學(xué)會(huì)辨別LED背光源液晶的兩面性
雖然絕大多數(shù)用戶都知道液晶電視分為CCFL背光源液晶電視和LED背光源液晶電視,但是只有極少的一部分用戶知道其實(shí)led背光源液晶電視也分為兩種,一種為直下式LED背光源液晶電視,另一種則為側(cè)入式LED背光源液晶電視。雖然同叫LED背光源液晶電視,但是各自的表現(xiàn)卻有著天壤之別,下面我們就來了解一下這兩種LED背光源液晶電視。
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LED背光源
直下式LED背光源液晶電視是將LED背光源與液晶面板成90度垂直放置,這樣可以使畫面的亮度分布均勻,避免了漏光現(xiàn)象的發(fā)生,但是對(duì)于用戶來說直下式LED背光源液晶電視機(jī)身較厚,不利于提升家居檔次。
直下式LED背光源的液晶電視內(nèi)部分布示意圖
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側(cè)入式LED背光源液晶電視是將LED背光源與液晶面板水平放置,雖然機(jī)身的厚度因此得到了改善,但是畫面的亮度和對(duì)比度將大打折扣,特別是畫面的漏光現(xiàn)象比較明顯,因此用戶選擇側(cè)入式LED背光源液晶電視的話畫面不但不會(huì)因?yàn)長(zhǎng)ED背光源的加入而有所提升,反而還有可能因?yàn)長(zhǎng)ED背光源的加入導(dǎo)致畫質(zhì)下降。
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使用多色LED補(bǔ)色的背光源
隨著led技術(shù)的成熟,各種顏色的LED紛紛研發(fā)出來,同時(shí)成本也在大幅下降。輸出電流在300mA以上的LED驅(qū)動(dòng)電路常見的有電感式開關(guān)電源和線性電源驅(qū)動(dòng)方式,也有用開關(guān)電源和線性電源聯(lián)合驅(qū)動(dòng)的方式。線性電源驅(qū)動(dòng)電路中幾乎沒有地彈和紋波,對(duì)電路產(chǎn)生的干擾小,常用在對(duì)電磁兼容要求高的場(chǎng)合。
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多顏色LED混色補(bǔ)色的背光技術(shù)是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。早在2000年,日本就已生產(chǎn)出多芯片型LED背光產(chǎn)品。隨后,各大公司相繼推出以多芯片型LED為背光的高性能LCD。但具體怎樣混色補(bǔ)色,現(xiàn)在公開的文獻(xiàn)還很少。
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雖然紅綠藍(lán)3種顏色LED燈混合出的背光色域?qū)?,但存在紅邊現(xiàn)象。本文采用白色LED燈作為主光源,然后用橙燈和藍(lán)燈作為補(bǔ)色光源,得到出屏白場(chǎng)色溫在(6500±100)K以內(nèi),色坐標(biāo)u′在0。198±0。01以內(nèi),v′在0。468±0。01以內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)白色光。
2補(bǔ)色電路框圖
白燈LED是用藍(lán)光激發(fā)$熒光粉而得到白光,由于液晶屏對(duì)短波分量的衰減要大于長(zhǎng)波分量,故白燈LED發(fā)出的光出屏后顏色偏黃,既需要補(bǔ)藍(lán)光,同時(shí)也要補(bǔ)紅光。
在流過典型電流20mA的情況下,常溫下橙燈電壓是2V,藍(lán)燈電壓是3V,白燈電壓是3V。
3種燈都是8個(gè)一串。橙燈在典型電流情況下工作只需要16V左右即可,其驅(qū)動(dòng)電路線性恒流源效率不到60%,由于橙燈是補(bǔ)色的,故此功率損耗zui大不到1W;白燈和藍(lán)燈的線性電源效率超過85%。
3種LED燈各用一路線性恒流源驅(qū)動(dòng),每路設(shè)置總和電流200mA,保證每串LED燈的電流是其典型電流20mA,如圖1所示。每路線性恒流源獨(dú)立采用同頻率的PWM調(diào)光信號(hào),它們的頻率是固定的,占空時(shí)間隨調(diào)光亮度不同而改變。
以FPGA作為控制器,根據(jù)上位機(jī)的調(diào)光指令調(diào)整PWM占空比,從而控制背光亮度;采樣顏色傳感器的數(shù)據(jù),微調(diào)橙燈和藍(lán)燈的PWM占空比,保證在溫度發(fā)生變化時(shí)色溫不變。
圖1LED橙燈和藍(lán)燈補(bǔ)色電路框圖。
3PWM調(diào)光與補(bǔ)色
3.1橙燈和藍(lán)燈補(bǔ)色前的準(zhǔn)備工作
圖2為白燈及補(bǔ)色彩燈的PWM調(diào)光波形圖。應(yīng)保證驅(qū)動(dòng)電路滿足以下條件:
(1)驅(qū)動(dòng)電壓應(yīng)該能夠保證LED燈恒流所必需的電壓輸出;(2)驅(qū)動(dòng)電路的輸出電流應(yīng)該具有導(dǎo)通時(shí)間上的*性,這樣可以做到亮度線性調(diào)節(jié);(3)在晝模式下,白光應(yīng)該逐漸升高,而補(bǔ)色的藍(lán)燈和橙燈應(yīng)該按白燈變化比例逐漸增加。
圖2白燈及補(bǔ)色彩燈的PWM調(diào)光波形圖。
3.2在SS-230平板顯示系統(tǒng)綜合分析儀器上混光
圖3為SS-230平板顯示綜合分析系統(tǒng)的照片。實(shí)驗(yàn)時(shí),調(diào)白光從低亮度到高亮度,橙燈和藍(lán)燈也按比例逐漸增加,保證色溫在(6500±30)K,色坐標(biāo)u′=0。198,v′=0。468。記錄從低亮度到高亮度調(diào)光過程中,白燈、橙燈和藍(lán)燈的調(diào)光PWM波形高電平持續(xù)時(shí)間的數(shù)據(jù),共記錄40組數(shù)據(jù)。
圖3SS-230平板顯示綜合分析系統(tǒng)。
3。3數(shù)據(jù)擬合
根據(jù)記錄的40組數(shù)據(jù),可以得出在不同亮度情況下3種燈的調(diào)光PWM高電平時(shí)間。下面擬合出3種光的調(diào)光高電平時(shí)間與亮度的關(guān)系,見圖4。
圖3中3根不間斷曲線的表達(dá)式如下:
圖4亮度與3種燈的調(diào)光級(jí)數(shù)的關(guān)系。
式(1)中,L是亮度,W、O和B是白燈、橙燈和藍(lán)燈PWM波形高電平時(shí)間級(jí)數(shù),調(diào)光周期為500μs,高電平時(shí)間級(jí)數(shù)是(7FFF)16=(32767)10級(jí)。
如白燈高電平時(shí)間級(jí)數(shù)是7EE0,則它的調(diào)光PWM波形中高電平時(shí)間是:
3.4顏色閉環(huán)控制
根據(jù)所得到的擬合曲線,在背光燈溫度恒定并且與做擬合曲線時(shí)的背光燈溫度*的情況下,在全亮度范圍內(nèi)調(diào)光可以得到標(biāo)準(zhǔn)白色光源。但是要保證背光LED燈溫度不變是不可能的,隨著LED燈溫度變化,白燈、橙燈和藍(lán)燈的衰減不一樣,色溫會(huì)有漂移現(xiàn)象。
記錄顏色傳感器在200個(gè)調(diào)光周期,即100ms內(nèi),紅、綠和藍(lán)3顏色分量輸出的脈沖個(gè)數(shù),這些數(shù)據(jù)作為3顏色分量的亮度值。
在溫度變化時(shí),根據(jù)顏色傳感器測(cè)量出的紅、綠和藍(lán)三色亮度數(shù)據(jù),微調(diào)橙燈和藍(lán)燈的PWM波形高電平時(shí)間,使紅、綠和藍(lán)三色亮度比值恒定,則色溫保持不變。
4結(jié)論
在SS-230平板顯示系統(tǒng)綜合分析儀器上,從低亮度到高亮度變化測(cè)量出40個(gè)點(diǎn),調(diào)整3種燈的PWM脈沖高電平時(shí)間,得到標(biāo)準(zhǔn)白色光源。然后采用線性擬合的方法得到亮度不同情況下3種燈的PWM波形高電平持續(xù)時(shí)間的比例關(guān)系,根據(jù)該關(guān)系調(diào)光可以保證整個(gè)亮度范圍內(nèi)背光源是標(biāo)準(zhǔn)白色光。根據(jù)顏色傳感器輸出的紅、綠和藍(lán)3顏色通道數(shù)據(jù),微調(diào)橙燈和藍(lán)燈的PWM高電平時(shí)間,維持紅、綠和藍(lán)3顏色通道數(shù)據(jù)的比例關(guān)系不變則色溫恒定。采用以上辦法得到出屏白場(chǎng)色溫在(6500±100)K以內(nèi),色坐標(biāo)u′在0。198±0。01以內(nèi),v′在0。468±0。01以內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)白色光。
LED背光源特點(diǎn)
和傳統(tǒng)的CCFL背光源相比,led背光zui顯著的優(yōu)點(diǎn)是可以提供*的色彩還原性。通過選擇適當(dāng)波長(zhǎng)的LED和與之相匹配的彩膜,LED背光源的色彩還原范圍可以達(dá)到NTSC標(biāo)準(zhǔn)的105%甚至120%以上。相比較而言,傳統(tǒng)的CRT電視只有85%左右,CCFL背光液晶電視更是只有65-75%。
在畫質(zhì)就是生命的顯示行業(yè),具有更加鮮艷的色彩將是壓倒性的優(yōu)勢(shì)。依傳統(tǒng)觀念而言,液晶顯示器尤其是液晶電視由于色彩和響應(yīng)速度不如CRT甚至PDP而遭到詬病,但是一旦采用了LED背光,在色彩上將壓倒主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手CRT和PDP。此外,LED背光能夠在一定程度上解決由于響應(yīng)速度慢而造成的拖尾現(xiàn)象。LED能夠瞬間啟動(dòng),響應(yīng)速度達(dá)到ns量級(jí),是CCFL的百萬倍。具有了這樣快速響應(yīng)的背光源,液晶顯示器件可以通過瞬間背光閃爍技術(shù),消除普通液晶顯示在顯示快速移動(dòng)物體時(shí)出現(xiàn)的拖尾模糊現(xiàn)象,畫面質(zhì)量將顯著提升。更為重要的是,利用LED背光中不同單色燈的瞬間切換,可以實(shí)現(xiàn)場(chǎng)序顯色,這樣就可以*拿掉液晶顯示器中占成本30%左右的彩色濾光片。
在使用壽命上,LED可以達(dá)到10萬小時(shí)以上,是的CCFL的兩倍,即使每天看電視8小時(shí),可以看上30多年。和CCFL內(nèi)含有致命的汞蒸汽不同,LED是半導(dǎo)體固體光源,*是一種理想的綠色光源。由于歐盟已于2006年7月開始全面限制含有汞等有害元素的電子產(chǎn)品進(jìn)入,因此,為采用LED背光源的液晶產(chǎn)品在這一時(shí)期開始替代CCFL而走向世界創(chuàng)造了的機(jī)會(huì)。冷陰極熒光管需要高壓交流電驅(qū)動(dòng),電源變壓整流組復(fù)雜,而LED所需的輔助光學(xué)組件可以做得非常簡(jiǎn)單,無需很多空間,機(jī)身可以做得非常輕薄,重量也減輕了許多。以SONY的TX系列的筆記本電腦為例,和采用冷陰極熒光管LCD的VAIOT系列相比,厚度從9mm降到了4.5mm,重量上降低了26%。三菱電機(jī)在SID2005上發(fā)布的六原色LED背光的液晶電視厚度只有5厘米!此外,LED可以在低于-40℃的環(huán)境下迅速啟動(dòng),而CCFL在這樣的環(huán)境下已經(jīng)不能正常工作,對(duì)環(huán)境良好的適應(yīng)性使得LED背光液晶顯示器受到軍事、和勘探等領(lǐng)域青睞。
當(dāng)然,目前LED背光源也存在一些問題。目前,LED背光源是同類CCFL背光源價(jià)格的3-5倍左右。這樣的差異,足以讓絕大多數(shù)廠家和用戶望而卻步。其次是散熱問題,LED背光源工作時(shí)會(huì)發(fā)出大量的熱量,尤其是對(duì)于大尺寸液晶電視來說更為嚴(yán)重。所以往往需要采用某些強(qiáng)制散熱措施,如風(fēng)扇等。此外還有發(fā)光效率的問題。目前商用的LED發(fā)光效率zui高的約為30-35lm/W,發(fā)光效率只有CCFL的二分之一左右(CCFL的發(fā)光效率約為60-70lm/W),所以LED需要更大的功耗以達(dá)到和CCFL相當(dāng)?shù)牧炼取?/span>
但是,上述問題有望在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)得到解決。
如何選購LED全彩顯示屏的規(guī)格?
1、LED顯示屏所處的環(huán)境,是戶外,半戶外,還是戶內(nèi),環(huán)境不一樣,相應(yīng)的防水要求就不一樣。戶外防水要求高,一般在IP65以上。根據(jù)所處的環(huán)境就可以確定其大致的選購范圍是戶外全彩顯示屏或半戶外全彩顯示屏,還是戶內(nèi)全彩顯示屏!
2、觀測(cè)位置離所安裝顯示屏的距離,即可視距離,這個(gè)距離很重要,它直接決定了你所選購的顯示屏的型號(hào),一般戶內(nèi)全彩顯示屏型號(hào)分為P6,P7.62,P10,p12等,戶外全彩顯示屏型號(hào)分為P10,P12,P16,P20等,這些都是常規(guī)的,還比如像素屏,條型屏,異型屏等規(guī)格型號(hào)又不一樣,這里只說常規(guī)的,P后面的數(shù)字是燈珠間的距離,單位是毫米,一般我們的可視距離的zui小值就相當(dāng)于P后面的數(shù)字的大小。即P10的間距》10米,這種方法只是大概的估測(cè)!
另外還有一種比較科學(xué)具體的方法,那就是利用每平方的燈珠密度來算,比如說P10的點(diǎn)密度為10000點(diǎn)/平方,則距離等于1400除以(點(diǎn)密度的開平方)。如P10的就是1400/10000開平方=1400/100=14米,即觀測(cè)P10顯示屏的距離為14米外!
上面兩種方法直接決定了所選LED全彩顯示屏的規(guī)格問題,那就是客戶在選購的時(shí)候一定要注意兩點(diǎn):1、顯示屏所處的環(huán)境。2、觀測(cè)位置離顯示屏位置的距離。只有了解了這些,你才能選到與你環(huán)境相匹配,達(dá)到效果的LED全彩顯示屏。
光學(xué)觸摸屏原理簡(jiǎn)介及其市場(chǎng)分析
光學(xué)觸摸技術(shù)是一種不同于現(xiàn)有的紅外、表面聲波、電阻、電容等觸摸技術(shù)的新技術(shù),光學(xué)傳感器對(duì)細(xì)致的動(dòng)作反應(yīng)快速,讓您的應(yīng)用更輕快,流暢,準(zhǔn)確!創(chuàng)造性的多點(diǎn)觸摸技術(shù)應(yīng)用更是給光學(xué)觸摸技術(shù)錦上添花!
北京時(shí)間06月23日消息,中國(guó)觸摸屏網(wǎng)訊,光學(xué)觸摸技術(shù)是一種不同于現(xiàn)有的紅外、表面聲波、電阻、電容等觸摸技術(shù)的新技術(shù),光學(xué)傳感器對(duì)細(xì)致的動(dòng)作反應(yīng)快速,讓您的應(yīng)用更輕快,流暢,準(zhǔn)確!創(chuàng)造性的多點(diǎn)觸摸技術(shù)應(yīng)用更是給光學(xué)觸摸技術(shù)錦上添花!
一、概述:
簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確、反應(yīng)快速。CCD光學(xué)觸摸技術(shù)打破原有觸摸技術(shù)的瓶頸,從準(zhǔn)確率、反應(yīng)速度和壽命方面都有大幅度提高。安裝在頂部左右角的兩個(gè)CCD攝像頭可以精準(zhǔn)地檢測(cè)出您的多個(gè)手指位置,使您不僅可以單擊、拖拉,還可以自由旋轉(zhuǎn)和放大圖片,這些操作都取決于您手指的數(shù)量和單位面積。您還可以通過輕輕的接觸屏幕,享受控制三維物體運(yùn)動(dòng)以及與屏幕中的虛擬動(dòng)物*接觸的樂趣。
二、CCD光學(xué)觸摸系統(tǒng)簡(jiǎn)介
安裝在頂部左上角的CCD攝像頭,通過LED燈發(fā)射出光線,經(jīng)過四周反射條反射,進(jìn)入右上角的CCD攝像頭中.同理,右上角的CCD攝像頭發(fā)射的光線傳入左側(cè)的CCD攝像頭中.密布的光線在觸摸區(qū)域內(nèi)形成一張光線網(wǎng),經(jīng)過多次反射的光線之間的空間在1MM以內(nèi)。當(dāng)觸摸一點(diǎn)時(shí),該點(diǎn)的射出光線和接收光線組成一個(gè)夾角,同時(shí)兩端的CCD攝像頭與這兩條光線以及兩個(gè)攝像頭之間構(gòu)成的直線又會(huì)組成兩個(gè)夾角,這樣該點(diǎn)的準(zhǔn)確坐標(biāo)被控制器錄入,實(shí)現(xiàn)觸摸反應(yīng)。當(dāng)采用多點(diǎn)觸摸時(shí),原理也是如此!
三、CCD光學(xué)觸摸屏主要技術(shù)特點(diǎn):
1、支持多點(diǎn)觸摸和雙人書寫;
2、適用于液晶、等離子、LED等多種顯示器,投影儀(前投、背投)等,尺寸從15寸~250寸都能支持;
3、具有多屏互動(dòng)功能,一臺(tái)電腦zui多可以連接4臺(tái)觸摸屏;
4、免驅(qū)動(dòng)程序,觸摸屏與PC主機(jī)連接后可以直接使用,無需安裝驅(qū)動(dòng)程序,更換不同電腦后仍可正常使用。
四、光學(xué)觸摸屏市場(chǎng)前景
中國(guó)觸摸屏市場(chǎng)從90年代末期開始興起至今已經(jīng)十年有余,觸摸技術(shù)也是層出不窮,而各種觸摸屏的特點(diǎn)也是優(yōu)缺參半,當(dāng)前的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的主流觸摸技術(shù)當(dāng)以紅外、表面聲波和電阻屏為主,但這幾種技術(shù)也都存在著瑕疵,如聲波屏點(diǎn)擊需要力度,電阻屏性能不穩(wěn)定等等。光學(xué)觸摸屏的出現(xiàn)基本解決了眾多觸摸屏的難題,并且具有未來觸摸市場(chǎng)的充分條件。
首先從反應(yīng)速度和觸摸精準(zhǔn)度方面光學(xué)觸摸技術(shù)要優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)。在眾多現(xiàn)有觸摸技術(shù)中,紅外技術(shù)的反應(yīng)速度、靈敏度和觸摸力度上要優(yōu)于其他技術(shù),而其與光學(xué)技術(shù)比較要略遜*(因?yàn)榇蠹叶贾拦獾膫鞑ニ俣仁?X108m/s,其反應(yīng)速度當(dāng)然是);其次從尺寸上說,光學(xué)觸摸屏可以做到250寸以上,而且尺寸加大其制作成本不會(huì)隨之大幅度增加。相對(duì)于其它技術(shù)來說,尺寸越大,價(jià)格優(yōu)勢(shì)越明顯;zui重要的一點(diǎn),從IT行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)上看,微軟今后的新版操作系統(tǒng)將大力度支持觸摸技術(shù)的使用,并有意將觸摸技術(shù)民用化。其中包括一些操作系統(tǒng)的附帶應(yīng)用軟件,如觸摸手寫板、兩點(diǎn)觸摸等等。
大屏幕液晶拼接墻分解與系統(tǒng)功能
液晶大屏幕、液晶顯示墻、液晶電視墻、液晶視頻墻都是大家都液晶大屏的愛稱。液晶憑借著與生俱來的優(yōu)勢(shì):超薄的厚度、*、無閃爍,迅速成為顯示器市場(chǎng)的熱點(diǎn),占據(jù)了相當(dāng)?shù)?。通過介紹LCD本身的技術(shù)特點(diǎn)及分析LCD在技術(shù)和成本上近期取得的突破,可讓廣大用戶能對(duì)LCD液晶顯示墻有一定的了解,在選購大屏幕LCD顯示墻時(shí)緊貼需求、降低成本。
液晶顯示墻的成像方式?jīng)Q定了它具備:*直角,不存在CRT顯示器中所謂的幾何失真的現(xiàn)象、不需要cRT顯示器中復(fù)雜的電子槍結(jié)構(gòu),體積可以做的很小、電耗非常低、零輻射及不閃爍等優(yōu)點(diǎn)。這些優(yōu)點(diǎn)使得LCD在zui快的時(shí)間里得到普及,而這些優(yōu)點(diǎn)也都是所有專業(yè)領(lǐng)域中的用戶希望利用上的,不過在某些技術(shù)指標(biāo)上,LCD顯示器遜于CRT顯示器的,例如響應(yīng)時(shí)間、色彩豐富程度,這些缺點(diǎn)又使得專業(yè)用戶在LCD和CRT顯示器之間難以做出選擇。下面我們不妨將LCD顯示器在幾個(gè)主要的顯示器性能指標(biāo)上與CRT顯示器進(jìn)行對(duì)比,看看到底哪些差異使得專業(yè)用戶在LCD顯示器的選擇上產(chǎn)生了猶豫。響應(yīng)時(shí)間,對(duì)于這個(gè)指標(biāo),可以理解為對(duì)輸入圖像信號(hào)的反應(yīng)速度。就是在面板的同一點(diǎn)上面,從黑變成白色和從白變成黑色的時(shí)間總和。如果指標(biāo)過長(zhǎng),則在快速進(jìn)行圖像切換或進(jìn)行視頻播放時(shí)會(huì)產(chǎn)生“拖影”的現(xiàn)象,影響使用。
系統(tǒng)功能:
·通過外置組合屏控制器可以通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)各個(gè)系統(tǒng)之間的信息交換與共享。以及其他高分辨率計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)在大屏幕上開窗口顯示;
·通過外置組合屏控制器可以實(shí)現(xiàn)多路視頻信號(hào)和多路RGB信號(hào)在大屏幕上任意位置切換顯示;
·大屏幕顯示系統(tǒng)采用TMC2109外置組合屏控制器,使得本系統(tǒng)接口齊全、功能強(qiáng)大的顯示功能。整個(gè)系統(tǒng)提供4個(gè)視頻接口,2個(gè)RGB接口;
·通過控制計(jì)算機(jī)的許可網(wǎng)絡(luò)上的任一臺(tái)計(jì)算機(jī)都可以操作大屏幕,實(shí)現(xiàn)圖像的相互調(diào)用和控制。
·通過控制計(jì)算機(jī)集中控制,可以對(duì)各通道任何一路信號(hào)均可切換自如。并可根據(jù)用戶需要制定常用顯示模式,實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單靈活的使用界面;并支持多用戶的操作,以及對(duì)于用戶的權(quán)限進(jìn)行設(shè)定。
多點(diǎn)觸摸和單點(diǎn)觸摸技術(shù)的區(qū)別
對(duì)消費(fèi)類電子產(chǎn)品而言,如何將用戶復(fù)雜的控制動(dòng)作轉(zhuǎn)變?yōu)橹庇^、便捷且可生產(chǎn)的體驗(yàn),是用戶界面設(shè)計(jì)面臨的*挑戰(zhàn)。用戶界面設(shè)計(jì)一方面要考慮到用戶味覺、嗅覺、視覺、聽覺和觸覺等五種感官的需求,另一方面還要考慮到用戶需求對(duì)器件或系統(tǒng)的影響。現(xiàn)在市場(chǎng)上推出的大部分產(chǎn)品主要都是將用戶的視覺和觸覺分開來處理的。從手機(jī)鍵盤、計(jì)算機(jī)鍵盤、家用電器甚至電視遙控器等上面的簡(jiǎn)單按鈕到音量調(diào)節(jié)滑條、滾輪和跟蹤板等上面更高級(jí)的單擊和滾動(dòng)特性,輸出位置與用戶的輸入位置是截然不同的。如果能讓輸入和輸出*達(dá)到*,這正是觸摸屏的基本優(yōu)勢(shì)的體現(xiàn)。
把視覺和觸覺(輸入和輸出)*達(dá)到*說起來簡(jiǎn)單,但做起來很難。觸摸屏的透明特性允許用戶直接“觸摸”顯示屏上的內(nèi)容,人們?cè)僖膊挥萌フ译娮釉O(shè)備的按鈕。這是一場(chǎng)革命性的變化,這種操控方式可讓用戶的指尖直接掌控強(qiáng)大的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序。目前觸摸屏主要分為三大類:?jiǎn)吸c(diǎn)觸摸;多點(diǎn)觸摸識(shí)別手指方向;多點(diǎn)觸摸識(shí)別手指位置。
觸摸屏幕為用戶界面帶來兩大好處,一是設(shè)備設(shè)計(jì)空間得到優(yōu)化,特別有利于小型設(shè)備,因其能在同一區(qū)域內(nèi)同時(shí)“安裝”屏幕和按鈕;二是由于按鈕能綁定于操作系統(tǒng)中的任意應(yīng)用,所以設(shè)備使用的“按鈕”可以達(dá)到無限多個(gè)。上述功能主要建立在電阻式觸摸屏技術(shù)基礎(chǔ)之上,在消費(fèi)電子產(chǎn)品、機(jī)場(chǎng)報(bào)刊亭、食品雜貨店P(guān)OS終端和車載GPS系統(tǒng)等各種應(yīng)用中都得到了廣泛推廣。
盡管單點(diǎn)觸摸屏和電阻式觸摸屏技術(shù)很令人吃驚,但其還是有兩大缺點(diǎn),一是電阻式技術(shù)依賴于觸摸屏的物理運(yùn)動(dòng),經(jīng)過正常的磨損老化后,性能就會(huì)下降;二是這種技術(shù)只支持單點(diǎn)觸摸。為什么用戶與設(shè)備的互動(dòng)只能局限于一根手指呢?蘋果公司為用戶界面革命做出了不可估量的貢獻(xiàn),其推出的iPhone采用了感應(yīng)電容式觸摸屏。即使在智能等小型化設(shè)備中,要想充分發(fā)揮應(yīng)用和操作系統(tǒng)的功能,也需要多個(gè)手指才能實(shí)現(xiàn)的可用性。
其他技術(shù)革新者正在多種設(shè)備系統(tǒng)上沿用這種多點(diǎn)觸摸技術(shù),其中包括GoogleG-1和BlackberryStorm智能、MacBookPro和惠普touchsmart臺(tái)式機(jī)和筆記本電腦、便攜式媒體播放器以及其他多種應(yīng)用等?,F(xiàn)在,用戶又有了新的期待,希望進(jìn)一步改善用戶與其電子產(chǎn)品的互動(dòng)方式,各種電子產(chǎn)品也都紛紛爭(zhēng)相實(shí)現(xiàn)用戶的需求。
與單點(diǎn)觸摸屏一樣,識(shí)別手指方向的多點(diǎn)觸摸屏也有一個(gè)局限,就是該技術(shù)能在屏幕上同時(shí)識(shí)別的操作點(diǎn)數(shù)量有限。為什么一次只能識(shí)別兩個(gè)操作點(diǎn)呢?用戶的兩只手有十個(gè)手指,當(dāng)用戶之間彼此互動(dòng)時(shí),屏幕上會(huì)出現(xiàn)更多的手指。這就是識(shí)別手指位置的多點(diǎn)觸摸概念的由來,它可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)手指以上的操控。
Cypress將此技術(shù)稱為“多點(diǎn)觸控全區(qū)輸入”,它進(jìn)一步提升了觸摸屏可靠的可用性,能滿足多種特性豐富的應(yīng)用需求??煽啃允侵肝覀兡芤詚ui高粒度準(zhǔn)確捕獲到屏幕上所有觸點(diǎn)的原始數(shù)據(jù),盡可能減少屏幕觸點(diǎn)定位不準(zhǔn)帶來的混亂問題的能力??捎眯允侵副姸喙δ軓?qiáng)大的應(yīng)用可在不同大小的屏幕上受益于雙手或兩個(gè)手指以上的屏幕操控的能力。3D互動(dòng)、鍵盤輸入和地圖操作等都是使用這種觸摸屏功能的一些主要對(duì)象。
多點(diǎn)觸控全區(qū)輸入技術(shù)為設(shè)備和系統(tǒng)OEM廠商提供了唾手可得的所有觸摸數(shù)據(jù),幫助他們發(fā)揮創(chuàng)造性,以開發(fā)下一代新型實(shí)用的技術(shù)。
賽普拉斯公司推出的TrueTouch觸摸屏解決方案就是多點(diǎn)觸控全區(qū)輸入的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例。TrueTouch采用了賽普拉斯PSoC可編程片上系統(tǒng)架構(gòu),該架構(gòu)集成了帶有可編程模擬和數(shù)字塊的8位微控制器??蓪?shí)現(xiàn)的靈活性和可配置性。TrueTouch解決方案的感應(yīng)式電容觸摸屏控制器能擴(kuò)展支持各種尺寸的屏幕,可靈活支持單點(diǎn)觸摸、識(shí)別手指方向的多點(diǎn)觸摸和識(shí)別手指位置的多點(diǎn)觸摸技術(shù)。TrueTouch可高度集成外部元件,而且特別適合與各種觸摸屏感應(yīng)器或LCD顯示屏協(xié)同工作。靈活的PSoC架構(gòu)使設(shè)計(jì)人員能夠在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的zui后階段方便地進(jìn)行修改,而這是其他觸摸屏產(chǎn)品無法做到的。
觸控玻璃基板分析
玻璃基板是TFTLCD主要制程原料,即是母玻璃或素玻璃,是高精密透明的電子零件,而玻璃在TFTLCD產(chǎn)業(yè)中扮演的角色,如同是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中晶圓,因此TFTLCD產(chǎn)業(yè)對(duì)玻璃基板表面要求近乎*。
玻璃基板表面經(jīng)過乾式蝕刻,將紅、藍(lán)、綠3原色與黑色,以微細(xì)的結(jié)構(gòu)建置于玻璃表面,成為彩色濾色片,基板玻璃則作為彩色濾色片與IC驅(qū)動(dòng)電路之承載材料。
應(yīng)用在TFTLCD上的無鹼玻璃市場(chǎng)處于寡占形態(tài),由4大廠包含康寧(Corning)、日本旭硝子、日本電氣硝子(NEG)及日本板硝子掌握,*總合超過9成。
LTPS面板的三大特色
智能手機(jī)與平板電腦對(duì)高解析度熒幕的強(qiáng)烈需求,遠(yuǎn)大于供應(yīng),友達(dá)與奇美電等LCD廠在高解析度螢?zāi)坏漠a(chǎn)能處于吃緊,恐怕到2012年都無解。
低溫多晶硅(LTPS)是液晶面板的一種,具有解析度高,低耗電,反應(yīng)速度快三種特色。LTPS也可以用來當(dāng)作主動(dòng)有機(jī)激發(fā)光顯示器(AMOLED)的背板,用來驅(qū)動(dòng)AMOLED,未來不論高解析度面板如何發(fā)展,LTPS一定是重要的一環(huán)。
在臺(tái)韓競(jìng)爭(zhēng)中,AMOLED是韓廠,不過,在LTPS,卻是臺(tái)廠具有優(yōu)勢(shì)。臺(tái)廠中,以統(tǒng)寶(新奇美電)在LTPS領(lǐng)域做zui久,友達(dá)之前也挖角不少統(tǒng)寶的好手加入,使得友達(dá)在LTPS儲(chǔ)備不少人才。加上友達(dá)去年併購東芝行動(dòng)顯示器(TMD)新加坡4.5代LTPS廠,TMD是LTPS技術(shù)的,友達(dá)取得東芝的產(chǎn)能與技術(shù),加上新力與東芝筆電的LTPS面板訂單,使得友達(dá)在中尺寸LTPS技術(shù)再提升。
側(cè)光式背光發(fā)展現(xiàn)狀解析
側(cè)邊式LED背光在技術(shù)不斷發(fā)展下,會(huì)從上下兩邊單條LED發(fā)展至zui終的單邊單條LED。一般在巿場(chǎng)可見的32”兩邊單條LED背光TV,大約使用120至150顆LED不等。若電視背光改用單邊單條LED,LED顆數(shù)可減少至80-100顆不等(zui終能減少LED顆數(shù)按品牌技術(shù)而定)。若技術(shù)得以配合,在可見未來,單邊單條LED會(huì)從長(zhǎng)邊轉(zhuǎn)(上或下)至短邊(左或右),這樣的改動(dòng)更為少用LED顆數(shù)。
LED背光簡(jiǎn)單布局圖
壽命延長(zhǎng)
減少使用LED,不單對(duì)成本控制有正面作用,我們還見到對(duì)模塊的其它正面影響。例如,模塊溫度會(huì)因少用LED減低。若以上面32”LCDTV為例,少用LED的數(shù)量大約可以減低模塊溫度10%-15%。雖然我們今天不能以科學(xué)化的計(jì)算這個(gè)數(shù)字對(duì)電子零件,甚至電視的壽命可延長(zhǎng)多少,但從一般技術(shù)而言,溫度減低對(duì)電子零件壽命一定有正面幫助。這方面的幫助在更大面積的LED背光電視更為明顯,因?yàn)橄鄬?duì)少用的LED顆數(shù)更少。
視角更寬
除此以外,使用高效能增亮膜的解決方案,亦對(duì)電視視角起著正面幫助。由于高效能增亮膜的技術(shù)原理是透過令偏振光在背光模塊循環(huán)反射,直至穿透玻璃。使用了增亮膜較的背光模塊較一般未有使用光學(xué)膜片的模塊提升了大約30%光亮度。由于高效能增亮膜有別于一般棱鏡片,它無需犧牲視角而提升亮度,所以這樣的高效能增亮膜很受國(guó)內(nèi)外電視制造廠家歡迎。LCDTV面積越來越大,消費(fèi)者對(duì)于視角亦開始有一定的要求。一臺(tái)過萬的47”吋LCDTV放在客廳中間,戶主當(dāng)然希望坐在任何角度的客人,都可享受同一畫質(zhì)的電視畫面。
高效能增亮膜簡(jiǎn)單原理圖
節(jié)能省電
當(dāng)然,大眾zui直接能夠體驗(yàn)到側(cè)光式LED背光的好處,就是電視整體能耗降低。普通32”LED背光電視,現(xiàn)水平一般能耗為80W左右。這個(gè)水平在國(guó)家推出的能源效益標(biāo)準(zhǔn)中相等于第3級(jí)。
若廠家要將電視能耗標(biāo)準(zhǔn)改善,對(duì)應(yīng)解決方案有很多,但使用高效能增亮膜應(yīng)該會(huì)是zui簡(jiǎn)單及直接有效提升能耗表現(xiàn)。若配合高效能增亮膜,在保持同一亮度的水平下,能耗可減低大約20%-30%(zui終表現(xiàn)視乎各品牌技術(shù)而定)。從數(shù)字上計(jì)算,電視能耗基本上能夠透過高效能增亮膜從80W,改善至60W左右。能耗改善不單讓廠家更可大力配合國(guó)家環(huán)保政策,對(duì)消費(fèi)者而言,相關(guān)電費(fèi)支出亦略有幫助。
從以上的技術(shù)分析,我們看到側(cè)光式的背光設(shè)計(jì)對(duì)廠家及消費(fèi)者都有莫大好處。在不久的將來,側(cè)光式單邊單條LED必定是LED背光zui終的目的地。
側(cè)光式也有一種叫法是側(cè)入式,其zui大的一個(gè)弱點(diǎn)就是無法局部調(diào)光。由于LED燈集中在電視的邊緣,必須由導(dǎo)光板將光均勻輸出到電視畫面上。因此,很難做到對(duì)畫面某個(gè)區(qū)域的亮度調(diào)節(jié)。而直下式,由于可以通過LED驅(qū)動(dòng)芯片來實(shí)現(xiàn)某一局部的LED開關(guān),所以局部調(diào)光上優(yōu)勢(shì)明顯。因此,一種新的結(jié)合直下和側(cè)入兩種技術(shù)優(yōu)點(diǎn)的可局部調(diào)光矩陣式背光方案應(yīng)運(yùn)而生,并成為相關(guān)背光廠商的重點(diǎn)研究方向。
關(guān)于可局部調(diào)光的矩陣式背光方案,應(yīng)該說是一種側(cè)入與直下相結(jié)合的一種背光技術(shù)。來自3M公司光學(xué)系統(tǒng)部*工程師呂奕航介紹,該技術(shù)早在2009年就已經(jīng)有相關(guān)的背光廠在做一些基礎(chǔ)研究。目前看來,很多都把該背光方式歸納為直下式的背光技術(shù),簡(jiǎn)稱為矩陣式背光。
該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)應(yīng)該說集中了直下和側(cè)入的兩種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn):
1、局部調(diào)光:在早期的LEDTV剛興起的時(shí)候,當(dāng)初就有2種技術(shù)直下式和側(cè)入式。作為側(cè)入式的一個(gè)zui大的弱點(diǎn)就是無法局部調(diào)光,由于LED燈集中在電視的邊緣,必須由導(dǎo)光板將光均勻輸出到電視畫面上。因此,很難做到對(duì)畫面某個(gè)區(qū)域的亮度調(diào)節(jié)。而直下式,由于可以通過LED驅(qū)動(dòng)芯片來實(shí)現(xiàn)某一局部的LED開關(guān),所以局部調(diào)光上優(yōu)勢(shì)明顯。而作為2種技術(shù)的結(jié)合,矩陣式背光同樣可以做到局部調(diào)光的功能,而可控的分區(qū)則*由LED驅(qū)動(dòng)決定。在目前早期的一些矩陣式產(chǎn)品上,相比目前的直下式,都會(huì)有更多的可控分區(qū)。
2、厚度:關(guān)于厚度,則是直下式背光的一個(gè)致命弱點(diǎn),即使是Sharp使用了LED+lenslet的方式大幅降低了消除LED燈影的厚度,其電視整機(jī)厚度仍然遠(yuǎn)高于側(cè)入式的導(dǎo)光板厚度,這也是在2種LED背光技術(shù)中,直下式*落敗的主要原因??梢哉f,矩陣式背光*的解決了這一矛盾。
3、畫面對(duì)比度:作為圖像質(zhì)量表現(xiàn)力很重要的一點(diǎn),相對(duì)來說,對(duì)比度是LCD的一個(gè)弱項(xiàng)。由于液晶的扭轉(zhuǎn)始終無法實(shí)現(xiàn)全開關(guān)的0,1控制,因此,通常側(cè)入式液晶的對(duì)比度即使應(yīng)用調(diào)光技術(shù)也就不過在幾千左右。而直下調(diào)光技術(shù)如果在表現(xiàn)黑畫面的時(shí)候?qū)ED關(guān)閉,其對(duì)比度可以大幅提高,根據(jù)LG宣稱,他們的對(duì)比度可以達(dá)到700萬:1。
4、節(jié)能:在圖像較黑的部分,通過關(guān)閉或降低LED電流來實(shí)現(xiàn)功耗的降低,也是直下背光的一個(gè)優(yōu)點(diǎn),同樣,矩陣背光也有相同的優(yōu)點(diǎn)。
5、散熱:作為側(cè)入式背光的一個(gè)技術(shù)要點(diǎn),由于矩陣式背光將LED大量分散在背光中,而不是集中在電視機(jī)的一側(cè),這樣對(duì)散熱設(shè)計(jì)相對(duì)來說比較簡(jiǎn)單。
雖然矩陣式背光擁有了上述的一些優(yōu)點(diǎn),應(yīng)該說是將來LED設(shè)計(jì)的一個(gè)新方向,但其缺點(diǎn)在目前也是顯而易見的:
1、由于矩陣背光要求分塊背光必須有精確的控制,通常來說,電路的設(shè)計(jì)會(huì)相應(yīng)復(fù)雜很多;此外,LED芯片的選取以及一些控制芯片也會(huì)造成成本的增加。
2、在組裝上,矩陣背光相應(yīng)來說,工序復(fù)雜度遠(yuǎn)高于目前的直下式以及側(cè)入式。因此,組裝的良率、成本也是制約其的一個(gè)主要因素。
矩陣式背光與傳統(tǒng)直下式背光相比,其局部調(diào)光的精準(zhǔn)度在目前看來會(huì)高于直下式,由于直下式在下擴(kuò)散板就已經(jīng)會(huì)發(fā)生勻光,而矩陣式的則是在下擴(kuò)散膜片勻光,這樣相鄰的分區(qū)之間的影響需要小于直下式,對(duì)對(duì)比度的控制會(huì)更精細(xì)。但是,由于其分區(qū)相互影響較小,當(dāng)萬一某一區(qū)域塊的LED損壞,其光學(xué)效果缺陷會(huì)比直下式看上去明顯很多。此外,其厚度優(yōu)勢(shì)極其明顯。但由于矩陣的每一塊的分區(qū)都是相對(duì)獨(dú)立的一個(gè)側(cè)入背光,因此,其機(jī)構(gòu)復(fù)雜性會(huì)高出很多。而目前很多直下式對(duì)分區(qū)局部控光均通過一塊區(qū)域內(nèi)的一些LED的光進(jìn)行控制,而矩陣式則必須對(duì)每個(gè)分塊都進(jìn)行控制,因此電路相應(yīng)較為復(fù)雜。
矩陣式與側(cè)入相比,解決了局部控光以及智能節(jié)能的問題,*提升了畫面對(duì)比度,相對(duì)較之簡(jiǎn)單的散熱設(shè)計(jì);且其由于導(dǎo)光背光距離遠(yuǎn)低于側(cè)入式,其光學(xué)效率也會(huì)較側(cè)入式更高,在厚度上也完*做到與側(cè)入背光相媲美。*與側(cè)入背光相比不足的地方還是上述提及的成本與制造復(fù)雜度的問題。通常的一張導(dǎo)光板需要通過幾百個(gè)分區(qū)來實(shí)現(xiàn),即意味著,其零件數(shù)以及組裝復(fù)雜度相應(yīng)也提高了幾百倍,由于背光元器件是顯示相關(guān)的,其裝配過程中的不良率相信也是很大的一個(gè)問題。