近年来,液晶显示技术飞速发展,无论是应用(yòng)在显示器上还是電(diàn)视上,终端商(shāng)在定制液晶显示模组的过程中,有(yǒu)几个重要的参数。一个尺寸,一个分(fēn)辨率,一个接口,一个屏幕亮度。
今天重点分(fēn)享液晶显示模组亮度的一些知识。電(diàn)子产品在不同场景中对亮度的要求是不同的。有(yǒu)的電(diàn)子产品比如家電(diàn),生活電(diàn)器,用(yòng)的屏幕都是低亮的250-300Nit,配合一體(tǐ)黑工艺做出高级感。有(yǒu)的電(diàn)子产品对亮度要求非常高,比如户外的物(wù)流PDA,小(xiǎo)區(qū)门口的道闸面部识别,军用(yòng)的工具箱電(diàn)脑,都要求1000Nit以上。
可(kě)见在不同环境的应用(yòng)领域,对液晶显示屏模组的选型不同。 如室内和室外两种应用(yòng)的环境不同,也应选择不同类型的液晶显示屏模组。
一、液晶模组在不同环境下的亮度
首先,可(kě)以通过不同亮度的液晶显示屏进行室内和室外选择匹配,两种产品亮度参考值供你参考:
1. X<500cd/m2:普通亮度,适用(yòng)范围為(wèi)正常可(kě)视环境下,如室内且室内亮度较暗的环境下。
2. X>800cd/m2:较高亮度,使用(yòng)范围為(wèi)较强光的环境下,如太阳光下,可(kě)视的效果比普亮要好。
其次,可(kě)以通过全透和半反半透型选择使用(yòng):
1.全透型:匹配普通亮度则室内使用(yòng),匹配较高亮度则室外使用(yòng)。
2.半反半透型:适合在室外强烈光照下使用(yòng),显示效果清晰,不反光。但价格较為(wèi)昂贵。
所以,选择液晶显示屏液晶模组时不但需要根据相关電(diàn)路参数、产品参数进行选择,还要根据使用(yòng)环境选择合适的液晶显示模组。
二、液晶模组增亮的7种方法
液晶显示屏决定亮度的因素除开非正常的加大工作電(diàn)流電(diàn)压外,决定亮度的因素还有(yǒu):背光亮度,偏光片是否增亮,液晶玻璃的透光率。
一般常用(yòng)的增亮手段有(yǒu):
1.在玻璃的下表面贴增亮片,可(kě)以增加百分(fēn)之20-30亮度
2.背光的反射,用(yòng)3M的ESR可(kě)以增加百分(fēn)之5-8
3.增光膜用(yòng)高亮的,可(kě)以增加百分(fēn)之2-3
4.用(yòng)V-CUT的导光板,可(kě)以增加百分(fēn)之5
5.用(yòng)高亮的灯,可(kě)以增加百分(fēn)之5-10
6.用(yòng)双心灯,亮度可(kě)以增加百分(fēn)之50左右
7.如果亮度要做1000以上,开模做双排灯
三、分(fēn)享一个高亮液晶模组设计方案
高亮度模组主要用(yòng)在商(shāng)业和工业體(tǐ)现,除了对亮度方面的要求外,还要对防水等级和散热设计有(yǒu)特殊的要求,我们从显示最核心的数据出发,根据人眼睛和太阳环境亮度,得出要成為(wèi)高亮度显示模组必须满足以下两方面的要求。
1.高亮度模组的关键技术
液晶显示屏的亮度能(néng)够达到 1 000 cd/m2, 实现阳光下可(kě)视,使用(yòng)寿命达到一般液晶显示器的指标。
2. 技术指标
液晶屏的亮度:> 1 000cd/m2(9 点平均亮度);
对比度:> 1 000:1;
使用(yòng)寿命: > 50 000 小(xiǎo)时;
液晶屏响应速度:< 8 ms;
功耗:< 100 W;
显示颜色:1 670 万色;
液晶屏接口:LVDS(低压差分(fēn)信号);
分(fēn)辨率: 1 366×768。
通过理(lǐ)论设计和仿真模拟后,制定如下方案。
3.创新(xīn)特点
采取直下式 LED
背光的设计,和特殊的散热方式,使得液晶屏的亮度达到高亮以及超高亮的标准,可(kě)以实现在各种复杂光學(xué)环境下的良好的显示效果,比如阳光直射、橱窗像人行道展示等。
4.关键技术
(1)采用(yòng) LED 作為(wèi)背光,节能(néng),省電(diàn)。采用(yòng) LED 背光,可(kě)以达到高亮以及超高亮的要求,而且LED
具有(yǒu)低能(néng)耗、高效率、長(cháng)寿命的特点,所以本项目是集节能(néng)、省電(diàn)于一體(tǐ)的高端产品。
(2)用(yòng)直下式底背光设计,由较多(duō)的点光源构成背光源,可(kě)以实现更高的集成度,以达到超高显示亮度。
(3)使用(yòng)最新(xīn)的 COB (Chip on Board) 封装方式的 LED,散热性,继承性更好,寿命長(cháng),可(kě)靠性高。
5.技术路線(xiàn)
本项目采用(yòng) LED 背光,重量轻、厚度薄,低功耗、低热量,高亮宽温工作,長(cháng)寿命易加固。另外,冷阴极灯管含重金属汞且采用(yòng)高压的方式来驱动,而 LED
除了低能(néng)耗、不含有(yǒu)毒物(wù)质外,还是低压器件,其安全性遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于冷阴极灯管。
传统直下式冷阴极荧光灯高亮背光,厚度双倍增加,而高功耗又(yòu)造成高热,给高温工作带来困难,对于大尺寸 LCD
的背光,需要更長(cháng)的灯管和更高電(diàn)压的逆变電(diàn)源。而此项目使用(yòng)的是 LED
背光,既未增加外观尺寸,也未增加原屏厚度,又(yòu)不会令液晶模组产生高热。真正做到了重量轻厚度薄,低功耗低热量,高亮宽温工作,長(cháng)寿命易加固。
设计方式上,采用(yòng)直下方式。直下方式是在面板背后均匀分(fēn)布 LED,光源发散的光可(kě)以均匀传达到整个画面上。专家普遍认為(wèi)直下背光可(kě)以更准确的呈现图像,并展现出优秀的色彩和明暗对比效果。
LED 光的散发需要一定的空间,直下式背光技术想减少厚度,就需要更紧密地安装更多(duō)的
LED,使光扩散空间最小(xiǎo)化或者把调谐器、電(diàn)源稳压器部等基板部分(fēn)单独分(fēn)离出来。但是,如果要使用(yòng) LED 背光实现高亮度的显示效果,就必须采用(yòng)底面式的设计。
LED 背光是用(yòng) DC 直流電(diàn)源,不再使用(yòng)逆变電(diàn)源,大大提高了電(diàn)源转换效率,同时也大大提高了产品的可(kě)靠性,而模块化的背光设计,无须使用(yòng)大功率 LED
驱动模块和供電(diàn)電(diàn)源,使大尺寸 LCD 背光的制造不再成為(wèi)高不可(kě)攀的难题。
本项目采用(yòng)发光二极管作為(wèi)液晶屏的背光,跟传统的冷阴极灯管相比,更加环保,并且发光二极管由于发光效率高于传统的冷阴极灯管,因此也更加节能(néng)。
传统设计都是采用(yòng)增加很(hěn)多(duō)条冷阴极的灯管实现,除耗電(diàn)和含有(yǒu)害物(wù)质外,还采用(yòng)高压的方式来驱动。而发光二极管是低压器件,其安全性遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于冷阴极灯管。这也是為(wèi)什么我们在传统的液晶電(diàn)视机后面能(néng)够看到高压-危险的警告,而发光二极管设计的電(diàn)视机则无需这方面的安全顾虑。
一般通过使用(yòng)直下式用(yòng)的利于光線(xiàn)发散的透镜来改善 LED 阵列的混光效果,在一定程度上减小(xiǎo)了背光模组的厚度,使得采用(yòng)直下式背光的 LCD
结构薄型化。
同时,较之侧背光结构需使用(yòng)成本较高的导光板,采用(yòng)直下式结构只需考虑透镜和扩散板成本,且同等亮度下所用(yòng) LED
数量较少,甚至可(kě)以实现超高亮度的性能(néng)要求。因此采用(yòng)直下式背光结构,在成本和能(néng)耗上具有(yǒu)明显优势,特别是对于大尺寸的液晶显示器,结构厚重的劣势更加不明显,而低成本和低能(néng)耗的优势更為(wèi)突出。
四、高亮度液晶模组的市场预期
液晶技术越趋于成熟稳定,高亮超高亮 LED
背光液晶显示由于其在强阳光下和严寒环境的高清晰显示,极大地提高了液晶显示产品的应用(yòng)范围。是户外图像显示及商(shāng)业广告商(shāng)梦寐以求的产品。可(kě)广泛应用(yòng)于航空、舰船、油田、火車(chē)、城市公交及長(cháng)途大巴的移动多(duō)媒體(tǐ)显示、公众场馆商(shāng)业广告显示、工控行业,图像监控系统及其它特殊要求的图像显示,是國(guó)防和各行各业不可(kě)或缺的高科(kē)技产品,市场需求与日俱增。
互联网时代乘以物(wù)联网,又(yòu)在工业升级驱动下让高亮度显示需求量大大提升,未来在半户外以及户外,高亮度显示是必配产品,配合國(guó)家战略发展转型,高亮度显示模组从之前的小(xiǎo)作坊将走进大公司的批量車(chē)间,有(yǒu)理(lǐ)由相信,整个高亮度显示模组将大有(yǒu)可(kě)為(wèi)。从显示技术的成熟性来讲,TFT-LCD
高亮度模组将是市场主流。
赛时达科(kē)技专注液晶模组,有(yǒu)高亮屏的定制,相应尺寸分(fēn)辨率都有(yǒu)对应的高亮屏在试产或者量产,我们在很(hěn)多(duō)领域都成功帮客户定制了液晶屏亮度。
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