edestä tietyssä kulmassa ja jakautuu tasaisesti valoa säteilevälle alueelle ja kulkee sitten hajontalevyn ja kirkkautta parantavan kalvon läpi kerätäkseen valon nestekidenäytön katselukulma-alueelle.

2 Taustavalon päärakenne

LCD-sovellukset ovat erilaisia, mikä johtaa eroihin liittyvissä tuoteominaisuuksissa, kuten koossa, kirkkaudessa, vastenopeudessa, resoluutiossa ja värikylläisyydissä. Yleisesti ottaen valaisimen sijainnin mukaan seuraavat rakenteet hyväksytään karkeasti:

2.1 Reunan taustavalo

LGP (Light Guide Plate) ohjaa valon suuntaa, parantaa paneelin kirkkautta ja ohjaa kirkkautta tasaisesti.

Edge Backlightin valonlähde on yleensä valo-ohjainlevyn puolella. Valonlähteessä on suorat, L-muotoiset ja U-muotoiset CCFL-putket valo-ohjainlevyn muodon ja optisten vaatimusten mukaan. CCFL: llä ei ole lämmönhävikkiongelmaa sivussa, mutta CCFL: n tarjoaman valon määrä kulkee valo-ohjainlevyn, hajontakalvon, polarisoivan kalvon, nestekidekerroksen, värisuodattimen ja muiden monikerroksisten komponenttien läpi, hyötysuhde on melko alhainen.

2.2 Pohjavalaistus

Suurikokoisissa näytöissä käytettävällä reunavaipulla rakenteella ei voi olla etuja painon, virrankulutuksen ja kirkkauden osalta. Siksi on kehitetty suoraan valaistu rakenne, jossa ei ole valonohjainlevyä, ja valonlähde, joka on sijoitettu suoraan alapuolelle. Suoratyyppisen taustavalon osia on vähemmän ja yleinen valotehokkuus on suurempi kuin reunatyypin. Sen kirkkaus, yhtenäisyys, värikylläisyys jne. Mitä suurempi paneeli, sitä pidempi putki ja mitä korkeammat itse putken yhtenäisyysvaatimukset olivat, jouduimme lisäämään hajontalevyä, mutta kirkkaus oli riittämätön, joten jatkoimme putken kasvattamista. Siksi mitä suurempi koko, sitä korkeammat taustavalon kustannukset, jotka ovat lähes lineaarisia. Lamppujen lisääntyessä virrankulutus on kuitenkin myös kasvanut 90 prosenttiin nestekidenäytöstä, ja lämmönhävittämisongelma on muuttunut yhä vakavammaksi.

3 Suoran taustavalon valonlähdeluokitus

Valonlähdejärjestelmä määrittää näytön kirkkauden ja yhtenäisyyden. LCD:ssä käytettäviä valolähteitä ovat CCFL, HCFL, EEFL, FFL, LED, FE jne. Niistä CCFL: llä on ominaisuuksia korkea kirkkaus, korkea hyötysuhde, pitkä käyttöikä, korkea värin renderöinti jne.

3.1 CCFL

Valonlähteenä kylmäkatodiputket ovat kehittyneet valo-ohjainlevyjen nopean kehityksen mukana. Valo-ohjainlevyt ovat ohentuneet ja ohentuneet, ja kylmäkatodiputkista, joiden halkaisija on noin 2,6 mm, on tullut valtavirtaa.

CCFL:n suurjänniteelektrodi innostaa elektroneja, elektronit törmäävät Ne- ja Ar-atomeihin, imevät energiaa, lämpenevät, korkeaenergin ne ja Ar vapauttavat energiaa, osuvat Hg:hen (Xe voidaan käyttää myös) energian absorboimiseen, H g vapauttaa ultraviolettivaloa λ=2 5 3,7nm, osuu fosforiin ja säteile näkyvää valoa. Elektrodin elektronipäästöt eivät ole termionipäästöjä, joten sitä kutsutaan kylmäkatodiputkeksi. Koska elektrodissa ei ole filamenttia, elektrodista voidaan tehdä ohut, jolla on korkean tehokkuuden, vakauden ja luotettavuuden edut, mutta sitä on käytettävä heijastimen, difuusiokalvon jne., ja rakenne on monimutkainen. 32" käyttää 12 putkea. Kun se saavuttaa 37", putkien määrä kasvaa noin 20: een. Kustannukset nousevat liian nopeasti ja lähestyvät yli 40 prosenttia koko järjestelmästä. Lisäksi jokainen putki on ajettava erikseen, ja vastenopeus on hidas. Kylläisyys on vain noin 72 prosenttia, ja samalla elohopean käyttö aiheuttaa mahdollisia ympäristöongelmia.

3.2 LED-valo

Sen etuja ovat matala jännite, kevyys, elohopeaton, pitkä käyttöikä jne., ja sen valonlähdespektri on puhtaampi kuin fosforien tuottama valo valaiseina materiaaleina. Se on tällä hetkellä ainoa vaihtoehto, joka saavuttaa ja ylittää NTSC 100% värikylläisyyden. Sen virrankulutusyksikkö voi saada suuremman kirkkauden, ja sen vastenopeus on 3 kertaa nopeampi kuin CCFL: n, mikä voi antaa suuren lisäarvon nestekidepaneelille. Valonlähteenä käytetään kolmenlaisia RGB-LED-valoja, jotka voidaan kytkeä ja sytyttää peräkkäin, mikä voi korvata kalliin värisuodattimen CF. Hinta on kuitenkin suhteellisen kallis ja virrankulutus on suhteellisen suuri.

3.3 Hybridi

LED-hybridi taustavalotekniikka voi parantaa lcd-televisioiden näytön laatua huomattavasti. Se ottaa käyttöön AFLC-alueisiin keskittyvän Luminance Controllable -teknologian, joka voi analysoida kuvadataa itse ja säätää automaattisesti tiettyjen osien kirkkautta, jotta kirkkaat osat kirkastuvat ja tummenevat. Osa on tummempi.

Hybridi-LED-taustavalaistu nestekidenäyttö, värikylläisyyden voi nousta 110%: iin, vasen ja oikea katselukulma jopa 178 asteeseen. Lediä ja loistevaloa käyttelevä hybridi taustavalonäyttö voi saavuttaa 105% värikylläisyyden, joka on 45% suurempi kuin loistevalon taustavaloa käyttävän näytön, ja kustannukset ovat vain noin 60% LED-taustavalon kustannuksista.

Kenttäpäästöjen taustavalon FE FE taustavalon näyttöominaisuuksilla ja kustannuseduilla on paikkansa myös tulevaisuudessa.

Orgaaninen LED OLED Tämä on tulevaisuuden näyttö, mutta sitä voidaan käyttää myös taustavalona. Se yksinkertaistaa taustavalon optista rakennetta ja sillä on alhainen ajojännite. Nykyiset ongelmat ovat kuitenkin lyhyt käyttöikä, alhainen tehokkuus, alhainen lämpötilaherkkyys ja korkea hinta. .

4 Taustavalo ja muut komponentit

4.1 Valonohjainlevy (koskee vain sivuvalotyyppistä taustavaloa)

Valo-ohjainlevyn muoto ja materiaali määrittävät säteilevän valonlähteen kirkkauden ja jakautumisen.

Yleisin on valonohjainlevy, joka perustuu etäisyyteen valonlähteestä, käyttäen erittäin heijastavia valonlähdemateriaaleja, kuten SiO2 ja TiO2, jotka on jaettu valo-ohjainlevyn alapinnalle käyttäen tulostusmateriaalin luonnetta absorboimaan ja hajottamaan, tuhoamalla kokonaisheijastuksen aiheuttaman sisäisen etenemisen. Jaa valo tasaisesti edestä.

Tulostumattomaan tyyppiin kuuluvat ruiskuvaluvalon ohjainlevy, jossa käytetään etsausta, leikkuumenetelmää, hiekkapuhallusmenetelmää jälleenkäsittelyyn ja difuusiotyyppiä.

Etsing-tyyppi suunnittelee muotin tulostuspisteet, ja leikkaustyyppi leikkaa pitkiä uria kanavalevyn etuosassa. Hiekkapuhallus muodostaa myös karkean pintajakauman muotin ytimeen. Difuusiomenetelmä injektoi PMMA:n suoraan kanavalevyyn. Kirkkauden suhteen kaiverrettu valonohjainlevy ei ole yhtä hyvä kuin painettu valo-ohjainlevy.

4.2 Heijastin

Reunavalaisun taustavalomoduulin heijastava levy asetetaan valo-ohjainlevyn pohjaan heijastamaan alapinnalta vuotavaa valoa takaisin valonohjainlevyyn, jotta valonlähde ei vuotaisi ulos valonkäytön tehokkuuden lisäämiseksi. kun taas suoratyyppinen taustavalomoduuli asettaa heijastavan levyn valo-ohjainlevylle. Valolaatikon pohjapinta voidaan liittää siihen, ja diffuuserilevyn heijastama valokeila heijastuu valolaatikon pohjasta takaisin hajontalevyyn käyttöä varten.

Yleisesti käytetty metallinen heijastava kalvo, mitä parempi metallin johtavuus, sitä matalampi tunkeutumissyvyys, sitä suurempi heijastavuus, joten metallinen heijastava kalvo on valmistettu korkeajohtavuudesta kullasta, hopeasta ja kuparista.

4.3 Hajonta

Yleensä perinteinen difuusiokalvo on lisätä difuusiokalvon perusmateriaaliin kemiallisia hiukkasia sirontahiukkasiksi. Olemassa olevan difuusiolevyn hiukkaset hajaantuvat pinnoitekerrosten väliin, joten valo heijastuu edelleen näiden kahden kerroksen välillä difuusiokerroksen läpi kulkiessaan. Kun valo kulkee median läpi eri taaduilla, se käy läpi myös paljon taittoja, heijastuksia ja sirontaa, jotta saavutetaan optisen difuusion vaikutus. Hajotin/arkki tarjoaa tasaisen pintavalonlähteen ja tukee samalla muita kalvoja.

Materiaalin kemiallisten hiukkasten luonteen vuoksi se aiheuttaa väistämättä valon imeytymistä ja valoa hajottavaa kaaosta. Kiinteän etäisyyden tarkkailijalle osa valon voimakkuudesta tuhlataan. Lisäksi kemiallinen prosessi on aikaa vievä, ja vaaditut tuotantokustannukset ovat suhteellisen korkeat. Lisäksi on olemassa monia diffuusaajia, jotka on valmistettu muista materiaaleista ja prosesseista.

4.4 BEF Bright Enhanced Film (Prisma elokuva) Kirkas parannettu elokuva

Valon suoruus on huono difuusion jälkeen, ja kirkkauden parannuskalvoa on käytettävä valon suunnan korjaamiseen. Se saavuttaa valon tiivistymisen tarkoituksen ja etukirkkauden parantamisen valon taittumisen ja heijastuksen kautta. Materiaalina käytetään polyesteriä tai polykarbonaattia, ja pintarakenne on yleinen. Se on prismaattinen sylinteri tai puolisylinteri, joka voi taivuttaa suuren valokulman positiivisempaan kulmaan, vähentää valon jakautumista, saavuttaa positiivisen pitoisuuden ja lisätä taustavalomoduulin kirkkautta 60%~100%. Yleensä yksi Taustavalossa käytetään kahta kirkkautta parantavaa elokuvaa, jotka ovat kohtisuorassa toisiinsa kohtisuorassa kirkkauden lisäämiseksi.

Valo, joka on lähellä pystysuoraa, heijastuu täysin valoa parantavan kalvon syöttämisen jälkeen ja palaa uudelleen pohjavajajaan ja sitten takaisin. Tietyn polun jälkeen on varmasti tietty määrä vajausta. Siksi alkuperäiselle valolle, jossa on pieni kulma, se on Ei ole merkittävää apua.

4.5 Polarisaatiomuunnoskalvo (P-S-muunnin)

Nykyisessä LCD-paneelin rakenteessa valonlähdemoduuli suodattaa S-ray-rinnakkaisvalon pois, sallii P-ray-valonlähteen kulkea ja käyttää yhtä polarisoitua valoa LCD-paneelin ohjaamiseen tai valaisemiseen, joten valo kulkee polarisoidun valon läpi ennen LCD-paneeliin astumista Polarisaatiolevy imee energian tiettyyn polarisaatiosuuntaan, ja kylmän katodiputken tuottama valo on polarisoimaton valo. Ensimmäisen polarisaatiolevyn läpi kulkiessa yli puolet valoenergiasta imeytyy, jolloin valo Käyttötehokkuus on erittäin huono. Käytetään polarisaatiokonversiokalvoa, ja sen tehtävä on muuntaa valonlähteen polarisaatiotila. Heijastinta polarisaattoria käytetään erottamaan läpi pääsevä valo ja valo, joka ei pääse lcd-polarisaattorin läpi, ja sitten heijastimen heijastama valo muunnetaan käyttökelpoiseksi polarisoiduksi valoksi kirkkauden parantamiseksi.

DBEF (Dual BEF) heijastavan polarisaation muuntokalvolla, joka yhdistää valon keräämisen ja polarisaation muuntamisen toiminnot. Etukiikin parantamisen lisäksi myös suuren katselukulman kirkkaus paranee.

DBEF:n rakenneperiaate Edellä mainitut ovat yleisesti käytettyjä komponentteja. Kalvojen järjestely on myös hieman erilainen reunatyypin taustavalossa ja suoran tyypin taustavalossa.

5 Päätelmät

Reunavaloja käytetään pääasiassa pöytätietokoneissa ja kannettavien tietokoneiden näytöissä. LCD-televisioissa käytetään suoraan valaistuja taustavaloja. Tällä hetkellä CCFL on edelleen tärkein lähde. Paneelien kasvun vuoksi sen kustannukset ja valon käyttötehokkuus eivät kuitenkaan ole ihanteellisia. Helpompi vaihtoehto lyhyellä aikavälillä on EEFL:n taustavalo.

LED-valojen värikylläisyys ja valotehokkuus paranevat edelleen, ja niistä tulee valtavirtaa, jos ne ratkaistaan.