LCD-bakgrunnsbelysningstype og fordeler og ulemper (LCD, CCFL, LED)

Bakgrunnsbelysningsprinsipp for flytende krystall Den største forskjellen mellom flytende krystall og plasma er at flytende krystall må stole på en passiv lyskilde, mens plasma-TV er en aktiv lysemitterende displayenhet. Den ordinære LCD-bakgrunnsbelysningsteknologien som for tiden er på markedet inkluderer LED (Light Emitting Diode) og CCFL (Cold Cathode Fluorescence)

Lampe) To typer.

Kaldkatodelysrør (CCFL)

Tradisjonelle flytende krystallskjermer bruker CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp) bakgrunnsbelysning. Det er to hovedtyper av CCFL-baklysdesign:"sidetype" og"direktetype". Imidlertid gjør side-type lyslederdesignet fotobrytningshastigheten høyere, noe som igjen begrenser lysstyrken til bakgrunnsbelysningen. Jo større panelstørrelsen er, vil lysstyrken være Jo lavere den er, den er kun egnet for 8-tommers til 15-tommers TFT LCD-paneler, det vil si for personlige visningsformål som bærbare og stasjonære datamaskiner. Men når du ser på store LCD-TVer hjemme, vil lysstyrken til den sidebelyste typen være vanskelig å møte. I stedet er det rett ned.

Men jo større størrelsen på LCD-skjermen er, desto høyere andel av kostnadene for bakgrunnsbelysningsmodulen, som refererer til CCFL-bakgrunnsbelysningsmodulen av direkte type. I følge statistikk er det samme bruken av CCFL-bakgrunnsbelysningsmodulen av direkte type. Bakgrunnsbelysningsmodulen står kun for 23 % av den totale kostnaden i tommer, men den øker til 37 % med 30 tommer, og det er anslått at når den når 57 tommer, vil kostnaden for bakgrunnsbelysningsmodulen nå 50 %. Derfor er det nedtrekkbare CCFL-bakgrunnsbelysningen kun egnet for bruk i en mellomstor LCD-TV på ca. 30 tommer, og er ikke egnet for bruk i et større områdedesign. Samtidig bruker CCFL kvikksølvgassutslipp for å produsere belysning. Selv om gjeldende RoHS-forskrifter etablert av EU, så lenge dosen av"kvikksølv" er under standarden er det fortsatt akseptabelt, men ingen kan garantere at standarden kan heves til null i fremtiden (ikke tillatt i det hele tatt. Bruk), da vil ikke CCFL kunne bruke, eller må endres til kvikksølv -gratis CCFL.

Selv om den kvikksølvfrie CCFL er teknisk mulig, er CCFL fortsatt en elektronisk gassutladningsbelysning med et lukket lysstoffrør. Lysstoffrørets motstand mot ytre krefter er begrenset. Et stort slag vil knekke lysstoffrøret og gjøre belysningen ineffektiv. Annen solid-state elektronisk belysning (som LED) har ingen slike bekymringer. I tillegg, fordi direkte-slipp-typen ikke krever en lyslederplate og er relativt fri for fotorefraksjonsproblemer, krever den ikke en lysstyrkeforbedringsfilm, spesielt lysstyrkeforbedringsfilmen er en patentert teknologi fra noen få selskaper, og prisen er dyr. Lysbrett og lysstyrkeforbedrende film, som bidrar til å redusere kostnadene.

Men nedtrekkslisten CCFL har også sine mangler. For å øke lysstyrken på bildet må antallet lysrør økes. Resultatet av for tett plassering av lysrørene vil imidlertid ikke bidra til varmeavledning. Siden avstanden mellom venstre og høyre fase reduseres, må varmeavgivelsen økes fra tykkelsesnivået. Plass, men økningen i tykkelse tilsvarer også delvis å oppveie fordelene med LCD-TV: lett og tynn.

Forresten, når du bruker et CCFL-lysrør på en stor-tommers LCD-TV, må lengden på lysrøret også øke som svar på økningen i antall tommer. Men for et lengre CCFL lysrør vil midtposisjonen og begge ender av lysrøret være. Problemet med lysstyrke MURA og farge MURA er lett å oppstå, noe som påvirker lysens jevnhet i bakgrunnsbelysningen. For å opprettholde lysens ensartethet må en diffusjonsfilm brukes for å øke lysens jevnhet, men diffusjonsfilmen vil også medføre tap av lystransmittans. For å redusere lysstyrken må resultatet av den reduserte lysstyrken forsterkes ved å øke antall lysrør, men som nevnt tidligere: å legge til lysrør vil gjøre det vanskeligere å designe varmeavledning, øke tykkelsen på bakgrunnsbelysningsmodulen, og til og med øke strømforbruket. Det er forstått at strømforbruket til CCFL-bakgrunnsbelysningsmoduler har utgjort 90% av det totale strømforbruket til LCD-TVer. Derfor er endring av bakgrunnsbelysningsteknologi en av de gjeldende retningene for å endre LCD-bildekvalitet.

Lysdiode (lysemitterende diode; LED)

Siden CCFL-bakgrunnsbelysningen har mange bivirkninger og tvil, er industrien også på utkikk etter en rekke nye bakgrunnsbelysningsimplementeringsteknologier, og LED er en av de mulige løsningene, for eksempel Sonys TV-er i Qualia-serien, som er av høy kvalitet i stor størrelse ( 40 tommer, 46 tommer) LCD-TV, hvis bakgrunnsbelysningsdel er laget av WLED, kalles WLED-bakgrunnsbelysningsteknologi. LCD-skjermens forskning og utvikling av LED-bakgrunnsbelysningsteknologi har også nådd et betydelig stadium. Vi kan allerede se relaterte produktutstillinger på CES-utstillingen i 2007.

LED-bakgrunnsbelysning har mange fordeler. Først, solid-state elektronisk belysning. Dens motstand mot støt er høyere enn for CCFL. Det er ingen bekymring for miljøvernforskrifter for kvikksølvgass, ingen bekymring for lekkasje av UV ultrafiolette stråler, og det overgår fargemetning og levetid. CCFL, i tillegg kan LED-er drives så lenge de drives av en positiv spenning. I motsetning til CCFL, som krever vekslende positive og negative spenninger, selv om bare den positive drivspenningen brukes, er etterspørselsnivået til LED lavere enn for CCFL. Videre kan lysstyrken til LED-en bare justeres med Pulse Width Modulation (PWM), og samme metode kan brukes til å undertrykke etterbildeproblemet på TFT LCD-skjermen. Imidlertid er lysstyrkejusteringen til CCFL mer komplisert. Og etterbildet kan ikke undertrykkes, det må undertrykkes på en annen måte.

Selv om LED-bakgrunnsbelysning har mange fordeler, har det også sine ulemper. Den første er lyseffektivitet. Når det gjelder det samme strømforbruket, er ikke LED like god som CCFL, så varmespredningsproblemet vil være mer alvorlig enn CCFL. I tillegg er LED en lyskilde av punkttype, som ligner på CCFL's lineære type. Lyskilden er vanskeligere å kontrollere jevnheten til lyset enn den faktiske lyskilden. For å oppnå så mye lys ensartethet som mulig, må egenskapene til de produserte LED-ene velges nøye, og et stort antall LED-er med samme egenskaper (bølgelengde, lysstyrke) brukes til samme bakgrunnsbelysning. Blant dem er kostnaden for dette utvalget er også ganske høyt. Heldigvis forbedres lyseffektiviteten til LED-er fortsatt. For tiden kan den nå mer enn 100 ml/W. På denne måten kan fargemetningen bli bedre, og WLED-arrangementet av bakgrunnsbelysningen kan være mer avslappet, og dermed lindre problemene med strømforbruk og varmespredning. Og etter at produksjonsutbyttet fortsetter å forbedres og modnes, vil kostnadene ved å nøye velge lysdioder med konsekvente lysstyrkekarakteristikker også reduseres.

Å endre bakgrunnsbelysningsteknologien alene er kanskje ikke nok til å utløse en revolusjon innen LCD, så la's se på andre LCD-teknologiutviklinger. OLED (Organic Light Emitting Diode) er en organisk lysdiode. OLED-skjermteknologi er forskjellig fra tradisjonelle LCD-skjermmetoder. Den krever ikke bakgrunnsbelysning og bruker et veldig tynt belegg av organiske materialer og et glassunderlag. Når en strøm går gjennom, vil disse organiske materialene avgi lys. Dessuten kan OLED-skjermen gjøres lettere og tynnere, med en større visningsvinkel, og kan spare strøm betydelig. Imidlertid er dens nåværende levetid og pris flaskehalsene som begrenser utviklingen innen LCD.

OLED er en annen panelapplikasjonsteknologi som har vakt oppmerksomhet, og realiseringen av små paneler er tidligere. Ifølge kundens planer vil det komme flere modeller fra 2008 til 2009, men underpaneler vil fortsatt være de viktigste, og selv om modellene og forsendelsene har økt betydelig sammenlignet med i dag, vil markedsandelen ikke overstige 10 % . OLED var opprinnelig tynnere og hadde bedre forhold enn TFT-LCD når det gjelder kontrast, visningsvinkel og strømsparing. Det har alltid vært verdsatt av industrien siden det vil erstatte TFT-LCD, og ​​det har også investert i forskning og utvikling i de første årene. Men på den ene siden har OLED-teknologien støtt på flaskehalser, og livsproblemet må overvinnes; på den annen side, TFT-LCD-teknologien fortsetter å forbedre seg, og nå kan den også gi utmerket kontrast og visningsvinkler, noe som resulterer i at OLED-etterspørselen ikke har blitt kraftig økt, og markedet er lite og overutbud , Er begrenset til priskonkurranse; virksomhetene som opprinnelig investerte kan neppe unnslippe skjebnen med oppløsning og nedbemanning. Tidligere investerte Taiwan Shenghua Technology i etableringen av Shengyuan for å investere i OLED-forskning og utvikling. Ser at OLED og TFT-LCD ikke kan konkurrere, spesielt er kostnadsforskjellen stor. Når det gjelder spesifikasjoner, kan TFT-LCD enkelt oppnå 170-graders visningsvinkel, 500:1 kontrast og lysstyrke. Den kan økes eller gjøres tynnere. Selv om reaksjonshastigheten er relativt dårlig, kan den nå området som er akseptabelt for det menneskelige øyet. Derfor har Shengyuan også blitt stengt, og bare noen få R&D-personell er tilbake til Shenghua for å utvikle materialer. I fremtiden, hvis levetiden og prisen på OLED kan bli kraftig forbedret, er det fortsatt en sjanse; på dette stadiet er det begrenset til produkter med spesielle egenskaper og understreker behovet for å være innovative; tidspunktet for store mengder er ennå ikke sett.

Og AMOLED (Active Matrix/Organic Light Emitting Diode) Active Matrix Organic Light Emitting Diode panel (AMOLED) kalles neste generasjon skjermteknologi, inkludert Samsung Electronics, Samsung SDI, LG Philips legger alle stor vekt på denne nye skjermteknologien. For tiden, bortsett fra at Samsung Electronics og LG Philips fokuserer på utvikling av store AMOLED-produkter, fokuserer Samsung SDI og AUO alle på små og mellomstore størrelser. Fra den nåværende produktytelsen til ferdige produkter, hvis kostnadene for AMOLED kan kontrolleres effektivt, vil den tradisjonelle LCD-panelteknologien bli sterkt utfordret.

En av fordelene med AMOLED: ikke behov for bakgrunnsbelysning

En av fordelene med AMOLED: større fargemetning

En av fordelene med AMOLED: den kan nå 180-graders visningsvinkelen til IPS- eller VA-paneler

En av fordelene med AMOLED: Løs effektivt problemet med dynamisk uskarphet i LCD-panelet

Blant de fire ovennevnte OLED-fordelene, legger vi spesiell vekt på den fjerde produktfunksjonen, fordi alle stasjonære LCD-skjermer som for tiden er på markedet ikke kan løse problemet med dynamisk uskarphet i flytende krystallskjermer. Den dynamiske bildeuskarphet på LCD-skjermen refererer vanligvis til fenomenet med uskarpe kantkonturer under skjermbyttet. Det er to årsaker til fenomenet med dynamiske uskarphet. Den ene er responstiden til den flytende krystallen og ettergløden til fosforet, og den andre er TFT-stasjon, som bildekontrollen til Hold-metoden.

Hold er hovedårsaken til uskarpe dynamiske bilder

Den såkalte"Hold-modus" visningsmodus er å vise et rammebilde innen en viss tidsperiode. På en TV-skjerm tilsvarer denne holdetiden en vertikal periode (16,7 millisekunder). Generelt sett er alle ganske klare på at LCD-responstiden Det er veldig viktig for dynamisk bildevisning, fordi for LCD-TV er konverteringstiden til et bilde omtrent 16,7 ms, så responstiden til LCD-TV kan være kortere enn 16,7 ms , for bildeytelsen til dynamisk bilde. Det er veldig viktig. Det er imidlertid en annen situasjon at selv om responstiden til den flytende krystallen er 0ms (noe som er usannsynlig og vanskelig), vil ikke uskarpheten forsvinne. Dette er fordi LCD-skjermen bruker"Hold-metoden" metode for å vise bilder. I følge noen eksperimentelle rapporter kan vi vite at animasjonen som vises på skjermen ved å bruke"Hold" metoden vil riste venstre og høyre på netthinnen. Slik risting akkumuleres over tid, og det dynamiske bildet føles uskarpt. Som med å forbedre responstiden til flytende krystaller, er det nødvendig å utvikle en visningsmetode som forkorter"Hold" tid. I henhold til den ovennevnte situasjonen kan den dynamiske bildeuskarphet på flytende krystallskjermen ikke uttrykkes ved målingen brukt i lang tid, det vil si at flytende krystalls responstid fra hvit til svart og svart til hvit endringstid.

Forbedre uskarphet i det dynamiske bildet forårsaket av Hold-tiden

Hvis responstiden er et ideelt flytende krystallpanel (Holdetid 100%) med en responstid på 0ms, er MPRT 16,7ms (frekvensen er 60Hz). Når holdetiden er 50 %, er MPRT ca. 8,3 ms; når holdetiden er 25 %, er MPRT 4,2 ms. MPRT for en generell LCD er mindre enn 8ms; hvis det er en LCD med høye bildekvalitetskrav for kommersielle produkter, kan MPRT estimeres til å være mindre enn 4ms. Som nevnt ovenfor inneholder MPRT to hovedelementer: flytende krystall responstid og holdetid. Derfor, hvis visningskvaliteten til bildet skal oppnås, håper man at responstiden for flytende krystaller skal være mindre enn verdien ovenfor. Blant metodene for å forbedre responstiden til flytende krystaller er det høyhastighets dynamiske moduser som OCB, IPS og VA, samt overdrive-kjøring og så videre. Nå har LCD-TVer som verdsetter bildekvalitet satt disse metodene i produksjon. Det er to måter å forbedre uskarphet i det dynamiske bildet forårsaket av Hold-tiden. Den ene er å slå av bakgrunnsbelysningskilden i henhold til skjermfrekvensen, og den andre er visningsmetoden med dobbel hastighet ved bruk av bevegelseskompensasjonsteknologi. Den første spesifikke metoden er å bruke flimmer fra bakgrunnsbelysningen og innsetting av det svarte signalet. Blant disse to teknologiene er den mest interessante den dynamiske kompensasjonsteknologien. Intermitterende visningsmetoder som å slå av bakgrunnsbelysning og innsetting av svart signal kan forbedre uskarphet i det dynamiske bildet og er relativt enkle å implementere. Men ved stor skjerm og høy lysstyrke er det lett å forårsake flimring av skjermen. Derimot kan den dynamiske kompensasjonsmetoden med dobbel hastighet forbedre den dynamiske bildeuskarphet uten å øke bildeflimmeren, men den har ikke vært lett å implementere til nå fordi den krever en storskala signalbehandlingskrets.