Підсвічування lcd дисплеїв, статті по електроніці

Всі LCD є пасивними пристроями відображення інформації і для того, щоб сформований зображення потрапляло в око людини його необхідно висвітлювати, в найпростішому випадку природним зовнішнім світлом. Під час відсутності зовнішнього освітлення, або при недостатньому природному освітленні, може бути використаний штучний джерело світла і, в зв'язку з цим, більшість сучасних LCD працюють в одному з трьох режимів відображення (див. Рис.1 а, б, в): в режимі повного відображення, при якому зовнішній світ відбивається від рефлектора. розташованого ззаду дисплея (а); в режимі полуотраженія, при якому рефлектор відображає зовнішній світ, але здатний пропускати світло від джерела світла, розташованого позаду нього (б); і в режимі підсвічування, при якому рефлектор, що відображає зовнішній світ, відсутня і для підсвічування зображення використовується спеціальний джерело світла (в).

а) Рефлектор, об'єднаний із заднім поляризатором, відображає зовнішній світ. споживання мінімально

б) Напівпрозорий рефлектор, об'єднаний із заднім поляризатором, відбиває світло, що надходить з лицьового боку LCD, але дозволяє проходити світла підсвічування з заднього боку відбивача. Відключення підсвічування при хороших умовах освітленості, сприяє скороченню споживання.

в) Ні ні відбиває ні полуотражающего рефлектора - необхідна тільки підсвічування. Найчастіше використовується з негативними зображеннями

Мал. 1. Режими відображення LCD

Прийом, при якому використовується спеціальний джерело світла отримав назву "підсвічування" (backlight). Для реалізації підсвічування використовується декілька технологій:

Електролюмінесцентна (EL) підсвічування

Електролюмінесцентне підсвічування забезпечує рівномірне освітлення і виконується в тонкому і легкому конструктиві (Див. Рис. 2).

Мал. 2. Конструктив електролюмінесцентний підсвічування

Вона забезпечує отримання різних кольорів, в тому числі і білого, найчастіше використовується в LCD. Споживання при електролюмінесцентний підсвічуванні щодо мало, проте для її організації необхідно організувати змінну напругу в діапазоні від 80 до 100 В c типовий частотою близько 400 Гц. Така напруга організовується спеціальними перетворювачами, що перетворюють напругу постійного струму 5, 12 або 24 В в необхідне висока змінна напруга. Це найбільш економічний, з точки зору споживання, тип підсвічування і він найчастіше використовується в пристроях з батарейним харчуванням. Термін життя електролюмінесцентний підсвічування (зниження яскравості наполовину від вихідної) становить близько 3 - 5 тисяч годин і залежить від встановленої яскравості світіння (Див. Рис 3.).

Мал. 3. Термін життя EL підсвічування, залежність терміну життя від встановленої яскравості

Відмінні риси електролюмінесцентний (EL) підсвічування:

Плоский джерело світла, максимальна товщина 1,3 мм (максимум 1,5 мм з урахуванням висновків), забезпечує технологічно просту і рівномірне підсвічування великої площі
Широкий діапазон напруг живлення, від 60 до 1000 Гц змінного струму з максимальною напругою 150 В. При наявності підвищують перетворювачів можливо живлення від однієї батареї з напругою 1,5 В.
Колір світіння: зелено-блакитний, жовто-зелений і білий.
Робочі характеристики типових модулів: напруга живлення 110 В з частотою 400 Гц, споживання 8 мА (при Ta = 20 ° C, і відносній вологості 60%).
Діапазон робочих температур: від 0 ° C до 50 ° C, діапазон температур зберігання: від -20 ° C до 60 ° C

Світлодіодна (LED) підсвічування

Світлодіодне підсвічування забезпечує найбільший термін служби - мінімум 50 тисяч годин, і яскравість більшу, ніж у EL підсвічування. Підсвічування організовується твердотільними приладами і, отже, може працювати безпосередньо від джерела з напругою 5 В - без використання перетворювачів, однак для захисту LED (для обмеження струму) рекомендується встановлювати обмежують резистори. Ланцюжок світловипромінювальних діодів розташовується уздовж бічних поверхонь дисплея (б), або у вигляді матриці під дифузором (розсіювачем) (а) та забезпечує яскравий рівномірний подсвет (Див. Рис. 4 а, б).