Sammanfattning
När vi dagligen tittar på mobiltelefoner, datorer och TV-apparater tänker vi sällan: Hur kan innehållet på skärmen synas tydligt i en mörk miljö? Svaret ligger djupt inne i LCD-skärmen - bakgrundsbelysningssystemet. Denna optiska precisionsmotor, som består av ljuskälla, reflektor, ljusledarplatta och optisk film, definierar i tysthet visuell kvalitet och energieffektivitet.
1. Revolution inom ljuskällor: Grön övergång från CCFL till LED
Den centrala strömkällan i bakgrundsbelysningssystemet har genomgått en grundläggande förändring. Även om de tidiga CCFL-lysrören (Cold Cathode Fluorescent Lamp) hade en utmärkt ljusstyrka, har deras höga energiförbrukning och stora storlek blivit en teknisk hämsko. LED-lampor för vitt ljus har helt omformat industristandarderna med sin energiförbrukningsminskning på upp till 40% (data från U.S. Department of Energy), lilla storlek och omedelbara dimning. När OLED påstår sig vara "självlysande" använder vanliga LCD-skärmar LED-bakbelysning för att fortsätta utvecklas** och hitta en bättre balans mellan kostnad och prestanda.
2. Reflektor: Precisionsspelet för väktare av ljusenergi
Varje ljusstråle är värd att vårda. Reflektorn är tillverkad av PET- eller PMMA-material med hög reflektionsförmåga, och den unika konkava och konvexa strukturen på mikronivå på ytan är som en labyrint som återför det flyende ljuset till slagfältet. Reflektiviteten ökar med 1% och den totala ljusstyrkan kan ökas med 0,8% (studie av SPIE Optical Engineering Society). Denna utsökta kontroll av fotonvägen gör att bakgrundsbelysningens effektivitet uppnår ett kvalitativt språng.
3. Ljusledarplatta: mästaren på ljusets enhetlighet
Enhetlighet är själen i den visuella upplevelsen. PMMA-ljusledarplattan bryter mot lagen om ljusets linjära utbredning genom exakt beräknad mikrostrukturdesign - eller lasergraverade prickar eller precisionspräglade prismor. Ljuset bryts och sprids upprepade gånger i det transparenta mediet och sprids slutligen över jorden som morgonljus och uppnår en ytjämnhet på mer än 92% (display industry benchmark), så att skärmen tar farväl av irriterande ljusa och mörka fläckar.
4. Optisk film: osynlig magi för synförbättring
Det optiska filmsystemet är den ultimata formgivaren av bildkvalitet. Brightness enhancement film (BEF) samlar ljus genom en prismastruktur för att fördubbla den axiella ljusstyrkan; diffusionsfilm eliminerar moiré och laserinterferens; och tillämpningen av Komposit kvantpunktsfilm ökar färgomfånget till mer än 110% av NTSC (t.ex. Samsung QLED-teknik). Överlagringen av dessa filmer i nanoskala skapar ett visuellt skådespel med rika färger och stark kontrast.
5. Tunnare våg: Det hållbara förslaget om strukturell innovation
"Tunnare" är den eviga strävan inom konsumentelektronik. Edge-entry LED i kombination med ultratunn ljusledarteknik har gjort att tjockleken på mobiltelefonskärmar har brutit igenom 1 mm mark. Nya mikrostrukturerade ljusledarplattor (t.ex. mikrolinserna i Apple Pro Display XDR) ersätter vissa optiska filmer och bibehåller optisk prestanda samtidigt som tjockleken minskas. Materialforskare utforskar polymerer i nanoskala (t.ex. det ultratunna flexibla ljusledarmaterialet som rapporteras i tidskriften Nature) för att bana väg för vikbara och böjda skärmar.
6. Framtidens ljus: Utveckling av intelligens och inlevelse
När Mini LED-bakgrundsbelysningen uppnår ljusstyrning på pixelnivå med tusentals mikrochips (som iPad Pro) har HDR-effekten nått sin höjdpunkt. För VR/AR är bakgrundsbelysningssystemet på väg mot 5000 nits ultrahög ljusstyrka (rekommenderad standard av Stanford VR Laboratory) och respons på millisekundnivå. Integreringen av sensorn för omgivande ljus och AI-algoritmen gör det möjligt för skärmen att på ett intelligent sätt justera energiförbrukningen och uppnå en känslig balans mellan extrem syn och miljövänlig batteritid.
Sammanfattning
Varje slag i det "optiska hjärtat" i bakgrundsbelysningssystemet flyttar fram gränserna för den visuella upplevelsen. Från den gröna revolutionen med LED-ljuskällor till magin med ljusledarplatta enhetligt ljus, från reflekterande textur på nanonivå till kvantpunktsfilmens stora färgomfång, bygger teknisk innovation ett tempel av ljus och skugga på en liten yta.
När den framtida skärmen är lika tunn och böjd som papper, och när ljus och skugga från virtuellt och verkligt sömlöst blandas, kommer bakgrundsbelysningssystemet att fortsätta att skriva dialogen mellan människor och informationsvärlden på ljusets språk. Denna upplysta horisont kommer så småningom att bli ett fönster för att uppfatta oändliga möjligheter.
Auktoritativ referens:
- U.S. Department of Energy Uppgifter om energibesparing med LED
- SPIE Journal of the Society for Optical Engineering
- Teknisk rapport om SID Display Week
- Natur Material Vetenskap Tidning
- IEEE vitbok om teknik för virtuell verklighet