백라이트

Backlight
이 기사는 액정 디스플레이의 백라이트에 관한 것입니다.자동차의 뒷유리는 자동차 글라스를 참조한다.조명 설계 연습은 백라이트(조명 설계)를 참조하십시오.다른 용도는 백라이트(동음이의)를 참조하십시오.
일렉트로루미네센스 백라이트를 온(위) 또는 오프(아래)로 한 액정 디스플레이의 그림

백라이트는 액정표시장치(LCD)에 사용되는 조명의 한 형태입니다.LCD는 브라운관(CRT), 플라즈마(PDP), OLED 디스플레이 등과 달리 스스로 빛을 내는 것이 아니기 때문에 가시적인 이미지를 만들기 위해서는 조명(주변광 또는 특수 광원)이 필요하다.LCD 전면에 배치되어 있는 프론트 라이트와 달리 백라이트는 디스플레이 패널의 측면 또는 배면에서 LCD를 비춥니다.백라이트는 손목시계 [1]등 조도가 낮은 환경에서 가독성을 높이기 위해 소형 디스플레이에 사용되며 스마트폰, 컴퓨터 디스플레이 및 LCD TV에서 CRT 디스플레이와 유사한 방식으로 빛을 생성하기 위해 사용됩니다.LCD의 초기 백라이트 방식에 대한 리뷰는 Peter J.[2] Wild의 Engineering and Technology History 보고서에 나와 있습니다.

포켓 계산기 등 간단한 종류의 LCD는 내부 광원 없이 제작되므로 사용자에게 디스플레이 이미지를 전달하기 위해 외부 광원이 필요합니다.그러나 대부분의 LCD 화면은 내부 광원으로 구성되어 있습니다.이러한 화면은 여러 층으로 구성되어 있습니다.백라이트는 보통 뒷면에서 첫 번째 층입니다.그리고 나서 광밸브는 눈에 도달하는 빛의 양을 어떤 식으로든 차단함으로써 변화시킨다.대부분은 불필요한 빛을 차단하기 위해 고정 편광 필터와 스위칭 필터를 사용합니다.

광원 타입

광원은 다음과 같이 구성할 수 있습니다.

ELP는 표면 전체에 균일한 빛을 내지만 다른 백라이트는 불규칙한 광원에서 균일한 빛을 제공하기 위해 확산기를 사용하는 경우가 많습니다.

백라이트는 여러 가지 색이 있습니다.흑백 LCD는 일반적으로 노란색, 녹색, 파란색 또는 흰색 백라이트가 있으며 컬러 디스플레이는 대부분의 컬러 스펙트럼을 커버하는 흰색 백라이트를 사용합니다.

사용.

컬러 LED 백라이트는 작고 저렴한 LCD 패널에 가장 많이 사용됩니다.흰색 LED 백라이트가 우세해지고 있다.ELP 백라이트는 대형 디스플레이나 심지어 백라이트가 중요한 경우에 자주 사용됩니다.컬러 또는 화이트도 사용할 수 있습니다.ELP는 인버터 회로에 의해 공급되는 비교적[specify] 고전압 AC 전원에 의해 구동되어야 합니다.CCFL 백라이트는 컴퓨터 모니터와 같은 대형 디스플레이에 사용되며 일반적으로 흰색입니다.이것들은 인버터나 디퓨저를 사용해야 합니다.백열 백라이트는 초기 LCD 패널에서는 고휘도를 실현하기 위해 사용되었지만, 백열 전구에 의해 발생하는 수명의 제한과 과도한 발열은 심각한 한계였습니다.백열전구에 의해 발생하는 열은 일반적으로 손상을 방지하기 위해 디스플레이에서 멀리 떨어진 곳에 전구를 설치해야 합니다.

CCFL 백라이트

LCD TV용 백라이트용 병렬 CCFL×18
엣지라이트 CCFL 백라이트 탑재 LCD

수년간(약 2010년까지) 모니터나 TV 등 매트릭스 어드레스 대응 대형 LCD 패널의 백라이트는 냉음극 형광등(CCFL)을 기반으로 LCD의 반대쪽 가장자리에 2개의 CCFL을 사용하거나 LCD 뒤에 CCFL을 배열하여 사용하였습니다(40인치 LCD용 18CCFL 어레이 그림 참조).LED 조명과 비교하여 단점(높은 전압과 전력 필요, 두꺼운 패널 설계, 고속 전환 없음, 빠른 에이징)으로 인해 LED 백라이트가 인기를 끌고 있습니다.

LED 백라이트

참고 항목: LED 백라이트 LCD
LED 매트릭스 백라이트 탑재 LCD

컬러 화면의 LED 백라이트는 흰색 LED 백라이트와 RGB LED 백라이트의 [3]2가지 종류가 있습니다.흰색 LED는 노트북 및 데스크톱 화면에서 가장 많이 사용되며 거의 모든 모바일 LCD 화면을 구성합니다.흰색 LED는 일반적으로 넓은 스펙트럼의 노란색 인광체를 가진 파란색 LED로 흰색 빛을 방출합니다.그러나 스펙트럼 곡선은 노란색으로 피크가 되기 때문에 LCD의 빨간색 및 녹색 컬러 필터의 투과 피크와는 일치하지 않습니다.이것에 의해, 빨강과 초록의 프라이머리가 노란색으로 바뀌어,[4] 모니터의 색역이 감소합니다.RGB LED는 빨강, 파랑, 초록의 LED로 구성되어 있으며 흰색의 다른 색온도를 생성하도록 제어할 수 있습니다.백라이트용 RGB LED는 HP DreamColor LP2480zx 모니터나 일부 HP EliteBook 노트북 등의 하이엔드 컬러 프루프 디스플레이와 옵션의 RGB LED 디스플레이를 탑재한 델의 Studio 시리즈 노트북 등의 최신 소비자용 디스플레이에 탑재되어 있습니다.

RGB LED는,[5] 화면에 대량의 색역을 제공할 수 있습니다.3개의 다른 LED(추가색)를 사용하면 백라이트가 LCD 픽셀 자체의 컬러 필터와 거의 일치하는 컬러 스펙트럼을 생성할 수 있습니다.이와 같이 필터 통과 대역을 좁혀 각 색성분이 LCD를 통해 매우 좁은 스펙트럼 대역만을 허용하도록 할 수 있다.이렇게 하면 흰색으로 표시될 때 차단되는 빛이 줄어들기 때문에 디스플레이의 효율성이 향상됩니다.또, 실제의 빨강, 초록, 파랑 포인트를 더 멀리 이동할 수 있기 때문에, 보다 선명한 색채를 재현할 수 있다.

Anew[지정하]법 더 LED-backlit LCD패널의 색 영역을 향상시키기 위한 푸른 LED(GaN 같은)는narrow-bandwidth과 빨간 색 색으로 원하는 이상 파장에 LCD의 b에서 최적의 조명이 파란 색 파장 변환nanocrystal는, 소위 양자인 다츠(급속 단절)[6]의 계층을 조명에 근거한다ehind.제조사인 나노시스는 나노크리스탈의 크기를 조절함으로써 점의 색 출력을 정밀하게 조정할 수 있다고 주장한다.이 밖에 나노코그룹 PLC(영국), QD비전, 나노시스 라이선스 업체 3M, 스위스 [7][8]아방타마 등이 있다.Sony는 2013년에 Triluminos라는 용어로 출시된 개선된 엣지 라이트 LED 백라이트를 탑재한 LCD TV를 선보이기 위해 미국 QD[9] Vision사의 Quantum Dot 기술을 채택했습니다.파란색 LED와 녹색 및 빨간색에 최적화된 나노크리스탈을 전면에 배치하여 조합된 흰색 빛을 통해 고가의 3개의 RGB LED 세트에 의해 발생하는 색역과 동등하거나 더 나은 색역을 실현할 수 있습니다.가전전시회 2015에서는 삼성전자, LG전자, 중국 TCL사, 소니 등이 LCD TV의 [10][11]QD 강화 LED 백라이트를 선보였다.

대향 이상류 한계 배경 조명 또한 이런 면에서 향상되었다.싸TN-displays 색 강화 프로그램 S-IPS 또는 S-PVA 패널까지 많은 LCD모델,, 넓은 영역 CCFLs은 NTSC색 규격에 95%이상을 나타내는 가지고 있다.

에는 LED백 라이트와 함께 여러 과제가 있다.Uniformity를 달성하는 LED나이 특히 각각의 LED는 다른 속도로 고령화로 어렵다.또한, 세개의 별도 광원의 빨강, 녹색 및 파랑 수단은 표시 장치의 화이트 포인트는 LED나이로 다른 비율로 움직일 수 있고, 백인 LEDs의 사용도 이 현상에 몇 백명은 K의 기록되는 것의 변화에 영향을 받는다.화이트 LED또한 높은 온도에서 파란 색 변화 3141K 3222K에 가는 데는 10°C까지 80°C에 각각 다양한으로 고통 받고 있다.[12]전력 효율 또한 도전에 대한 LED디스플레이가 더 많은 전력 효율적으롤 통해 가능한가 1세대 구현 잠재적으로, 그들의 대향 이상류 한계보다 더 많은 힘을 사용할 수 있다.[표창 필요한]2010년, 현 세대 디스플레이는 중요한 전력 소비 혜택을 누릴 수 있는 씩 깜박인다.예를 들어 24" Benq G2420의non-LED 버전이다.면 HDB소비자 표시 장치가 24W 같은 디스플레이(G2420HDBL)의 LED버전 비해,49W 있습니다.

RGB과 흰색 LED에 그 앞서 도전을 극복하기 위해서,'사전 원격 형광체의[13]LED기술 NDF특별 라이트 제품에 의해, 조종사 displays,[14]항공 교통 제어 디스플레이와 의료 디스플레이 등과 수명이 긴 고급 LCD응용 프로그램을 특별히 개발되었다 backlights.이 기술에 인 발광 재료 색상 변환에 수록되어 있는 한장을 조합에 파란 펌프 LED를 사용한다.원칙은 양자인 다츠지만는 지원 더 양자점 nano-particles보다 더 유리한 작전 여건을 요구함에 오랜 생애를 요구하는 응용 프로그램에 대한 강력한 비슷하다.왜냐하면 그 형광체 시트 LED의 거리(원격)에 놓이는 것 그것의 백색 LED에는 보다 훨씬 적은 온도 스트레스를 경험하게 된다.그 결과, 화이트 포인트 덜 개인 LED에, 그리고 개별적인 LED의 수명 동안, 열화 조장, 색깔 일관성과 낮은 루멘 감가상각 등으로 더 동질의 백 라이트에 의존하고 있다.

노트북에서 LED 백라이트의 사용이 증가하고 있습니다.소니는 2005년부터 하이엔드 슬림형 VAIO 노트북에 LED 백라이트를 탑재했으며 후지쯔는 2006년에 LED 백라이트를 탑재한 노트북을 출시했다.2007년 Asus, Dell 및 Apple은 일부 노트북 모델에 LED 백라이트를 도입했습니다.2008년 현재, Lenovo는 LED 백라이트 노트북도 발표했습니다.2008년 10월, 애플은 자사의 모든 노트북과 새로운 24인치 Apple Cinema Display에 LED 백라이트를 사용할 것이라고 발표했고, 1년 후 새로운 LED iMac을 선보였습니다. 즉, 애플의 새로운 컴퓨터 화면은 모두 LED가 되었습니다.2009년 9월부터 도입된 16:9 디스플레이를 탑재한 노트북의 거의 대부분은 LED 백라이트 패널을 사용하고 있습니다.일부 국가에서 LED TV라는 오해의 소지가 있는 이름으로 시판되고 있는 대부분의 LCD TV도 마찬가지입니다.단, 이미지는 LCD 패널에 의해 아직 생성되고 있습니다.

LCD용 LED 백라이트의 대부분은 엣지라이트입니다.즉, 여러 LED가 LC 패널 뒤에 빛을 분배하는 도광판(Light Guide Plate, LGP)의 가장자리에 배치되어 있습니다.이 기술의 장점은 매우 얇은 평면 구조와 저렴한 비용입니다.보다 고가의 버전은 풀 어레이 또는 다이렉트 LED라고 불리며 LC 패널(LED 배열) 뒤에 배치된 다수의 LED로 구성되어 있어 대형 패널이 균등하게 조명됩니다.이 배열로 로컬 조광으로 표시되는 이미지에 따라 더 진한 검은색 픽셀을 얻을 수 있습니다.

백라이트 조광

LED 백라이트는 대부분의 경우[15] 비디오 정보(HDR, 하이 다이내믹 레인지 텔레비전으로도 판매되는 동적 백라이트 또는 동적 "로컬 디밍" LED 백라이트)를 사용하여 동적으로 제어됩니다. Philips의 연구원 Douglas Stanton, Martinus Stroomer 및 Adrianus de[16][17][18] Vaan이 발명했습니다.

PWM(펄스폭 변조가 LED의 강도는 일정하게 유지한 기술이지만 그 밝기 조정 이런 끊임 없는 빛의 강도 빛 섬광의 시간 간격 다양한에 의해 이루어진다 sources[19])를 사용하여 백 라이트가 켜지서울 올림픽 동시에 LCDcontras을 밀어올리는 화면에 나타나는 가장 밝은 색으로 흐리게 표시되는 있다.에 t달성 가능한 최대 수준

펄스 폭 변조의 주파수가 너무 낮거나 사용자가 깜박임에 매우 민감할 경우 [20][21]CRT 디스플레이의 깜박임과 마찬가지로 불편함과 눈의 피로가 발생할 수 있습니다.화면 앞에서 손이나 물체를 흔드는 것만으로 사용자가 테스트할 수 있습니다.물체가 이동할 때 가장자리가 선명하게 정의된 것으로 보이는 경우, 백라이트는 상당히 낮은 주파수로 켜졌다 꺼졌다 하는 것입니다.물체가 흐릿하게 보일 경우 디스플레이는 연속적으로 조명되는 백라이트를 가지고 있거나 뇌가 인식할 수 있는 것보다 높은 주파수로 백라이트를 작동하고 있는 것입니다.디스플레이의 휘도를 최대 휘도로 설정하면 깜박임을 줄이거나 제거할 수 있습니다.다만, 소비 전력의 증가에 의해서, 화질과 배터리 지속 시간에 악영향을 줄 가능성이 있습니다.

디퓨저

디스플레이에 중요한 ELP 백라이트가 아닌 빛을 균일하게 만들기 위해서는 먼저 빛이 도광판(Light guide plate, LGP)을 통과합니다.이것은 일련의 불규칙한 요철을 통해 빛을 분산시키는 특수 플라스틱 층입니다.확산 방정식에 따라 요철의 밀도는 광원에서 더 멀리 떨어져 증가한다.확산된 빛은 확산기의 양쪽으로 이동합니다.전면은 실제 LCD 패널을 향하고 후면에는 낭비된 빛을 LCD 패널로 되돌리는 리플렉터가 있습니다.반사경은 알루미늄 호일이나 단순한 흰색 색소 표면으로 만들어지기도 합니다.

반사 편광자

LCD 백라이트 시스템은 프리즘 구조 등의 광학 필름을 적용하여 원하는 방향으로 빛을 얻고 이전에 LCD 최초의 편광자에 의해 흡수된 편광을 재활용하는 반사 편광 필름(필립스 연구원 Adrianus de Vaan과 Paulus Scha가 발명)을 적용하여 매우 효율적입니다.areman)[22]은 일반적으로 3M에서 [23]제조 및 공급되는 이른바 DBEF 필름을 사용하여 달성됩니다.이러한 편광자는 이전에 흡수된 빛의 [24]편광 모드를 반영하는 단축 방향 복굴절 필름의 큰 스택으로 구성됩니다.단일축 방향 중합 액정(복굴절 폴리머 또는 복굴절 접착제)을 사용하는 이러한 반사 편광자는 필립스 연구원 더크 브로어, 아드리아누스 드 판 및 조어 [25]브램브링에 의해 1989년에 발명되었습니다.그러한 반사 편광기의 결합과 LED동적 백 오늘의 LCD텔레비전은 훨씬CRT-based 세트 효율적이고, 600테라 와트시. 1012와트시(2017년)의 전 세계 에너지 절약, 모든 가정 전 세계가 오거나 모든 태양 전지의 2배 수준의 에너지 생산되는 것 같은 전기 소비량의 10%에 해당하는 주요하다 control[16]. 그세계.[26][27]

소비전력

에너지 표준의 진화와 소비 전력에 관한 대중의 기대치가 높아짐에 따라 백라이트 시스템의 전력 관리가 필요하게 되었습니다.다른 가전제품(예: 냉장고 또는 전구)의 경우, 에너지 소비 범주는 텔레비전 [28]세트에 대해 시행된다.TV 세트의 전력 정격 표준은 미국[29], EU 및 호주뿐만 아니라 [30]중국에서도 도입되었습니다.또한 2008년[31] 연구에 따르면 유럽 국가 중 소비전력은 화면 크기만큼이나 소비자가 텔레비전을 선택할 [32]때 가장 중요한 기준 중 하나이다.

레퍼런스

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외부 링크

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