Art der LCD-Hintergrundbeleuchtung und Vor- und Nachteile (LCD, CCFL, LED)

Prinzip der Flüssigkristallanzeige mit Hintergrundbeleuchtung Der größte Unterschied zwischen Flüssigkristall und Plasma besteht darin, dass Flüssigkristalle auf eine passive Lichtquelle angewiesen sind, während Plasma-TV ein aktives lichtemittierendes Anzeigegerät ist. Die derzeit auf dem Markt befindliche Mainstream-LCD-Hintergrundbeleuchtungstechnologie umfasst LED (Light Emitting Diode) und CCFL (Cold Cathode Fluorescence).

Lampe) Zwei Arten.

Kaltkathoden-Leuchtstofflampe (CCFL)

Herkömmliche Flüssigkristallanzeigen verwenden eine CCFL-Hintergrundbeleuchtung (Cold Cathode Fluorescent Lamp). Es gibt zwei Haupttypen von CCFL-Hintergrundbeleuchtungsdesigns:"Seitentyp" und"direkter". Allerdings erhöht das Design des seitlichen Lichtleiters die Lichtbrechungsrate, was wiederum die Helligkeit der Hintergrundbeleuchtung einschränkt. Je größer das Panel ist, desto geringer ist die Helligkeit, es ist nur für 8-Zoll- bis 15-Zoll-TFT-LCD-Panels geeignet, dh für persönliche Betrachtungszwecke wie Laptops und Desktops. Wenn Sie jedoch zu Hause große LCD-Fernseher betrachten, ist die Helligkeit des seitlich beleuchteten Typs schwer zu erreichen. Stattdessen ist es Straight down.

Je größer jedoch das LCD ist, desto höher ist der Kostenanteil seines Hintergrundbeleuchtungsmoduls, das sich auf das direkte CCFL-Hintergrundbeleuchtungsmodul bezieht. Laut Statistik ist dies auch die Verwendung des CCFL-Hintergrundbeleuchtungsmoduls vom direkten Typ. Das Hintergrundbeleuchtungsmodul macht nur 23% der Gesamtkosten in Zoll aus, aber es erhöht sich auf 37% um 30 Zoll, und es wird geschätzt, dass die Kosten des Hintergrundbeleuchtungsmoduls bei 57 Zoll 50 % erreichen werden. Daher ist die Drop-Down-CCFL-Hintergrundbeleuchtung nur für den Einsatz in einem mittelgroßen LCD-TV von etwa 30 Zoll geeignet und nicht für den Einsatz in einem großflächigeren Design geeignet. Gleichzeitig verwendet CCFL eine Quecksilbergasentladung, um Beleuchtung zu erzeugen. Obwohl die aktuellen RoHS-Vorschriften der Europäischen Union festgelegt sind, solange die Dosis von"Quecksilber" unter dem Standard liegt, ist es noch akzeptabel, aber niemand kann garantieren, dass der Standard in Zukunft auf Null angehoben werden kann (überhaupt nicht erlaubt. Verwendung), dann kann CCFL nicht verwendet werden oder muss auf Quecksilber umgestellt werden -kostenlose CCFL.

Auch wenn die quecksilberfreie CCFL technisch machbar ist, ist die CCFL immer noch eine gasentladungselektronische Beleuchtung mit geschlossener Leuchtstoffröhre. Die Widerstandsfähigkeit der Leuchtstoffröhre gegenüber äußeren Kräften ist begrenzt. Ein starker Aufprall zerstört die Leuchtstoffröhre und macht die Beleuchtung wirkungslos. Andere elektronische Festkörperbeleuchtung (wie LED) hat keine derartigen Bedenken. Da der Direct-Drop-Typ keine Lichtleiterplatte erfordert und relativ frei von Lichtbrechungsproblemen ist, ist außerdem kein helligkeitsverstärkender Film erforderlich, insbesondere der helligkeitsverstärkende Film ist eine patentierte Technologie einiger weniger Unternehmen und der Preis ist teuer. Leuchttafel und Helligkeitsverstärkungsfolie, die zur Kostensenkung beiträgt.

Allerdings hat die Dropdown-CCFL auch ihre Mängel. Um die Helligkeit des Bildes zu erhöhen, muss die Anzahl der Lichtleiter erhöht werden. Das Ergebnis einer zu engen Anordnung der Lichtleiter wird jedoch der Wärmeableitung nicht förderlich sein. Da der Abstand zwischen linker und rechter Phase verringert wird, muss die Wärmeableitung ausgehend vom Dickenniveau erhöht werden. Platzsparend ist die Zunahme der Dicke jedoch auch gleichbedeutend damit, die Vorteile des LCD-TVs teilweise zu kompensieren: leicht und dünn.

Übrigens muss bei Verwendung einer CCFL-Lichtröhre an einem großen LCD-Fernseher auch die Länge der Lichtröhre als Reaktion auf die Zunahme der Zollzahl zunehmen. Bei einer längeren CCFL-Lichtröhre sind jedoch die mittlere Position und beide Enden der Lichtröhre Das Problem der Helligkeit MURA und der Farbe MURA tritt leicht auf, was die Lichtgleichmäßigkeit der Hintergrundbeleuchtung beeinträchtigt. Um die Lichtgleichmäßigkeit aufrechtzuerhalten, muss ein Streufilm verwendet werden, um die Lichtgleichmäßigkeit zu verbessern, aber der Streufilm führt auch zu einem Verlust der Lichtdurchlässigkeit. Um die Helligkeit zu reduzieren, muss das Ergebnis der reduzierten Helligkeit durch eine Erhöhung der Anzahl der Lichtleiter verstärkt werden, aber wie bereits erwähnt: Das Hinzufügen von Lichtleitern erschwert die Gestaltung der Wärmeableitung, erhöht die Dicke des Hintergrundbeleuchtungsmoduls und sogar den Stromverbrauch erhöhen. Es versteht sich, dass der Stromverbrauch von CCFL-Hintergrundbeleuchtungsmodulen 90 % des gesamten Stromverbrauchs von LCD-Fernsehern ausmacht. Daher ist die Änderung der Hintergrundbeleuchtungstechnologie eine der aktuellen Richtungen zur Änderung der LCD-Bildqualität.

Leuchtdiode (Leuchtdiode; LED)

Da die CCFL-Hintergrundbeleuchtung viele Nebenwirkungen und Zweifel hat, sucht die Industrie auch nach einer Vielzahl neuer Technologien zur Implementierung der Hintergrundbeleuchtung, und LED ist eine der praktikablen Lösungen, wie z. 40 Zoll, 46 Zoll) LCD-Fernseher, deren Hintergrundbeleuchtungsteil aus WLED besteht, wird als WLED-Backlight-Technologie bezeichnet. Die Forschung und Entwicklung der LED-Hintergrundbeleuchtungstechnologie für LCD-Monitore hat ebenfalls ein wesentliches Stadium erreicht. Entsprechende Produktpräsentationen können wir bereits auf der CES 2007 sehen.

LED-Hintergrundbeleuchtung hat viele Vorteile. Erstens, elektronische Festkörperbeleuchtung. Seine Schlagfestigkeit ist höher als die von CCFL. Es gibt keine Bedenken hinsichtlich der Umweltschutzbestimmungen von Quecksilbergas, keine Bedenken hinsichtlich des Austritts von UV-UV-Strahlen und es übertrifft die Farbsättigung und Lebensdauer. CCFL können darüber hinaus LEDs betrieben werden, solange sie mit einer positiven Spannung betrieben werden. Im Gegensatz zu CCFL, die abwechselnd positive und negative Spannungen erfordert, ist der Bedarf von LEDs niedriger als der von CCFL, selbst wenn nur die positive Ansteuerspannung verwendet wird. Darüber hinaus kann die Helligkeit der LED nur durch Pulsweitenmodulation (PWM) angepasst werden, und die gleiche Methode kann verwendet werden, um das Nachbildproblem auf dem TFT-LCD-Display zu unterdrücken. Die Helligkeitsanpassung von CCFL ist jedoch komplizierter. Und das Nachbild kann nicht unterdrückt werden, es muss auf andere Weise unterdrückt werden.

Obwohl die LED-Hintergrundbeleuchtung viele Vorteile hat, hat sie auch ihre Nachteile. Die erste ist die Lichtausbeute. In Bezug auf den gleichen Stromverbrauch ist LED nicht so gut wie CCFL, sodass das Problem der Wärmeableitung schwerwiegender ist als bei CCFL. Darüber hinaus ist LED eine punktförmige Lichtquelle, die dem linearen Typ von CCFL' ähnelt. Die Lichtquelle ist schwieriger, die Gleichmäßigkeit des Lichts zu steuern als die tatsächliche Lichtquelle. Um eine möglichst hohe Lichtgleichmäßigkeit zu erreichen, müssen die Eigenschaften der hergestellten LEDs sorgfältig ausgewählt werden, und es werden viele LEDs mit den gleichen Eigenschaften (Wellenlänge, Helligkeit) für die gleiche Hintergrundbeleuchtung verwendet Auswahl ist auch recht groß. Glücklicherweise verbessert sich die Lichtausbeute von LEDs immer noch. Derzeit kann es mehr als 100 ml/W erreichen. Auf diese Weise kann die Farbsättigung besser und die WLED-Anordnung der Hintergrundbeleuchtung entspannter sein, wodurch die Probleme des Stromverbrauchs und der Wärmeableitung gemildert werden. Und nachdem sich die Produktionsausbeute weiter verbessert und ausgereift ist, werden auch die Kosten für die sorgfältige Auswahl von LEDs mit konsistenten Helligkeitseigenschaften gesenkt.

Die Änderung der Hintergrundbeleuchtungstechnologie allein reicht möglicherweise nicht aus, um eine Revolution im LCD auszulösen, also lassen Sie&einen Blick auf andere Entwicklungen der LCD-Technologie werfen. OLED (Organic Light Emitting Diode) ist eine organische Leuchtdiode. Die OLED-Anzeigetechnologie unterscheidet sich von herkömmlichen LCD-Anzeigemethoden. Es benötigt keine Hintergrundbeleuchtung und verwendet eine sehr dünne Beschichtung aus organischen Materialien und einem Glassubstrat. Wenn ein Strom fließt, emittieren diese organischen Materialien Licht. Darüber hinaus kann der OLED-Bildschirm leichter und dünner gemacht werden, mit einem größeren Betrachtungswinkel und kann erheblich Strom sparen. Die aktuelle Lebensdauer und der Preis sind jedoch die Engpässe, die seine Entwicklung im Bereich LCD einschränken.

OLED ist eine weitere Panel-Anwendungstechnologie, die Aufmerksamkeit erregt hat, und die Realisierung kleiner Panels erfolgt früher. Nach den Plänen der Kunden werden von 2008 bis 2009 weitere Modelle auf den Markt kommen, aber Sub-Panels werden weiterhin die wichtigsten sein, und auch wenn die Modelle und Auslieferungen im Vergleich zu heute deutlich gestiegen sind, wird der Marktanteil 10 % nicht überschreiten. . OLED war ursprünglich dünner und hatte in Bezug auf Kontrast, Betrachtungswinkel und Energieeinsparung bessere Bedingungen als TFT-LCD. Es wurde schon immer von der Industrie geschätzt, da es TFT-LCD ersetzen wird, und es hat in den Anfangsjahren auch in Forschung und Entwicklung investiert. Einerseits stößt die OLED-Technologie jedoch auf Engpässe, und das Problem der Lebensdauer muss überwunden werden; Auf der anderen Seite verbessert sich die TFT-LCD-Technologie weiter und kann jetzt auch hervorragende Kontraste und Betrachtungswinkel bieten, was dazu führt, dass die OLED-Nachfrage nicht stark gestiegen ist und der Markt klein ist und ein Überangebot , Beschränkt sich auf den Preiswettbewerb; die ursprünglich investierten Betriebe können sich dem Schicksal der Auflösung und Verkleinerung kaum entziehen. In der Vergangenheit hat Taiwan Shenghua Technology in die Gründung von Shengyuan investiert, um in die OLED-Forschung und -Entwicklung zu investieren. Da OLED und TFT-LCD nicht mithalten können, ist vor allem der Kostenunterschied groß. In Bezug auf die Spezifikationen kann TFT-LCD problemlos einen Betrachtungswinkel von 170 Grad, einen Kontrast von 500:1 und eine Helligkeit erreichen. Es kann erhöht oder dünner gemacht werden. Obwohl die Reaktionsgeschwindigkeit relativ gering ist, kann sie den für das menschliche Auge akzeptablen Bereich erreichen. Daher wurde auch Shengyuan geschlossen, sodass nur noch wenige R& D-Mitarbeiter nach Shenghua zurückkehren konnten, um Materialien zu entwickeln. Wenn die Lebensdauer und der Preis von OLED in Zukunft stark verbessert werden können, besteht immer noch eine Chance; in dieser Phase beschränkt es sich auf Produkte mit besonderen Eigenschaften und betont die Notwendigkeit, innovativ zu sein; der Zeitpunkt für große Mengen ist noch nicht erkennbar.

Und AMOLED (Active Matrix/Organic Light Emitting Diode) Active Matrix Organic Light Emitting Diode Panel (AMOLED) wird als die nächste Generation der Display-Technologie bezeichnet, darunter Samsung Electronics, Samsung SDI, LG Philips alle legen großen Wert auf diese neue Display-Technologie. Neben Samsung Electronics und LG Philips, die sich auf die Entwicklung großformatiger AMOLED-Produkte konzentrieren, konzentrieren sich derzeit Samsung SDI und AUO alle auf kleine und mittlere Größen. Wenn die Kosten von AMOLED aufgrund der aktuellen Produktleistung von Endprodukten effektiv kontrolliert werden können, wird die traditionelle LCD-Panel-Technologie stark herausgefordert.

Einer der Vorteile von AMOLED: keine Hintergrundbeleuchtung erforderlich

Einer der Vorteile von AMOLED: höhere Farbsättigung

Einer der Vorteile von AMOLED: Es kann den 180-Grad-Blickwinkel von IPS- oder VA-Panels erreichen

Einer der Vorteile von AMOLED: Lösen Sie effektiv das Problem der dynamischen Unschärfe des LCD-Panels

Unter den oben genannten vier OLED-Vorteilen legen wir besonderes Augenmerk auf das vierte Produktmerkmal, da alle derzeit auf dem Markt befindlichen Desktop-LCD-Monitore das Problem der dynamischen Unschärfe des Flüssigkristallbildschirms nicht lösen können. Die dynamische Bildunschärfe des LCD-Bildschirms bezieht sich in der Regel auf das Phänomen unscharfer Kantenkonturen beim Bildschirmwechsel. Es gibt zwei Gründe für das Phänomen der dynamischen Bildunschärfe. Zum einen die Reaktionszeit des Flüssigkristalls und das Nachleuchten des Phosphors, zum anderen die TFT-Ansteuerung, wie die Bildsteuerung der Hold-Methode.

Halten ist die Hauptursache für unscharfe dynamische Bilder

Der sogenannte"Haltemodus" Anzeigemodus besteht darin, ein Frame-Bild innerhalb eines bestimmten Zeitraums anzuzeigen. Auf einem Fernsehbildschirm entspricht diese Haltezeit einer vertikalen Periode (16,7 Millisekunden). Generell ist jedem klar, dass die LCD-Reaktionszeit sehr wichtig für die dynamische Bildanzeige ist, denn bei LCD-TVs beträgt die Wandlungszeit eines Bildes etwa 16,7 ms, sodass die Reaktionszeit von LCD-TVs kürzer als 16,7 ms sein kann , für die Bildleistung des dynamischen Bildes Es ist sehr wichtig. Es gibt jedoch eine andere Situation, in der die Unschärfe selbst dann nicht verschwindet, wenn die Reaktionszeit des Flüssigkristalls 0 ms beträgt (was unwahrscheinlich und schwierig ist). Dies liegt daran, dass der LCD-Bildschirm die"Haltemethode" verwendet; Methode zum Anzeigen von Bildern. Nach einigen experimentellen Berichten können wir wissen, dass die auf dem Bildschirm angezeigte Animation mit dem"Halte" Methode wird links und rechts auf der Netzhaut wackeln. Solche Verwacklungen sammeln sich mit der Zeit an und das dynamische Bild fühlt sich verschwommen an. Wie bei der Verbesserung der Ansprechzeit von Flüssigkristallen ist es notwendig, ein Anzeigeverfahren zu entwickeln, das die &-Quote verkürzt; Zeit. Gemäß der oben erwähnten Situation kann die dynamische Bildunschärfe des Flüssigkristallbildschirms nicht durch die Messung ausgedrückt werden, die für eine lange Zeit verwendet wird, d.

Verbessern Sie die Unschärfe des dynamischen Bildes, die durch die Haltezeit verursacht wird

Wenn die Reaktionszeit eine ideale Flüssigkristallanzeige (Haltezeit 100 %) mit einer Reaktionszeit von 0 ms ist, beträgt die MPRT 16,7 ms (Frequenz 60 Hz). Wenn die Haltezeit 50 % beträgt, beträgt die MPRT etwa 8,3 ms; Wenn die Haltezeit 25 % beträgt, beträgt die MPRT 4,2 ms. Die MPRT eines allgemeinen LCD beträgt weniger als 8 ms; Wenn es sich um ein LCD mit hohen Anforderungen an die Bildqualität für kommerzielle Produkte handelt, kann die MPRT auf weniger als 4 ms geschätzt werden. Wie oben erwähnt, enthält MPRT zwei Hauptelemente: Flüssigkristall-Reaktionszeit und Haltezeit. Wenn die Anzeigequalität des Bildes erreicht werden soll, ist daher zu hoffen, dass die Flüssigkristall-Ansprechzeit kleiner als der obige Wert ist. Zu den Methoden zur Verbesserung der Reaktionszeit von Flüssigkristallen gehören dynamische Hochgeschwindigkeitsmodi wie OCB, IPS und VA sowie Overdrive-Ansteuerung und so weiter. Jetzt haben LCD-Fernseher, die Wert auf Bildqualität legen, diese Methoden in die Produktion aufgenommen. Es gibt zwei Möglichkeiten, die durch die Haltezeit verursachte Unschärfe des dynamischen Bildes zu verbessern. Eine besteht darin, die Hintergrundbeleuchtung entsprechend der Bildschirmfrequenz auszuschalten, und die andere ist die Anzeigemethode mit doppelter Geschwindigkeit unter Verwendung der Bewegungskompensationstechnologie. Die erste spezifische Methode besteht darin, das Flackern der Hintergrundbeleuchtung und das Einfügen des Schwarzsignals zu verwenden. Unter diesen beiden Technologien ist die dynamische Kompensationstechnologie die interessanteste. Intermittierende Anzeigemethoden wie das Ausschalten der Hintergrundbeleuchtung und das Einfügen von Schwarzsignalen können die Unschärfe des dynamischen Bildes verbessern und sind relativ einfach zu implementieren. Bei einem großen Bildschirm und hoher Helligkeit kann es jedoch leicht zu einem Flackern des Bildschirms kommen. Im Gegensatz dazu kann das Anzeigeverfahren mit dynamischer Kompensation mit doppelter Geschwindigkeit die dynamische Bildunschärfe verbessern, ohne das Bildflimmern zu erhöhen, aber es war bis jetzt nicht einfach zu implementieren, da es eine Signalverarbeitungsschaltung mit großem Maßstab erfordert.