Abstraktus
Kasdien žiūrėdami į mobiliuosius telefonus, kompiuterius ir televizorius retai susimąstome: kaip ekrano turinys gali būti aiškiai matomas tamsioje aplinkoje? Atsakymas slypi LCD ekrano gilumoje - foninio apšvietimo sistemoje. Šis preciziškas optinis variklis, sudarytas iš šviesos šaltinio, reflektoriaus, šviesą nukreipiančios plokštelės ir optinės plėvelės, nejučia lemia vaizdo kokybę ir energijos vartojimo efektyvumą.
1. Šviesos šaltinio sukimasis: perėjimas nuo CCFL prie LED
Iš esmės pasikeitė pagrindinis foninio apšvietimo sistemos maitinimo šaltinis. Nors ankstyvoji šaltojo katodo fluorescencinė lempa (CCFL) pasižymėjo puikiu ryškumu, jos didelės energijos sąnaudos ir didelis dydis tapo technine kliūtimi. Baltos šviesos šviesos diodai visiškai pakeitė pramonės standartus, nes jų energijos suvartojimas sumažėjo iki 40% (JAV energetikos departamento duomenys), jie yra nedideli ir akimirksniu pritemdomi. Kai OLED tvirtina, kad "šviečia savaime", pagrindiniai LCD ekranai naudoja LED apšvietimą, kad galėtų toliau tobulėti** ir rasti geresnę pusiausvyrą tarp sąnaudų ir našumo.
2. Atšvaitas: Šviesos energijos saugotojų žaidimas "Reflektorius": Tikslusis šviesos energijos saugotojų žaidimas
Verta branginti kiekvieną šviesos spindulį. Atšvaitas pagamintas iš didelio atspindžio PET arba PMMA medžiagos, o unikali mikronų lygio įgaubta ir išgaubta paviršiaus tekstūra yra tarsi labirintas, grąžinantis išbėgusią šviesą į mūšio lauką. Atspindėjimo koeficientas padidėja 1%, o bendrą ryškumą galima padidinti 0,8% (SPIE Optikos inžinerijos draugijos tyrimas). Dėl tokio rafinuoto fotonų kelio valdymo foninio apšvietimo efektyvumas pasiekia kokybinį šuolį.
3. Šviesos kreipiančioji plokštelė: šviesos tolygumo meistras
Vienalytiškumas yra regimosios patirties esmė. PMMA šviesos kreipiančioji plokštelė laužo tiesiaeigio šviesos sklidimo dėsnį dėl tiksliai apskaičiuoto mikrostruktūros dizaino - arba lazeriu išgraviruotų taškų, arba preciziškai įspaustų prizmių. Skaidrioje terpėje šviesa daug kartų lūžta ir išsisklaido, o galiausiai pasklinda po žemę kaip ryto šviesa, pasiekdama paviršiaus tolygumą daugiau nei 92% (ekranų pramonės etalonas), kad ekrane neliktų erzinančių šviesių ir tamsių dėmių.
4. Optinė plėvelė: nematoma magija regėjimui pagerinti
Optinė juostos sistema yra svarbiausias vaizdo kokybės veiksnys. Ryškumą didinanti plėvelė (BEF) surenka šviesą per prizmės struktūrą ir padvigubina ašinį ryškumą; difuzinė plėvelė pašalina moirė ir lazerio trukdžius, o kompozitinė kvantinių taškų plėvelė padidina spalvų gamą iki daugiau nei 110% NTSC (pvz., "Samsung QLED" technologija). Šių nano mastelio plėvelių superpozicija sukuria sodrių spalvų ir stipraus kontrasto vizualinį reginį.
5. Plonėjanti banga: Tvarus struktūrinių naujovių pasiūlymas
"Plonesnis" - tai amžinas plonosios elektronikos siekis. Dėl kraštinio įėjimo šviesos diodo ir itin plonos šviesos kreipiančiosios plokštelės technologijos mobiliųjų telefonų ekranų storis peržengė ribą. 1 mm ženklas. Kai kurias optines plėveles pakeičia naujos mikrostruktūros šviesą kreipiančios plokštelės (pvz., "Apple Pro Display XDR" mikrolęšių masyvas), kurios išlaiko optinį našumą ir sumažina storį. Medžiagų mokslininkai tiria nanomastelinius polimerus (pavyzdžiui, itin ploną lanksčią lanksčią šviesą kreipiančią medžiagą, apie kurią rašoma žurnale "Nature"), kad atvertų kelią sulankstomiems ir susukamiems ekranams.
6. Ateities šviesa: Evoliucija: intelekto ir panardinimo evoliucija
Kai "Mini LED" foninis apšvietimas su tūkstančiais mikroschemų (pvz., "iPad Pro") pasieks pikselio lygio šviesos valdymą, HDR efektas bus geriausias. VR ir AR atveju foninio apšvietimo sistema pereina prie 5000 nitų itin didelio ryškumo (Stanfordo VR laboratorijos rekomenduojamas standartas) ir milisekundžių lygio reakcijos. Aplinkos šviesos jutiklio ir dirbtinio intelekto algoritmo integracija leidžia ekranui protingai reguliuoti energijos suvartojimą ir pasiekti subtilią pusiausvyrą tarp ekstremalaus vaizdo ir ekologiško akumuliatoriaus veikimo.
Santrauka
Kiekvienas foninio apšvietimo sistemos "optinės širdies" dūžis praplečia regėjimo patirties ribas. Nuo žaliosios šviesos diodų šviesos šaltinio revoliucijos iki magijos šviesos kreipiančioji plokštė vienodą šviesą, nuo nano lygio atspindinčios tekstūros iki kvantinių taškų plėvelės spalvų gamos šuolio - technologinės naujovės mažoje erdvėje sukuria šviesos ir šešėlių šventyklą.
Kai ateities ekranas bus plonas ir susuktas kaip popierius, o virtualioji ir realioji šviesa ir šešėlis bus sklandžiai sujungti, foninio apšvietimo sistema ir toliau rašys žmogaus ir informacijos pasaulio dialogą šviesos kalba. Šis apšviestas horizontas ilgainiui taps langu, pro kurį bus galima suvokti begalines galimybes.
Autoritetinga nuoroda:
- JAV Energijos departamento LED energijos taupymo duomenys
- SPIE Optinės inžinerijos draugijos žurnalas
- SID rodymo savaitės techninė ataskaita
- Gamta Medžiagų mokslo knyga
- IEEE virtualios realybės technologijos baltoji knyga