Σχεδιασμός δομής οπίσθιου φωτισμού: Τεχνολογία λεπτών οθονών εξοικονόμησης ενέργειας

1. Επανάσταση της πηγής φωτός: CCFL σε LED

Η βασική πηγή ενέργειας του συστήματος οπίσθιου φωτισμού έχει υποστεί θεμελιώδη αλλαγή. Παρόλο που οι πρώτοι λαμπτήρες φθορισμού ψυχρής καθόδου (CCFL) είχαν εξαιρετική φωτεινότητα, η υψηλή κατανάλωση ενέργειας και το μεγάλο τους μέγεθος αποτέλεσαν τεχνικό εμπόδιο. Τα LED λευκού φωτός έχουν αναμορφώσει πλήρως τα πρότυπα της βιομηχανίας με τη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας έως και 40%(στοιχεία από το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ), το μικρό μέγεθος και την άμεση ρύθμιση της έντασης. Όταν οι OLED ισχυρίζονται ότι είναι "αυτοφωτιζόμενες", οι κύριες οθόνες LCD χρησιμοποιούν οπίσθιους φωτισμούς LED για να συνεχίσουν να εξελίσσονται** και να βρουν μια καλύτερη ισορροπία μεταξύ κόστους και απόδοσης.

2. Αντανακλαστήρας: Φύλακες φωτεινής ενέργειας

Κάθε ακτίνα φωτός αξίζει να την αγαπάτε. Ο ανακλαστήρας είναι κατασκευασμένος από υλικό PET ή PMMA υψηλής ανακλαστικότητας και η μοναδική κοίλη και κυρτή υφή σε επίπεδο μικρομέτρων στην επιφάνεια είναι σαν λαβύρινθος, επιστρέφοντας το φως που διαφεύγει στο πεδίο της μάχης. Η ανακλαστικότητα αυξάνεται κατά 1% και η συνολική φωτεινότητα μπορεί να αυξηθεί κατά 0,8% (μελέτη της SPIE Optical Engineering Society). Αυτός ο εξαιρετικός έλεγχος της διαδρομής των φωτονίων κάνει την απόδοση του οπίσθιου φωτισμού να επιτύχει ποιοτικό άλμα.

3. Πλάκα οδηγού φωτός: ο κύριος της ομοιομορφίας του φωτός

Η ομοιομορφία είναι η ψυχή της οπτικής εμπειρίας. Η πλάκα οδηγού φωτός PMMA σπάει το νόμο της ευθύγραμμης διάδοσης του φωτός μέσω του σχεδιασμού της μικροδομής που έχει υπολογιστεί με ακρίβεια - ή των χαραγμένων με λέιζερ κουκίδων ή των ανάγλυφων πρισμάτων ακριβείας. Το φως διαθλάται και διασκορπίζεται επανειλημμένα στο διαφανές μέσο και τελικά διαδίδεται στη γη όπως το πρωινό φως, επιτυγχάνοντας μια επιφανειακή ομοιομορφία περισσότερο από 92% (σημείο αναφοράς της βιομηχανίας οθονών), έτσι ώστε η οθόνη να αποχαιρετά τα ενοχλητικά φωτεινά και σκοτεινά σημεία.

4. Οπτική μεμβράνη: αόρατη μαγεία για οπτική βελτίωση

Το οπτικό σύστημα φιλμ είναι ο απόλυτος διαμορφωτής της ποιότητας της εικόνας. Το φιλμ ενίσχυσης φωτεινότητας (BEF) συγκεντρώνει το φως μέσω μιας δομής πρίσματος για να διπλασιάσει την αξονική φωτεινότητα- το φιλμ διάχυσης εξαλείφει το moiré και τις παρεμβολές λέιζερ- και η εφαρμογή των σύνθετο φιλμ κβαντικής κουκκίδας ωθεί τη γκάμα χρωμάτων σε περισσότερο από 110% του NTSC (όπως η τεχνολογία Samsung QLED). Η επικάλυψη αυτών των μεμβρανών νανοκλίμακας δημιουργεί ένα οπτικό θέαμα με πλούσια χρώματα και ισχυρή αντίθεση.

5. Αραίωση κύματος: Η βιώσιμη πρόταση της διαρθρωτικής καινοτομίας

Το "λεπτότερο" είναι η αιώνια επιδίωξη των ηλεκτρονικών ειδών ευρείας κατανάλωσης. Το LED εισόδου στην άκρη σε συνδυασμό με την τεχνολογία της εξαιρετικά λεπτής πλάκας οδήγησης φωτός έχει κάνει το πάχος των οθονών κινητών τηλεφώνων να ξεπεράσει το 1mm σήμα. Νέες πλάκες μικροδομής οδηγού φωτός (όπως η συστοιχία μικροφακών της Apple Pro Display XDR) αντικαθιστούν ορισμένες οπτικές μεμβράνες, διατηρώντας την οπτική απόδοση και μειώνοντας το πάχος. Οι επιστήμονες υλικών διερευνούν πολυμερή σε νανοκλίμακα (όπως το εξαιρετικά λεπτό εύκαμπτο υλικό οδηγού φωτός που αναφέρεται στο περιοδικό Nature) για να ανοίξουν το δρόμο για οθόνες που αναδιπλώνονται και καμπυλώνουν.

6. Μελλοντικό φως: Φως: Εξέλιξη της νοημοσύνης και της εμβύθισης

Όταν ο οπίσθιος φωτισμός Mini LED επιτύχει έλεγχο του φωτός σε επίπεδο pixel με χιλιάδες μικροτσίπ (όπως το iPad Pro), η κορυφαία εμπειρία του εφέ HDR έχει φτάσει. Για VR/AR, το σύστημα οπίσθιου φωτισμού κινείται προς την κατεύθυνση της εξαιρετικά υψηλής φωτεινότητας 5000nits (συνιστώμενο πρότυπο του Stanford VR Laboratory) και της απόκρισης σε επίπεδο χιλιοστών του δευτερολέπτου. Η ενσωμάτωση του αισθητήρα φωτισμού περιβάλλοντος και του αλγορίθμου AI επιτρέπει στην οθόνη να ρυθμίζει έξυπνα την κατανάλωση ενέργειας και να επιτυγχάνει μια λεπτή ισορροπία μεταξύ της ακραίας όρασης και της πράσινης διάρκειας ζωής της μπαταρίας.

Περίληψη

Κάθε χτύπος της "οπτικής καρδιάς" του συστήματος οπίσθιου φωτισμού διευρύνει τα όρια της οπτικής εμπειρίας. Από την πράσινη επανάσταση της πηγής φωτός LED έως τη μαγεία της πλάκα οδηγού φωτός ομοιόμορφο φως, από την ανακλαστική υφή σε επίπεδο νανο έως το άλμα της χρωματικής γκάμας του φιλμ κβαντικής κουκίδας, η τεχνολογική καινοτομία χτίζει έναν ναό φωτός και σκιάς σε ένα μικρό χώρο.

Όταν η μελλοντική οθόνη θα είναι λεπτή και κυρτή σαν χαρτί και όταν το φως και η σκιά του εικονικού και του πραγματικού θα αναμειγνύονται άψογα, το σύστημα οπίσθιου φωτισμού θα συνεχίσει να γράφει το διάλογο μεταξύ των ανθρώπων και του κόσμου της πληροφορίας στη γλώσσα του φωτός. Αυτός ο φωτιζόμενος ορίζοντας θα γίνει τελικά ένα παράθυρο για την αντίληψη άπειρων δυνατοτήτων.

Έγκυρη αναφορά:

1. Στοιχεία εξοικονόμησης ενέργειας LED του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ
2. SPIE Journal of the Society for Optical Engineering (Περιοδικό της Εταιρείας Οπτικής Μηχανικής)
3. Τεχνική έκθεση για την εβδομάδα εμφάνισης SID
4. Nature Materials Science Paper
5. Λευκή Βίβλος για την τεχνολογία εικονικής πραγματικότητας IEEE