Anonim

Intelin lukujen mukaan TFT-näyttöosajärjestelmä voi olla jopa 33–40 prosenttia kannettavan tietokoneen virran budjetista, pelkästään taustavalo vastaa 75 prosenttia tästä. Teollisuuselektroniikassa nämä mittasuhteet vaihtelevat ilmeisesti sen mukaan, mitä muuta instrumentti sisältää, mutta ei ole epäilystäkään siitä, että näyttö on merkittävä energiankuluttaja.

Saatavana on vaihtoehtoja, jotka voivat auttaa rajoittamaan näytön vaikutusta virrankulutukseen, ja on myös joitain vähemmän vaihtoehtoisia värillisiä TFT-muotoja suunnittelijoille, jotka haluavat hallita energiabudjettiaan.

Vaihtoehdot värilliselle TFT: lle
Passiivinen TN tai STN LCD on edelleen tehokkain tekniikka. Se sallii suhteellisen pienemmän tehon taustavalon käyttämisen saman etupinnan luminanssin tuottamiseksi.

n

Sen ominaisuudet ovat kuitenkin rajoitetut, eikä se ole uskottava vaihtoehto TFT: lle, jos värit, vaste ja kirkkaus ovat välttämättömiä. Jos virranrajoitukset aiheuttavat ongelman värillisen TFT: n toteuttamisessa, parhaat ja ilmeisimmät vaihtoehdot tarkasteltavaksi ovat mono TFT ja värillinen STN, joista kukin tarjoaa joitain etuja ilman värillisen TFT: n virrankulutusta.

Yksivärinen TFT tarjoaa samanlaisia ​​suorituskykyominaisuuksia kuin värilliset TFT: t, esimerkiksi varastointi- ja käyttölämpötilat, sekä huomattavasti parantuneet katselukulmat ja auringonvalon luettavuus. Jos siirtosuhde on yli 20 prosenttia, on mahdollista vähentää taustavalon tehoa tai saavuttaa paljon suurempi pintavalaistus. Muita etuja ovat poikkeuksellinen kontrastisuhde noin 1000: 1.

Colour STN on passiivimatriisinäyttö, jossa punaiset, vihreät ja siniset suodattimet näytetään täysvärinä. Viimeaikaiset tekniikan edistykset ovat tehneet CSTN: stä käyttökelpoisemman vaihtoehdon aktiivisille matriisinäytöille, paremmilla vasteajoilla ja katselukulmilla. Uudet CSTN-näytöt tarjoavat 100 ms: n vasteajat - TFT-vastausaika on 8 ms - 140 asteen katselukulma ja paljon parannettu väri - kaikki noin puoleen kustannuksesta.

Teho värilliselle TFT-näytölle
Suurin osa LCD-näytöistä vaatii taustavaloja, ja selvin tapa säästää virtaa on vähentää kirkkautta. Valitettavasti tämän tekeminen vaarantaa näytön suorituskyvyn. Joten onko siellä jotain, jonka avulla voimme vähentää tehoa, mutta pitää näytön hyvältä?

Kirkkauden parannuskalvot toimivat polarisaation kierrätyksen kautta. Ohutkalvoa heijastava polarisaattori ja monikerroksinen polymeerinen optinen kalvo toteutetaan ja normaalisti absorboituneen polarisaattorin läpi kulkeva valo heijastuu takaisin taustavaloon, missä se kierrätetään.

Tietyistä tekijöistä, kuten taustavalon materiaalikoostumuksesta, suunnittelusta ja valaistustehokkuudesta riippuen, kirkkautta voidaan parantaa huomattavasti. Tämä puolestaan ​​säästää virrankulutusta, koska se tarkoittaa, että taustavalon ei tarvitse olla niin kirkas.

3M: n mukaan sen äskettäin ilmoitettu Vikuiti-kaksoisherkkyyden parannuskalvo (DBEF) voi lisätä taustavalon tehokkuutta 30-50 prosenttia samalla kuvan kirkkaudella.

Sen optisten ominaisuuksien ansiosta näyttö voi käyttää enemmän lamppujen valoa. S-aaltovalo, jonka normaalisti polarisaattori absorboi, kierrätetään taustavalon ontelossa ja muunnetaan P-aaltoksi, jota voidaan nyt käyttää näytön kirkkauden lisäämiseen.

3M: n suorituskykytestien aikana 37 tuuman virrankulutus. LCD-televisio, jossa on DBEF, laski 35 W: lla, kun onkalon lämpötila laski 10 ° C: seen. Lisäksi DBEF: n määrittämä järjestelmä vaati vain 12 sipulia, jotta kuvan kirkkaus, kirkkaat värit, selkeys ja määritelmä olisivat samat kuin nykypäivän keskimäärin 37 tuumaa. LCD-järjestelmä, joka vaatii 16 polttimoa.

Toinen kalvojärjestelmä, joka parantaa virrankulutusta, on peiliheijastin - erittäin korkea heijastuskykyinen, peilimainen parannuskalvo. Tämän tyyppistä kalvoa käytetään valolähteen, kuten LED: n tai CCFL: n, sulkemiseen, jotta voidaan saavuttaa paras mahdollinen valonsisitys valonohjaimeen.

Taustavalo
Valkoiset LEDit ovat yhä suositumpia taustavaloina, koska ne voivat tarjota pienemmän tehon, suoraan eteenpäin suuntautuvan kirkkauden säädön ja pienemmän koon kuin johtava vaihtoehto CCFL. Vaikka LEDit alun perin rajoittuivat sovelluksiin 3, 5 tuuman näytöissä. tai pienemmät, parannetut LED-ryhmät ovat tehneet tunkeutumisen keskikokoisiksi - jopa 10 tuumaa. - ja yli.

Hyödyt ovat merkittäviä. LEDit käyttävät tasavirtaa, mikä tekee niistä ajamisen yksinkertaisemmaksi, ei ole invertteriä, mikä parantaa tehokkuutta, ja niiden virrankulutusta voidaan hallita vähentämällä kirkkautta olosuhteiden salliessa.

LEDit itse parantavat jatkuvasti valotehon, tehokkuuden ja käyttöiän suhteen. Kirkkauden lisääntyessä suunnittelijat ovat etsineet tapoja levittää valaistustaan ​​tasaisesti suurelle alueelle maksimaalisen kirkkauden ja tasaisuuden aikaansaamiseksi luomatta yhteyspisteitä tai tummia alueita.

MEMS-linssiryhmätekniikkaa on käytetty kehittämään valonohjaimia, jotka levittävät valaistusta yhdestä LEDistä laajalle alueelle. Seurauksena on, että suuret paneelit, jotka aiemmin vaativat satoja LED-valoja taustavalaistukseen, voidaan nyt reunavalaistua vain kourallisella korkealaatuisilla valkoisilla LEDillä.

Taajuusmuuttajapiiri
Parhaan käyttöiän ja tehokkuuden saavuttamiseksi LED-valoja tulisi käyttää matalajännitteisellä vakiovirran tasavirtalähteellä. LED-valoisuus kasvaa virran mukana, mutta hyötysuhde heikkenee, kun LED-liitoslämpötila nousee. Lämmitys voi myös aiheuttaa muutoksia valkoisten ledien värissä.

Koska eteenpäin suuntautuva jännite vähenee myös risteyslämpötilan noustessa, LEDit altistuvat lämpöherkkyydelle, paitsi jos virta on rajoitettu. Ne ovat myös napaisuusherkkiä ja vaativat siten käänteistä virhesuojausta.

Ei-himmennyssovelluksissa käyttöpiiri voi yksinkertaisesti olla sopiva vakiovirran ohjain, joka on sovitettu LEDin tulojännitteeseen, tarjoamalla suojaa ylivirta- ja vastavirralta. Useat LEDit on yleensä järjestetty sarjaan antamaan tasainen valoteho, vaikka jännite vaihtelee hieman.

Merkittävä virransäästö voidaan saavuttaa himmentämällä LED-valoja, kun ympäristön valaistustaso sallii, ja tämä voidaan tehdä joko vähentämällä virtaa tai pulssinleveyden moduloinnilla.

Virran vaihtelun kielteiset vaikutukset voidaan eliminoida pitämällä nimellisvirta ja kytkemällä LED nopeasti päälle ja pois päältä. LEDit vaihtuvat 20 sekunnin sisällä, kun taas ihmisen silmä reagoi kymmenissä ms, joten silmä keskittää valon voimakkuuden eikä kytkentä ole havaittavissa.

Pulssileveysmodulaatiota käyttämällä, samalla kun virran pitäminen LED: n optimaalisella tasolla voidaan saada aikaan vakaa ja tehokas himmennys alle 40 prosenttiin nimellisvirrasta.