هل تفهم الإضاءة الخلفية LCD؟

الإضاءة الخلفية هي نوع من الإضاءة المستخدمة في شاشات LCD. على عكس CRT ، لا تولد شاشة LCD الضوء من تلقاء نفسها. لإنتاج صورة ، تتطلب شاشة LCD إضاءة ، تعرف أيضا باسم الإضاءة المحيطة أو الإضاءة الخلفية. يوجد حاليا نوعان من الإضاءة الخلفية في السوق: CCFL و LED.

1. مقدمة

تستخدم شاشات TFT LCD تقليديا مصابيح الفلورسنت الكاثود البارد كإضاءة خلفية. قبل إدخال الإضاءة الخلفية LED ، كانت اللاعب المهيمن في السوق. CCFL هي تقنية ناضجة تنتج مصدر ضوء ملون ثابت. ومع ذلك ، فإن الإضاءة الخلفية CCFL كبيرة نسبيا وغير فعالة. يتم حاليا التخلص التدريجي من السوق.

LED: من ناحية أخرى ، فإن الإضاءة الخلفية LED صغيرة ، ولها استهلاك منخفض للطاقة ، وسطوع عالي ، وعمر خدمة طويل. نتيجة لذلك ، يحل LED محل CCFL في سوق الإضاءة الخلفية LCD.

الإضاءة الخلفية LED لشاشة LCD LED ، أو الصمام الثنائي الباعث للضوء ، هو الصمام الثنائي لأشباه الموصلات الذي ينبعث منه الضوء عند تطبيق جهد كهربائي عليه. تصنف الإضاءة الخلفية LED إلى نوعين بناء على مكان تثبيتها.

مضاءة بالحافة: يتم توصيل مصابيح LED بحافة TFT LCD. لتوجيه الضوء إلى الأمام ، يتم استخدام لوحة توجيه الضوء (لوحة أكريليك مصنوعة عادة من راتنج PMMA النقي). يمكن أن تكون الإضاءة الخلفية لشاشة LCD المضاءة بالحافة رقيقة جدا. ومع ذلك ، فهي غير فعالة. كلما كانت الإضاءة الخلفية المضاءة بالحواف أقل كفاءة ، كانت أرق.

إضاءة أسفل: كما يوحي الاسم ، يتم توزيع مصابيح LED بالتساوي عبر الجزء الخلفي من شاشة TFT LCD. يعد توحيد وسطوع الإضاءة الخلفية ذات الإضاءة السفلية من المزايا. ومع ذلك ، فإن الإضاءة الخلفية المضاءة من الأسفل أكثر سمكا من الإضاءة المضاءة بالحافة ، وقد تكون التدفئة مشكلة.

القيادة LED الإضاءة الخلفية LED حساسة لدرجة الحرارة. كما أن لها خاصية فولت أمبير غير خطية تعتمد على درجة الحرارة.

مع ارتفاع درجة الحرارة ، ينخفض انخفاض الجهد الأمامي ، ويزداد التيار الأمامي بشكل كبير.

يتم

توصيل مصابيح الإضاءة LED ذات القيادة الحالية المستمرة بشكل متسلسل. ترتفع درجة حرارة LED عند تطبيق تيار ثابت على الإضاءة الخلفية LED. نظرا لأن تيار الإمداد يظل ثابتا ، ينخفض الجهد المطبق على الإضاءة الخلفية LED. علاوة على ذلك ، ستنتج الإضاءة الخلفية LED سطوعا ثابتا.

2. القيادة بجهد ثابت

نظرا لخاصية الفولت أمبير الفريدة لمصابيح LED ، تؤدي درجة الحرارة المرتفعة إلى زيادة التيار عند توفير جهد ثابت للمصابيح الخلفية LED المتصلة بشكل متسلسل. يولد التيار العالي مزيدا من الحرارة. بالنسبة للدائرة التسلسلية ، سيتم تضخيم هذا التأثير. يعمل التيار العالي على تسريع تدهور مصابيح LED وتقليل عمرها الافتراضي. علاوة على ذلك ، نظرا لأن كل مصباح LED له خاصية فولت أمبير مختلفة قليلا ، فإن كل مصباح LED له تيار تمرير مختلف. نتيجة لذلك ، ستكون الإضاءة الخلفية LED ساطعة بشكل غير متساو.

نتيجة لذلك ، عند استخدام شاشة TFT LCD مع إضاءة خلفية LED ، يجب على المهندس تطبيق تيار ثابت على مصدر طاقة الإضاءة الخلفية LED والتحكم في سطوع باستخدام وظيفة PWM.

3. الاتجاهات في الإضاءة الخلفية LCD

شاشة LCD لا تنبعث منها ضوء. يعتمد على الإضاءة الخلفية لإضاءة وحدات البكسل الخاصة به ، وهو أمر مهم بشكل خاص في بيئات الإضاءة المنخفضة. قبل أن ندخل في اتجاهات الإضاءة الخلفية لشاشات الكريستال السائل ، دعنا ننتقل إلى بعض التاريخ.

4. تاريخ الإضاءة الخلفية LCD

تم استخدام المصباح المتوهج كمصدر للضوء لشاشات الكريستال السائل في البداية. ومع ذلك ، بسبب الحرارة التي تنتجها والطاقة التي تستهلكها ، تم استبدالها بسرعة.

كان المنافسون هم مصابيح الفلورسنت الكاثود البارد (CCFL) والألواح الكهربائية (ELP) ، والتي تقضي على مشاكل الحرارة المرتبطة بالمصابيح المتوهجة مع استهلاك طاقة أقل.

الإضاءة الخلفية LED هي الآن التكنولوجيا المهيمنة. لديها وقت تشغيل / إيقاف أقصر ، وحرارة أقل مولدة ، وسطوع أعلى.

5. الاتجاهات الجديدة

تحتوي غالبية شاشات LCD اليوم على إضاءة خلفية مضاءة بالحافة. يتم تثبيت العديد من مصابيح LED البيضاء خلف حافة واحدة من شاشة LCD ، مما يوجه الضوء إلى مجموعة معقدة من أدلة الضوء والعاكسات والناشرات. للتحكم في سطوع الشاشة ، عادة ما يتم تشغيل الإضاءة الخلفية LED بواسطة إشارة معدلة بعرض النبضة.

الإضاءة الخلفية LED الصغيرة ذات المصفوفة النشطة ، والتي اخترعها الشركات المصنعة لأجهزة تلفزيون LCD ، تشق طريقها الآن إلى تطبيقات LCD للمستهلكين والصناعيين. تعمل مصابيح LED الصغيرة كمصادر للإضاءة الخلفية في هيكل شاشة العرض الصغيرة ذات الإضاءة الخلفية LED ويتم ترتيبها في مصفوفات لتشكيل مناطق تعتيم محلية مختلفة تتيح السطوع الكامل أو الظلام لشاشة LCD المذكورة أعلاه لتحقيق سطوع وتباين عاليين.

يوفر

استخدام mini LED كإضاءة خلفية LCD نسبة تباين عالية والحفاظ على الطاقة ومزايا التخفيف ، مما يسمح لها بالتنافس مع OLED وإظهار أداء مميز في تطبيقات LCD.

6. ما هي بالضبط زاوية عرض LCD؟

الحد الأقصى لزاوية المشاهدة لشاشة LCD هي الزاوية التي يمكن للعميل من خلالها رؤية الشاشة. يعرف مصطلح "المشاهدة الجيدة" بشكل شائع على أنه يحتوي على تباين 10: 1 على الأقل ولا يوجد انعكاس تدرج رمادي.

لاستيعاب أكبر عدد ممكن من التطبيقات ، يقوم مصنعو شاشات الكريستال السائل بتصميم لوحات LCD ليتم عرضها بشكل أفضل من زاوية (تسمى التحيز) من العمودي بدرجات معينة. زاوية الرؤية هي الزاوية التي تشمل جانبي زاوية التحيز بينما تستمر شاشة LCD في "الرؤية الجيدة".

سيظهر مصطلح "اتجاه العرض" في مواصفات شاشة LCD. يتم تحديد اتجاه المشاهدة بتنسيق الساعة. المحور Z طبيعي ، والمحور X أفقي ، والمحور Y عمودي ، كما هو موضح في الشكل أدناه. زاوية عرض شاشة LCD "فوق" المحور Z لها اتجاه عرض الظهيرة. نتيجة لذلك ، من الأفضل عرض شاشة LCD في اتجاه الساعة 6 من "أسفل" المحور Z.

يمكن لمصنعي شاشات الكريستال السائل نظريا إنتاج شاشات LCD باتجاهات عرض 3 و 12 و 9 و 6. ومع ذلك ، من الناحية العملية ، عادة ما نعرض شاشة LCD من موضع الساعة 12 أو 6.

تحسين زاوية عرض LCD

على

سبيل المثال ، تتميز شاشة TFT LCD البسيطة من نوع TN بزاوية عرض تبلغ 4565 درجة. يمكن زيادة زاوية عرض شاشة LCD من نوع TN عن طريق إضافة فيلم مستقطب عريض للغاية (EWP). من ناحية أخرى ، سيزيد مستقطب تحسين الفيلم O من زاوية الرؤية إلى 75 درجة في كل اتجاه. ومع ذلك ، تؤدي هذه التحسينات إلى تقليل التباين. يجب ضبط تباين شاشة LCD. هناك طريقة أخرى لتحسين زاوية عرض LCD وهي استخدام بنية خلية متقدمة. زوايا المشاهدة على لوحات IPS و VA LCD أوسع من لوحات TN.

استنتاج

يعد استخدام شاشة الكريستال السائل بزاوية عرض مناسبة أمرا بالغ الأهمية لنجاح منتجك. ضع في اعتبارك أيضا أن التباين المحسن ضروري. تؤثر كلتا المعلمتين على المظهر المرئي لشاشة LCD بالإضافة إلى الجاذبية العامة لمنتجك. تقود المقايضات بين التكلفة والأداء القرارات.

على سبيل المثال ، إذا كان مشروعك يتطلب شاشة TFT LCD مقاس 2.4 بوصة بزاوية عرض واسعة. قد تكون لوحة TN TFT المزودة بحل O-film أفضل من IPS LCD. يتوفر مهندسو Topway لمساعدتك في اتخاذ قرارات التصميم.