ไฟ LED backlights ดูเพิ่มเติม: LED-backlit LCD
Jun 13, 2018
ไฟ LED backlights
ดูเพิ่มเติมที่: LED-backlit LCD
จอแอลซีดีที่มีแสงไฟ LED matrix
LED backlighting ในหน้าจอสีมีให้เลือก 2 แบบคือ backlights LED สีขาวและ backlight LED RGB [3] LED สีขาวมักใช้บ่อยในโน้ตบุ๊คและหน้าจอเดสก์ท็อปและทำเป็นหน้าจอ LCD สำหรับพกพาเกือบทั้งหมด LED สีขาวเป็นไฟ LED สีน้ำเงินที่ มีสารเรืองแสงสีเหลืองในวงกว้างซึ่งจะส่งผลให้มีการปล่อยแสงสีขาว อย่างไรก็ตามเนื่องจากเส้นโค้งสเปกตรัมมีสีเหลืองจึงไม่เหมาะกับการส่งผ่านข้อมูลสูงสุดของตัวกรองสีแดงและสีเขียวของ LCD นี่เป็นสาเหตุให้พรรคสีแดงและสีเขียวเปลี่ยนไปเป็นสีเหลืองลดช่วงสีของจอแสดงผล [4] LED RGB ประกอบด้วยไฟ สีแดงสีน้ำเงินและไฟ LED สีเขียว และสามารถควบคุมได้เพื่อให้อุณหภูมิสีแตกต่างจากสีขาว ไฟ LED RGB สำหรับไฟแบ็คไลท์จะพบได้ในจอแสดงผลการตรวจจับสีระดับไฮเอนด์เช่นจอภาพ HP DreamColor LP2480zx หรือ โน้ตบุ๊ค HP EliteBook ที่ เลือกรวมทั้งหน้าจอแสดงผลระดับผู้บริโภคที่เร็วขึ้นเช่นแล็ปท็อป Dell รุ่น Studio ที่มีจอแสดงผล RGB LED ที่เป็นอุปกรณ์เสริม
LED RGB สามารถส่งมอบ ช่วง สีขนาดใหญ่ไปยังหน้าจอ [5] เมื่อใช้ไฟ LED สามแบบแยกกัน ( สีเสริม ) แสงไฟแบ็คไลท์สามารถสร้างสเปกตรัมสีที่ตรงกับตัวกรองสีใน พิกเซล LCD ได้อย่างใกล้ชิด ด้วยวิธีนี้ passband ตัวกรองสามารถลดลงได้เพื่อให้แต่ละองค์ประกอบสีให้วงสเปกตรัมแคบมาก ๆ ผ่านจอ LCD การปรับปรุงประสิทธิภาพของจอแสดงผลนี้เนื่องจากแสงน้อยถูกบล็อกเมื่อมีการแสดงสีขาว นอกจากนี้จุด สีแดงสีเขียวและสีน้ำเงิน ที่เกิดขึ้นจริงสามารถเคลื่อนออกไปได้ไกลกว่าเพื่อให้จอแสดงผลมีความสามารถในการทำซ้ำสีที่สดใสมากขึ้น
วิธีการใหม่ในการปรับปรุงช่วงสีของจอแอลซีดีแบบ LED-backlit ขึ้นอยู่กับไฟ LED สีฟ้า (เช่น GaN) ที่ให้แสงสว่างแก่ชั้นของสารเรืองแสงของนาโนคริสตัลซึ่งเรียกว่า Quantum Dots (QD) ซึ่งเปลี่ยนความยาวคลื่นสีน้ำเงินเป็น ความยาวคลื่นที่ต้องการอีกต่อไปเป็นแบนด์วิดธ์สีเขียวและสีแดงที่แคบสำหรับการส่องสว่างที่ดีที่สุดของจอ LCD จากด้านหลัง ผู้ผลิต Nanosys อ้างว่าเอาท์พุทสีของจุดที่สามารถปรับได้อย่างแม่นยำโดยการควบคุมขนาดของ nanocystals บริษัท อื่น ๆ ที่ใช้วิธีนี้ ได้แก่ Nanoco Group PLC (UK), QD Vision และ 3M ซึ่งได้รับใบอนุญาตจาก Nanosys [8] โซนี่ ได้ปรับเทคโนโลยี Quantum Dot จาก บริษัท QD Vision ของสหรัฐฯ [8] เพื่อแนะนำแอลซีดีทีวีที่มี แสงไฟ LED แบบขอบด้าน หลังที่วางขายภายใต้คำว่า Triluminos ในปี 2013 ด้วย LED สีน้ำเงินและ nanocrystals ที่เหมาะสำหรับสีเขียวและสีแดง ด้านหน้าของมันทำให้แสงสีขาวรวมที่เกิดขึ้นช่วยให้ช่วงสีของสีเทียบเท่าหรือดีกว่าที่ปล่อยออกมาจากชุด LED RGB จำนวน 3 ชุดที่มีราคาแพงกว่า ในงาน Consumer Electronics Show ปี 2015 บริษัท ซัมซุงอิเล็คทรอนิคส์ แอลจีอีเลคทรอนิคส์ TCL Corporation ของจีนและโซนี่แสดงภาพ LED backlighting จากทีวีแอลซีดี [9] [10]
นอกจากนี้ยังมีการปรับปรุงภาพแบ็คไลท์ CCFL ในส่วนนี้ โมเดล LCD จำนวนมากจากจอแสดงผลเทนเนสซีราคาถูกไปจนถึงแผงสี S-IPS หรือแผง S-PVA ที่มีสีมีความหลากหลายสูงกว่า 95% ของข้อกำหนดสี NTSC
มีความท้าทายหลายประการกับ LED backlights ความแตกต่างเป็นเรื่องยากที่จะบรรลุโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่ออายุของ LEDs โดยแต่ละ LED มีอายุการใช้งานที่แตกต่างกัน นอกจากนี้การใช้แหล่งกำเนิดแสงแยกสามสีสำหรับสีแดงสีเขียวและสีน้ำเงินหมายความว่า จุดสีขาว ของหน้าจอสามารถเคลื่อนที่ได้เนื่องจาก LED มีอายุที่แตกต่างกัน LEDs ขาวยังได้รับผลกระทบโดยปรากฏการณ์นี้มีการเปลี่ยนแปลงหลายร้อย เค็นวิน ถูกบันทึกไว้ LED สีขาวยังเกิดจากการเปลี่ยนสีน้ำเงินที่อุณหภูมิสูงขึ้นตั้งแต่ 3141K ถึง 3222K สำหรับอุณหภูมิ 10 ° C ถึง 80 ° C ตามลำดับ [11] ประสิทธิภาพในการใช้พลังงานอาจเป็นความท้าทาย การใช้งานรุ่นแรกอาจใช้พลังงานมากกว่าชุด CCFL แม้ว่าจะเป็นไปได้ว่าจอแสดงผล LED จะมีประสิทธิภาพมากขึ้น ในปี 2010 จอแสดงผล LED รุ่นปัจจุบันสามารถมีข้อดีในการใช้พลังงานได้อย่างมาก ตัวอย่างเช่นจอแสดงผล " Benq G2420HDconsumer ขนาด 24 นิ้วที่ไม่ใช่ LED" มีการใช้พลังงาน 49W เทียบกับ 24W ของจอแสดงผล LED รุ่นเดียวกัน (G2420HDBL)
เพื่อเอาชนะความท้าทายดังกล่าวข้างต้นด้วยเรืองแสง RGB และ LED สีขาวเป็น 'ฟิลเทอร์ระยะไกลขั้นสูง' [12] เทคโนโลยี LED ได้รับการพัฒนาโดย NDF Special Light Products โดยเฉพาะสำหรับแอพพลิเคชั่น LCD ระดับไฮเอนด์และอายุการใช้งานยาวนานเช่นการแสดงผล ห้องนักบิน [13] หน้า จอ ควบคุมการจราจรทางอากาศ และจอแสดงผลทางการแพทย์ เทคโนโลยีนี้ใช้ไฟ LED ปั๊มสีน้ำเงินร่วมกับแผ่นที่มีการพิมพ์วัสดุเรืองแสงฟอสฟอรัสสำหรับการแปลงสี หลักการนี้คล้ายคลึงกับ Quantum Dots แต่สารเรืองแสงที่ใช้มีประสิทธิภาพมากกว่าอนุภาคควอนตัมจุดนาโนสำหรับการใช้งานที่ต้องใช้อายุการใช้งานยาวนานในสภาวะการทำงานที่ต้องการมากขึ้น เนื่องจากแผ่นฟอสฟอรัสถูกวางไว้ที่ระยะห่าง (ระยะไกล) ของ LED ทำให้ได้รับความเครียดที่อุณหภูมิน้อยกว่าสารเรืองแสงในไฟ LED สีขาว เป็นผลให้ whitepoint น้อยขึ้นอยู่กับ LEDs แต่ละและย่อยสลายของ LEDs แต่ละตลอดอายุการใช้งานที่นำไปสู่แสงที่เป็นเนื้อเดียวกันมากขึ้นมีความสอดคล้องสีที่ดีขึ้นและค่าเสื่อมราคาลูเมนต่ำกว่า
การใช้ backlights LED ใน คอมพิวเตอร์โน้ตบุ๊ค มีการเติบโตขึ้น โซนี่ ได้ใช้ LED backlights ในโน้ตบุ๊ค VAIO บางรุ่นที่สูงขึ้นตั้งแต่ปีพ. ศ. 2548 และ ฟูจิตสึได้ เปิดตัวโน้ตบุ๊คที่มีไฟ LED backlights ในปี 2006 ในปี 2007 Asus , Dell และ Apple ได้ นำ LED backlights มาใช้ในโน้ตบุ๊คบางรุ่น ในขณะที่ในปี 2008 เลอโนโว ได้ประกาศเปิดตัวโน้ตบุ๊ค LED-backlit ในเดือนตุลาคม 2551 แอ็ปเปิ้ลประกาศว่าจะใช้แบ็คไลท์ LED สำหรับโน้ตบุ๊กและจอ แอ็กทีฟ 24 นิ้วใหม่และอีกหนึ่งปีต่อมาได้เปิดตัว LED iMac รุ่น ใหม่ซึ่งหมายถึงหน้าจอคอมพิวเตอร์ของ Apple ทุกตัวตอนนี้เป็น LED แล็ปท็อปเกือบทุกรุ่นที่มี จอแสดงผล 16: 9 ที่ นำมาใช้ตั้งแต่เดือนกันยายนปี 2009 ใช้แผง LED-backlit นี่เป็นกรณีส่วนใหญ่สำหรับเครื่องรับโทรทัศน์แอ็กเซสเซสซึ่งมีวางตลาดในบางประเทศภายใต้ชื่อ LED TV ที่ ทำให้เข้าใจผิดถึงแม้ว่าภาพจะถูกสร้างโดยจอ LCD ก็ตาม
ไฟ LED backlights ส่วนใหญ่สำหรับแอลซีดีมี ขอบสว่าง เช่น LED หลายตัวจะอยู่ที่ขอบของ lightguide ซึ่งกระจายแสงหลังแผง LC ข้อดีของเทคนิคนี้คือการก่อสร้างแผงเซลล์แสงอาทิตย์บางและต้นทุนต่ำ รุ่นที่มีราคาแพงมากขึ้นเรียกว่า full-array หรือ direct LED และประกอบด้วย LED จำนวนมากวางอยู่ด้านหลังแผง LC ( อาร์เรย์ ของ LEDs) เช่นแผงขนาดใหญ่สามารถได้รับการส่องสว่างอย่างเท่าเทียมกัน การจัดเรียงนี้ช่วยให้การ ปรับความ เข้มของ สี ในท้องถิ่นลด ลงได้ขึ้นอยู่กับภาพที่แสดง
แสงไฟมืด
แสงไฟ LED แบบไดนามิกซึ่งคิดค้นโดยนักวิจัยของ Philips Douglas Stanton, Martinus Stroomer และ Adrianus de Vaan [ 14] (การควบคุมแสงไฟแบบไดนามิกหรือไฟ LED แบบแบ็คไลท์แบบไดนามิก "local dimming" 15] [16] [17] )
การใช้ PWM (การปรับสัญญาณชีพจรความกว้างซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่ความเข้มของ LED จะคงที่อยู่เสมอ แต่การปรับความสว่างทำได้โดยการเปลี่ยนช่วงเวลาของการกระพริบแหล่งกำเนิดแสงความเข้มแสงคงที่ [18] ) แสงไฟจางลงไปที่ สีที่สว่างที่สุดที่ปรากฏบนหน้าจอพร้อมกับการเพิ่มความคมชัดของจอ LCD ให้อยู่ในระดับที่ทำได้สูงสุด
ถ้าความถี่ของการปรับความกว้างของชีพจรต่ำเกินไปหรือผู้ใช้มีความไวต่อการกะพริบอาจทำให้เกิดความรู้สึกไม่สบายและสายตาเช่นเดียวกับการ กะพริบของจอ CRT [19] [20] นี้สามารถทดสอบได้โดยผู้ใช้เพียงแค่โบกมือหรือวัตถุที่หน้าจอ หากวัตถุมีขอบที่กำหนดไว้อย่างชัดเจนขณะเคลื่อนที่แสงไฟจะส่องสว่างในและนอกที่ความถี่ค่อนข้างต่ำ หากวัตถุเบลอจอแสดงผลจะมีแสงไฟส่องสว่างอย่างต่อเนื่องหรือกำลังใช้งานไฟส่องหลังที่ความถี่สูงกว่าสมองจะรับรู้ได้ สามารถลดหรือขจัดภาพสั่นไหวได้โดยการตั้งค่าความสว่างให้เต็ม แต่อาจส่งผลเสียต่อคุณภาพของภาพและอายุการใช้งานแบตเตอรี่เนื่องจากการใช้พลังงานที่เพิ่มขึ้น
