Abstrakti
Katsellessamme päivittäin matkapuhelimia, tietokoneita ja televisioita mietimme harvoin: Miten näytön sisältö näkyy selvästi pimeässä ympäristössä? Vastaus löytyy syvältä LCD-näytöstä - taustavalojärjestelmästä. Tämä valonlähteestä, heijastimesta, valonohjauslevystä ja optisesta kalvosta koostuva optinen tarkkuusjärjestelmä määrittelee visuaalisen laadun ja energiatehokkuuden.
1. Valonlähteen vallankumous: Vihreä siirtyminen CCFL:stä LEDiin
Taustavalojärjestelmän keskeinen virtalähde on muuttunut perusteellisesti. Vaikka varhainen kylmäkatodiloistelamppu (CCFL) tarjosi erinomaisen kirkkauden, sen korkea energiankulutus ja suuri koko ovat muodostuneet tekniseksi esteeksi. Valkoisen valon LEDit ovat muuttaneet täysin alan standardit, sillä niiden virrankulutus on pienentynyt jopa 40% (Yhdysvaltain energiaministeriön tiedot), ne ovat pienikokoisia ja niiden himmennin on himmennettävissä välittömästi. Kun OLED väittää olevansa "itsevalaiseva", valtavirran LCD-näytöt käyttävät LED-taustavaloja kehittyäkseen edelleen** ja löytääkseen paremman tasapainon kustannusten ja suorituskyvyn välille.
2. Heijastin: Valoenergian vartijoiden tarkkuuspeli.
Jokainen valonsäde on vaalimisen arvoinen. Heijastin on valmistettu korkeasti heijastavasta PET- tai PMMA-materiaalista, ja pinnan ainutlaatuinen mikrotason kovera ja kupera rakenne on kuin sokkelo, joka palauttaa pakenevan valon taistelukentälle. Heijastavuus kasvaa 1%, ja kokonaiskirkkautta voidaan lisätä 0,8% (SPIE Optical Engineering Societyn tutkimus). Tämä fotonien kulkureitin hieno hallinta saa taustavalon tehokkuuden saavuttamaan laadullisen harppauksen.
3. Valonohjainlevy: valon tasaisuuden mestari
Yhtenäisyys on visuaalisen kokemuksen sielu. PMMA-valonohjainlevy rikkoo valon suoraviivaisen etenemisen lakia tarkkaan lasketun mikrorakennesuunnittelun avulla - tai laserkaiverrettujen pisteiden tai tarkkuuskohokuvioisten prismojen avulla. Valo taittuu ja hajoaa toistuvasti läpinäkyvässä väliaineessa, ja lopulta se leviää maapallon poikki kuin aamuvalo, jolloin pinnan tasaisuus on enemmän kuin 92% (näyttötekniikan vertailuarvo), joten näyttö jättää hyvästit ärsyttäville vaaleille ja tummille alueille.
4. Optinen kalvo: näkymätön taika visuaalisen parantamisen kannalta
Optinen filmijärjestelmä on kuvanlaadun lopullinen muokkaaja. Kirkkautta parantava kalvo (BEF) kerää valoa prismarakenteen läpi kaksinkertaistaakseen aksiaalisen kirkkauden; diffuusiokalvo eliminoi moiré- ja laserinterferenssit; ja soveltamalla kvanttikennopistekalvo työntää väriskaalaa yli 110% NTSC (kuten Samsungin QLED-tekniikka). Näiden nanomittakaavan kalvojen päällekkäisyys luo visuaalisen spektaakkelin, jossa on rikkaat värit ja voimakas kontrasti.
5. Harvennusaalto: Rakenteellisen innovaation kestävä ehdotus
"Ohuempi" on kulutuselektroniikan ikuinen tavoite. Edge-entry LED yhdistettynä erittäin ohueen valonohjainlevytekniikkaan on saanut matkapuhelinten näyttöjen paksuuden murtamaan rajapyykin. 1mm merkki. Uudet mikrorakenteiset valonohjainlevyt (kuten Apple Pro Display XDR:n mikrolinssijoukko) korvaavat joitakin optisia kalvoja, jolloin optinen suorituskyky säilyy ja paksuus pienenee. Materiaalitutkijat tutkivat nanomittakaavan polymeerejä (kuten Nature-lehdessä raportoitua erittäin ohutta taipuisaa valonohjausmateriaalia), jotka tasoittavat tietä taittuville ja kaartuville näytöille.
6. Tulevaisuuden valo: Light: Älykkyyden ja uppoutumisen evoluutio
Kun Mini LED -taustavalo saavuttaa pikselitason valonohjauksen tuhansien mikrosirujen avulla (kuten iPad Pro), HDR-efektin huippukokemus on saavutettu. VR/AR-käyttöön taustavalojärjestelmä on siirtymässä kohti 5000 nitsin erittäin suurta kirkkautta (Stanfordin VR-laboratorion suosittelema standardi) ja millisekuntitason vastetta. Ympäristönvaloanturin ja tekoälyalgoritmin integroinnin ansiosta näyttö voi älykkäästi säätää energiankulutusta ja saavuttaa herkän tasapainon äärimmäisen näkymän ja vihreän akunkeston välillä.
Yhteenveto
Taustavalojärjestelmän "optisen sydämen" jokainen lyönti siirtää visuaalisen kokemuksen rajoja. LED-valonlähteen vihreästä vallankumouksesta LED-valonlähteen taikuuteen ja valonohjauslevy tasainen valo, nanotason heijastava rakenne ja kvanttikentän kalvon väriskaalan harppaus, teknologinen innovaatio rakentaa valon ja varjon temppelin pieneen tilaan.
Kun tulevaisuuden näyttö on ohut ja kaareva kuin paperi ja kun virtuaalisen ja todellisen valon ja varjon välit sekoittuvat saumattomasti toisiinsa, taustavalojärjestelmä jatkaa ihmisten ja tietomaailman välisen vuoropuhelun kirjoittamista valon kielellä. Tästä valaistusta horisontista tulee lopulta ikkuna äärettömien mahdollisuuksien havaitsemiseen.
Arvovaltainen viite:
- Yhdysvaltain energiaministeriön LED-energiansäästötiedot
- SPIE Journal of the Society for Optical Engineering (Optisen tekniikan yhdistys)
- SID-näyttöviikon tekninen raportti
- Nature Materials Science Paper
- IEEE Virtual Reality Technology White Paper