Дизайн структуры подсветки: Энергосберегающая технология тонкого дисплея

Аннотация

Ежедневно глядя на мобильные телефоны, компьютеры и телевизоры, мы редко задумываемся: как содержимое экрана может быть хорошо видно в темном помещении? Ответ кроется глубоко в ЖК-экране - в системе подсветки. Этот прецизионный оптический двигатель, состоящий из источника света, отражателя, световодной пластины и оптической пленки, безмолвно определяет качество изображения и энергоэффективность.

Дизайн структуры подсветки

1. Революция в источниках света: Зеленый переход от CCFL к LED

Основной источник питания системы подсветки претерпел фундаментальные изменения. Хотя ранние люминесцентные лампы с холодным катодом (CCFL) обладали отличной яркостью, их высокое энергопотребление и большие размеры стали техническим препятствием. Светодиоды белого света полностью изменили промышленные стандарты благодаря снижению энергопотребления до 40% (данные Министерства энергетики США), небольшому размеру и мгновенной регулировке яркости. Когда OLED заявляет о своей "самосветимости", основные ЖК-экраны используют светодиодную подсветку, чтобы продолжать развиваться** и найти лучший баланс между стоимостью и производительностью.

2. Отражатель: Точная игра Хранителей энергии света

Каждый луч света стоит того, чтобы им дорожить. Отражатель изготовлен из высокоотражающего материала PET или PMMA, а уникальная вогнутая и выпуклая текстура на микронном уровне на поверхности напоминает лабиринт, возвращающий ускользающий свет на поле боя. Отражательная способность увеличивается на 1%, а общая яркость может быть увеличена на 0,8% (исследование SPIE Optical Engineering Society). Благодаря такому тонкому управлению траекторией фотонов эффективность подсветки достигает качественного скачка.

3. Световодная пластина: мастер равномерного освещения

Равномерность - это душа визуального восприятия. Световодная пластина из ПММА нарушает закон прямолинейного распространения света благодаря точно рассчитанной микроструктуре - или выгравированным лазером точкам, или прецизионным рельефным призмам. Свет многократно преломляется и рассеивается в прозрачной среде, и, наконец, распространяется по земле, как утренний свет, достигая однородности поверхности больше, чем 92% (эталон в индустрии дисплеев), благодаря чему экран прощается с раздражающими светлыми и темными пятнами.

4. Оптическая пленка: невидимая магия для улучшения зрения

Система оптических пленок - это главный формирователь качества изображения. Пленка для повышения яркости (BEF) собирает свет через призматическую структуру, чтобы удвоить осевую яркость; диффузионная пленка устраняет муар и лазерные помехи; а применение композитная пленка с квантовыми точками расширяет цветовой охват до более чем 110% NTSC (например, технология Samsung QLED). Наложение этих нанопленок создает визуальное зрелище с насыщенными цветами и сильным контрастом.

5. Тонкая волна: Устойчивое предложение структурных инноваций

"Тоньше" - это вечное стремление потребительской электроники. Светодиоды с краевым входом в сочетании с технологией ультратонких световодных пластин позволили уменьшить толщину экранов мобильных телефонов до 1 мм метка. Новые световодные пластины с микроструктурой (например, массив микролинз в Apple Pro Display XDR) заменяют некоторые оптические пленки, сохраняя оптические характеристики при уменьшении толщины. Материаловеды исследуют наноразмерные полимеры (например, ультратонкий гибкий световодный материал, о котором сообщается в журнале Nature), чтобы проложить путь к складным и скручивающимся экранам.

6. Свет будущего: Эволюция интеллекта и погружения

Когда мини-светодиодная подсветка достигнет пиксельного уровня управления светом с помощью тысяч микрочипов (как в iPad Pro), пик ощущений от эффекта HDR будет достигнут. Для VR/AR система подсветки движется к сверхвысокой яркости 5000 нит (рекомендованный стандарт Стэнфордской лаборатории VR) и отклику на уровне миллисекунд. Интеграция датчика внешней освещенности и алгоритма искусственного интеллекта позволяет экрану интеллектуально регулировать энергопотребление и достигать тонкого баланса между экстремальным зрением и экономичным временем автономной работы.


Резюме

Каждый удар "оптического сердца" системы подсветки расширяет границы визуального восприятия. От "зеленой революции" светодиодных источников света до волшебства световодная пластина Равномерный свет, от отражающей текстуры на наноуровне до скачка цветовой гаммы пленки с квантовыми точками, технологические инновации создают храм света и тени в небольшом пространстве.

Когда экран будущего станет тонким и скрученным, как бумага, а свет и тень виртуального и реального будут органично сочетаться, система подсветки продолжит писать диалог между человеком и информационным миром на языке света. Этот освещенный горизонт в конечном итоге станет окном для восприятия бесконечных возможностей.


Авторитетная ссылка:

  1. Министерство энергетики США Данные по энергосбережению светодиодов
  2. Журнал Общества оптической инженерии SPIE
  3. Технический отчет SID Display Week
  4. Природа Материалы Наука Бумага
  5. Белая книга IEEE по технологии виртуальной реальности