Abstrakt
Pri každodennom pohľade na mobilné telefóny, počítače a televízory sa len zriedka zamýšľame nad tým, ako môže byť obsah obrazovky dobre viditeľný v tmavom prostredí? Odpoveď sa skrýva hlboko v obrazovke LCD - v systéme podsvietenia. Tento precízny optický motor, ktorý sa skladá zo zdroja svetla, reflektora, svetlovodnej dosky a optickej fólie, v tichosti určuje vizuálnu kvalitu a energetickú účinnosť.
1. Revolúcia svetelného zdroja: Prechod z CCFL na LED
Základný zdroj energie systému podsvietenia prešiel zásadnou zmenou. Hoci prvé fluorescenčné lampy so studenou katódou (CCFL) mali vynikajúci jas, ich vysoká spotreba energie a veľké rozmery sa stali technickou prekážkou. LED diódy s bielym svetlom úplne zmenili priemyselné štandardy vďaka zníženiu spotreby energie až na 40% (údaje Ministerstva energetiky USA), malým rozmerom a okamžitému stmievaniu. Keď OLED tvrdí, že je "samosvietivý", bežné obrazovky LCD používajú podsvietenie LED, aby sa naďalej vyvíjali** a našli lepšiu rovnováhu medzi nákladmi a výkonom.
2. Reflektor: Odrážač: Precízna hra o strážcoch svetelnej energie
Každý lúč svetla si treba vážiť. Reflektor je vyrobený z materiálu PET alebo PMMA s vysokou odrazivosťou a jedinečná konkávna a konvexná štruktúra na povrchu na úrovni mikrónov je ako bludisko, ktoré vracia unikajúce svetlo na bojisko. Odrazivosť sa zvyšuje o 1% a celkový jas možno zvýšiť o 0,8% (štúdia spoločnosti SPIE Optical Engineering Society). Vďaka tejto dokonalej kontrole dráhy fotónov dosahuje účinnosť podsvietenia kvalitatívny skok.
3. Svetlovodná doska: majster rovnomernosti svetla
Rovnomernosť je dušou vizuálneho zážitku. Svetlovodná doska z PMMA porušuje zákon priamočiareho šírenia svetla vďaka presne vypočítanému dizajnu mikroštruktúry - alebo laserom vygravírovaným bodom, alebo precízne vyrazeným hranolom. Svetlo sa v priehľadnom prostredí opakovane láme a rozptyľuje a nakoniec sa šíri po zemi ako ranné svetlo, čím sa dosahuje rovnomernosť povrchu viac ako 92% (benchmark v oblasti zobrazovania), takže obrazovka sa rozlúči s nepríjemnými svetlými a tmavými škvrnami.
4. Optická fólia: neviditeľná mágia na zlepšenie zraku
Optický filmový systém je dokonalým tvorcom kvality obrazu. Fólia na zvýšenie jasu (BEF) zhromažďuje svetlo cez hranolovú štruktúru, čím zdvojnásobuje osový jas; difúzna fólia eliminuje moiré a laserové interferencie; a aplikácia kompozitný film s kvantovými bodmi posúva farebný gamut na viac ako 110% NTSC (napríklad technológia Samsung QLED). Superpozícia týchto nano vrstiev vytvára vizuálne predstavenie s bohatými farbami a silným kontrastom.
5. Riediaca vlna: Udržateľná ponuka štrukturálnych inovácií
"Tenšie" je večnou snahou spotrebnej elektroniky. Vďaka LED dióde na okraji v kombinácii s technológiou ultratenkých svetlovodných dosiek sa hrúbka obrazoviek mobilných telefónov prekonala hranicu 1 mm značka. Nové mikroštruktúrované svetlovodné dosky (ako napríklad sústava mikrošošoviek displeja Apple Pro Display XDR) nahrádzajú niektoré optické fólie, čím sa zachováva optický výkon a zároveň sa znižuje hrúbka. Materiáloví vedci skúmajú polyméry v nanorozmeroch (ako napríklad ultratenký flexibilný materiál na vedenie svetla, o ktorom sa píše v časopise Nature), aby pripravili pôdu pre skladacie a zahnuté obrazovky.
6. Svetlo budúcnosti: Vývoj inteligencie a ponorenia
Keď podsvietenie Mini LED dosiahne kontrolu svetla na úrovni pixelov s tisíckami mikročipov (ako napríklad iPad Pro), dosiahne sa vrcholný zážitok z efektu HDR. V prípade VR/AR sa systém podsvietenia posúva k ultra vysokému jasu 5000 nitov (odporúčaný štandard Stanfordského laboratória VR) a odozve na úrovni milisekúnd. Integrácia snímača okolitého svetla a algoritmu umelej inteligencie umožňuje obrazovke inteligentne prispôsobiť spotrebu energie a dosiahnuť jemnú rovnováhu medzi extrémnym videním a ekologickou výdržou batérie.
Zhrnutie
Každý úder "optického srdca" systému podsvietenia posúva hranice vizuálneho zážitku. Od zelenej revolúcie svetelného zdroja LED až po kúzlo svetelná vodiaca doska rovnomerné svetlo, od reflexnej textúry na nanoúrovni až po skok vo farebnej škále filmu s kvantovými bodmi, technologické inovácie budujú chrám svetla a tieňa na malom priestore.
Keď bude obrazovka budúcnosti tenká a zvlnená ako papier a keď sa svetlo a tieň virtuálneho a reálneho plynule prepoja, systém podsvietenia bude naďalej písať dialóg medzi ľuďmi a svetom informácií jazykom svetla. Tento osvetlený horizont sa nakoniec stane oknom na vnímanie nekonečných možností.
Autoritatívny odkaz:
- Údaje o úsporách energie LED od Ministerstva energetiky USA
- SPIE Journal of the Society for Optical Engineering
- Technická správa o týždni zobrazovania SID
- Prírodné materiály Science Paper
- Biela kniha o technológii virtuálnej reality IEEE