Fona apgaismojuma struktūras dizains: Enerģijas taupīšanas plānā displeja tehnoloģija

Saturs

Abstrakts

Ikdienā skatoties uz mobilajiem tālruņiem, datoriem un televizoriem, mēs reti kad aizdomājamies: kā ekrāna saturs var būt skaidri redzams tumšā vidē? Atbilde slēpjas dziļi LCD ekrānā - aizmugurējā apgaismojuma sistēmā. Šis precīzais optiskais dzinējs, kas sastāv no gaismas avota, atstarotāja, gaismas virzošās plates un optiskās plēves, klusi nosaka vizuālo kvalitāti un energoefektivitāti.

1. Gaismas avota apgriezieni: pāreja no CCFL uz LED

Ir būtiski mainījies aizmugures apgaismojuma sistēmas galvenais barošanas avots. Lai gan agrīnajai aukstā katoda luminiscences lampai (CCFL) bija lielisks spilgtums, tās lielais enerģijas patēriņš un lielie izmēri ir kļuvuši par tehnisku šķērsli. Baltās gaismas gaismas diodes ir pilnībā mainījušas nozares standartus, jo to enerģijas patēriņš ir samazināts līdz pat 40% (ASV Enerģētikas departamenta dati), tās ir mazas un ātri aptumšojamas. Kad OLED apgalvo, ka ir "pašgaismas" ekrāni, galvenie LCD ekrāni izmanto LED apgaismojumu, lai turpinātu attīstīties** un rastu labāku līdzsvaru starp izmaksām un veiktspēju.

2. Atstarotājs: Gaismas enerģijas sargātāju precīza spēle.

Katrs gaismas stariņš ir vērtīgs. Atstarotājs ir izgatavots no augstas atstarošanas spējas PET vai PMMA materiāla, un unikālā mikronu līmeņa ieliektā un izliektā tekstūra uz virsmas ir kā labirints, kas atgriež izplūstošo gaismu atpakaļ uz kaujas lauku. Atstarošanas koeficients ir palielināts par 1%, un kopējo spilgtumu var palielināt par 0,8% (SPIE Optical Engineering Society pētījums). Šī izsmalcinātā fotonu ceļa kontrole ļauj panākt kvalitatīvu aizmugures apgaismojuma efektivitātes lēcienu.

3. Gaismas virzošā plāksne: gaismas vienmērīguma meistars

Viendabīgums ir vizuālās pieredzes dvēsele. PMMA gaismas virzošā plāksne pārkāpj gaismas taisnvirziena izplatīšanās likumu, izmantojot precīzi aprēķinātu mikrostruktūras dizainu - vai lāzergravētus punktus, vai precīzi reljefas prizmas. Caurspīdīgā vidē gaisma vairākkārt tiek lauzta un izkliedēta, un visbeidzot izplatās pa zemi kā rīta gaisma, panākot virsmas viendabīgumu. vairāk nekā 92% (displeja nozares etalons), lai ekrāns atvadītos no kaitinošiem gaišiem un tumšiem plankumiem.

4. Optiskā plēve: neredzama maģija redzes uzlabošanai

Optiskā filmu sistēma ir attēla kvalitātes noteicēja. Spilgtuma uzlabošanas plēve (BEF) savāc gaismu caur prizmas struktūru, lai dubultotu aksiālo spilgtumu; difūzijas plēve novērš moirē un lāzera interferenci; un pielietošana. kompozīta kvantu punktu plēve palielina krāsu gammu līdz vairāk nekā 110% NTSC (piemēram, Samsung QLED tehnoloģija). Šo nanomēroga plēvju superpozīcija rada vizuālu izrādi ar bagātīgām krāsām un spēcīgu kontrastu.

5. Retināšanas vilnis: Strukturālo inovāciju ilgtspējīgs piedāvājums

"Plānāks" ir mūžīgais patērētāju elektronikas dzinējspēks. Pateicoties malu ieejas LED apvienojumā ar īpaši plānas gaismas vadotnes tehnoloģiju, mobilo tālruņu ekrānu biezums ir pārspējis robežu. 1 mm zīme. Dažas optiskās plēves tiek aizstātas ar jaunām mikrostruktūras gaismas vadītāju plāksnēm (piemēram, Apple Pro Display XDR mikrolēcas), saglabājot optisko veiktspēju un vienlaikus samazinot biezumu. Materiālu zinātnieki pēta nano mēroga polimērus (piemēram, žurnālā Nature aprakstīto īpaši plāno elastīgo gaismas vadītāju materiālu), lai pavērtu ceļu salokāmiem un izliektiem ekrāniem.

6. Nākotnes gaisma: Inteliģences un iegremdēšanas evolūcija

Kad Mini LED aizmugurgaismojums ar tūkstošiem mikroshēmu (piemēram, iPad Pro) sasniegs pikseļu līmeņa gaismas kontroli, HDR efekts būs sasniedzis augstāko līmeni. VR/AR vajadzībām aizmugurgaismojuma sistēma virzās uz 5000nits īpaši augstu spilgtumu (Stenfordas VR laboratorijas ieteiktais standarts) un milisekundes līmeņa reakciju. Apkārtējās gaismas sensora un mākslīgā intelekta algoritma integrācija ļauj ekrānam inteliģenti pielāgot enerģijas patēriņu un panākt smalku līdzsvaru starp ekstrēmu redzamību un videi draudzīgu akumulatora darbības laiku.

Kopsavilkums

Katrs aizmugures apgaismojuma sistēmas "optiskās sirds" sitiens pārspēj vizuālās pieredzes robežas. Sākot ar LED gaismas avota zaļo revolūciju un beidzot ar maģisko gaismas virzošā plāksne viendabīga gaisma, sākot ar nano līmeņa atstarojošu tekstūru un beidzot ar kvantu punktu plēves krāsu gammas lēcienu, tehnoloģiskās inovācijas veido gaismas un ēnu templi nelielā telpā.

Kad nākotnes ekrāns būs tik plāns un izliekts kā papīrs un kad virtuālā un reālā gaisma un ēnas būs nemanāmi saplūdušas, aizmugures apgaismojuma sistēma turpinās rakstīt dialogu starp cilvēku un informācijas pasauli gaismas valodā. Šis izgaismotais horizonts galu galā kļūs par logu, kas ļaus uztvert bezgalīgās iespējas.

Autoritatīva atsauce: