液晶ディスプレイのバックライトユニットについて知っておくべきこと

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まとめ

TFTスクリーンのバックライトユニットは非常に重要な部品です。当初使用していたCCFLバックライトは廃止され、現在はほぼ白色LEDバックライトユニットが使用されています。それらの長所と短所は何ですか?以下の記事をお読みください。

1.CCFLとは何ですか

2.CCFLバックライトのデメリット

3.LEDバックライトユニットとは何ですか

4.LEDバックライトユニットの色座標を制御する方法

  4.1. LEDバックライトユニットの一般的な彩度範囲

  4.2.表色系の白い部分

5.LEDバックライトユニットの色座標の測定方法

6.LEDバックライトLCDモジュールの利点は何ですか

  6.1. LEDバックライトLCDモジュールは高い発光効率と省エネを実現

  6.2. LEDバックライトLCDモジュールはより環境に優しいです

  6.3. LEDバックライトLCDモジュール長寿命

  6.4. LEDバックライトLCDモジュールは固体光源であり、小型で軽量です。

  6.5. LEDバックライトLCDモジュールの高速応答時間

  6.6. LEDバックライトLCDモジュールの明るさと色の精度は簡単に調整できます

  6.7. LEDバックライトの駆動電圧と電流が比較的低い

  6.8. LEDバックライトLCDモジュールの正確かつ継続的な輝度調整

  6.9. LEDバックライトLCDモジュールのより良い色域

  6.10. LEDバックライトLCDモジュールには大きな可能性があります

7. LEDバックライトユニットの開発

LED バックライト付き液晶ディスプレイは、スマートウォッチ、スマートフォン、モニター、テレビなど、現在最も広く使用されている TFT ディスプレイです。 これは、LED バックライトには大きな利点があることも示しています。LED バックライトとは何ですか?また、CCFL との違いは何ですか?

CCFLとは何ですか?

CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp) 技術は、LCD (Liquid Crystal Display) 画面のバックライト技術です。 LED バックライト技術が成熟する前は、TFT スクリーンは CCFL バックライトを使用していました。

CCFLバックライトの構造

CCFLの原理は、冷陰極蛍光灯の発光原理が一般的な蛍光灯と同じであるということです。 蛍光管の内部には水銀と希ガスが封入されています。 一般に、高効率冷陰極蛍光管に封入されているガスは主にNe+Ar(95%+5%)の混合ガスです。 ランプ管が電極の両端に電圧を印加すると、電極の先端で電子が放出され、放出された電子は内部の水銀と衝突し、励起された水銀原子は不安定な状態になり、その後すぐに安定に戻ります 残りのエネルギーは紫外線(主な波長は253.7nmと185nm)として放出されます。 蛍光体粉末はこの波長の紫外線を吸収し、紫外線のエネルギーを可視光に変換して発光します。

CCFLバックライトのデメリット

 ランプ管の内壁にある蛍光粉末の均一性と厚さは、発光の均一性に影響を与えるため、CCFL の色の一貫性は低く、CCFL ランプ管を使用すると、色が変化し、明るさが低下します。 となり、消費電力が増加します。

LEDバックライトユニットとは何ですか?

白色LEDバックライトユニットの構造はCCFLを使用したバックライト構造と似ていますが、LEDバックライトユニットは光を改善するためにLEDビーズを使用し、ランプビーズが次々と点光源になるため、拡散シートの追加層が必要になります。光を均一にするために必要です。ランプビーズは集光構造となっており反射板が不要です。

led backlight unit

LEDバックライトユニットは、 LEDランプビーズを光源として使用するバックライト技術です。 LED は、P 領域の正孔と N 領域の電子の再結合を通じて光子を放出する PN 接合です。電気エネルギーを光エネルギーに直接変換するため、LEDは冷光源とも呼ばれ、発光効率が高いです。現在使用されている白色光LEDは、実際には青色光LEDが蛍光体を励起する方法によって実現されています。通常の LED ランプビーズにはケイ酸塩蛍光体粉末が使用されており、特定の波長の光を吸収するため、LED スペクトルが狭くなります。 YAG蛍光体を使用したLEDビーズの効果ははるかに優れています。 85% NTSC、さらには 105% NTSC tft ディスプレイでも、この種の LED ランプ ビーズで作られた LED バックライト ユニットが使用されています。

LEDバックライトユニットの色座標を制御するにはどうすればよいですか?

また、LED ランプ ビーズによって生成される光の波を一貫した方法で制御および制御することも困難です。 また、蛍光体粉末の均一性が異なるため、LEDランプビーズの色座標は個体差が大きくなります。 LEDランプビーズの製造工程では、電圧と色の選別が行われます。

LED ビーズは、さまざまなカラー ブロックの LED ランプ ビーズと呼ばれる数種類の LED ランプ ビーズを選別します。 通常、LED バックライト付き液晶は、必要な白を混合できる 2 種類のランプ ビーズのカラー ブロックを使用します。 異なるカラー ブロックのランプ ビーズの組み合わせを使用して、白から青、白から黄色などの効果を調整します。

LEDビーズ

白色 LED ランプ ビーズは、黄色蛍光体を励起するために青色 LED 発光チップによって放出される白色光であり、異なる蛍光体を使用することで異なる色と異なる光スペクトルを得ることができます。混合の均一性と蛍光体の厚さは色に影響します。

LED電流と明るさの関係

 

明るさと電流の間には正の相関関係があります。電流が増加すると輝度も増加しますが、電流制限があります。電流が最大順電流を超える限り、損傷します。 LEDバックライトユニットにはパッチタイプのLEDランプを使用しており、一般的な電流は2~30mAに設定されています。 2 つの LED チップを 1 つの LED ランプに統合する設計が登場しました。これはLEDバックライトユニットの輝度を上げるためですが、同じ電流でも指数関数的に増加します。

LEDバックライトユニットの一般的な彩度範囲

色座標冷たい白い領域暖かい白い部分
バツ0.2600.2910.3150.2800.3000.3190.3300.330
y0.2700.3150.3100.2600.3250.3050.3180.360

このエリアの色はすべて白ですが、違って見えます。

LED color coordinate standard

色座標系では、実際には設定した領域よりも白い領域が大きいことがわかります。

led color coordinate

LEDバックライトユニットの色座標の測定方法

業界で認められている白色座標は (X=0.31, y=0.32) ですが、コニカミノルタの CA-310/CA-410 など、優れた座標を正確にテストできる高度な機器がありますが、 またはトプコンのBM-7など、機器でテストされた値は同じですが、人間の目の解像度は機器の解像度をはるかに超えているため、新しいプロジェクトがある場合は、実際に製品を見て確認する必要があります. 表示効果と色を確認します。

液晶ディスプレイのLEDバックライトユニットの利点は何ですか?

1. LEDバックライトLCDモジュールは高い発光効率と省エネを備えています

LEDバックライトユニットの消費電力は、同じ明るさの白熱灯の10%~20%、蛍光灯の1/2です。

2.LEDバックライトLCDモジュールはより環境に優しいです

LEDバックライトユニットは冷光源で、壊れにくく、作業時に電磁干渉がありません。また、水銀を含まないランプには金属が含まれています。

3. LEDバックライトユニットの長寿命

LEDバックライトユニットの寿命は100,000時間に達し、光の減衰が小さく、安定性が高いです。

4.LEDバックライトLCDモジュールは固体光源であり、小型で軽量です。

 LEDバックライトLCDモジュールはLEDランプビーズを使用しており、単一ユニットのサイズは3〜5mmで、発光方向を設定できるため、光がより集中して効率的になります。

5.LEDバックライトLCDモジュールの高速応答時間

 LEDバックライトLCDモジュールは応答速度が非常に速く、過酷な環境でも動作します。

6. LEDバックライトLCDモジュールの明るさと色の精度は簡単に調整できます

LEDバックライトLCDモジュールは、簡単に350〜420cd/㎡の輝度を達成でき、LEDランプビーズの数を増やすことで1000〜3000cd/㎡の輝度を達成でき、色座標と表示色を調整できます。

7. LEDバックライトユニットの駆動電圧と電流が比較的低い

 各 LED ランプ ビーズには 3V ~ 3.2V の駆動電圧と 20mA ~ 30mA の駆動電流が必要です。多数のランプビーズが直列に接続されている場合でも、電圧は安全です。

8. LEDバックライトLCDモジュールの正確かつ継続的な明るさ調整

LEDバックライトLCDモジュールは、DC連続調光、調光プロセスのちらつきなし、および高精度を実現できます。

9.ledバックライトlcdモジュールより良い色域

 LEDバックライトLCDモジュールに使用されている蛍光体を交換することで、色域を改善できます。 LEDバックライトLCDモジュールによって表示される色域は、LEDバックライトユニットとLCDディスプレイを重ね合わせた結果です。 YAG蛍光体を使用すると、LEDランプビーズが発する光のスペクトル範囲が広くなり、より高い色域が得られます。

10.LEDバックライトLCDモジュールには大きな可能性があります

LEDバックライトユニットの新技術の中で、ミニLED技術は誰でも利用できます。従来のサイドエントリー型LEDバックライトユニットを数万、さらには数十万のLED直下型LEDバックライトに変更することで、OLEDに匹敵する性能を実現します。歩留まりの問題のため、この技術はあまり普及していませんが、技術の向上により、LEDバックライト付き液晶ディスプレイは将来ますます優れたものになると信じています。

LEDバックライトの開発

LED バックライト付き LCD ディスプレイは、今日最も一般的なディスプレイ技術の 1 つであり、将来の可能性は依然として高いです。 ミニ LED と薄型化、より効率的で低エネルギー消費が主な 2 つの方向性です。

  1. ミニ LED: OLED ディスプレイの性能は優れていますが、その高コストと比較的短い耐用年数が OLED のさらなる発展を制限することは避けられません。 LCD ディスプレイは 20 年近く開発されてきました。 すべての液晶画面には大きな生産能力があり、液晶ディスプレイの価格は手頃です。 ミニ LED の歩留まりを改善できれば、ミニ LED の超高コントラストと高リフレッシュ レートにより、モニター、カー ディスプレイ、テレビの分野で十分に発展することは間違いありません。
  1. 現在の LED バックライトの消費電力は依然として非常に高いです。 LCD ディスプレイの消費電力に関する Harmony Optoelectronics の記事を読んだ場合

、あなたは、led バックライト lcd の主な消費電力が led バックライトから来て、液晶画面の消費電力がわずか 0.1 ~ 0.3mW であることがわかります。

太陽光で読み取り可能なディスプレイであれば、LED バクリットの消費電力は数ワットに達します。 LED バックライトの消費電力とサイズが改善されれば、バッテリー電源を必要とするデバイスにとって大きな恩恵となることは間違いありません。

中国の液晶画面メーカーは、LED バックライトの研究開発を止めたことはありません。 Harmony Optoelectronics は、この分野の専門家です。 私たちは、日光下で読み取り可能なディスプレイ、高色域、および超低消費電力 LCD ディスプレイについて多くの研究を行ってきました。 この製品をお探しの場合は、お問い合わせください。当社の専門チームがデザインプランとサンプルを迅速に提供します。

その他のリソース:

LEDバックライト付きLCD– 出典: ウィキペディア

バックライト– 出典: ウィキペディア

発光ダイオード– 出典: ウィキペディア

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