Už vím, jak funguje podsvícení displejů

Pasivní a jednobarevné displeje nesvíti samy o sobě, je k nim nutné přidat podsvětlení. Existuje několik různých technologií, které mohou podsvětlení zajistit. Podrobně vám je představíme a vysvětlíme, jak fungují.
Už vím, jak funguje podsvícení displejů

Displeje mobilních telefonů se rozdělují na aktivní a pasivní. Rozdíl mezi nimi je jednoduše řečeno v tom, že aktivní displeje, přesněji jejich obrazové body, svítí samy o sobě, zatímco pasivní displeje k tomu, aby byl obrazec zřetelný, potřebují ještě navíc přídavný zdroj světla, tedy podsvícení. Mobilní telefony s pasivními nebo dokonce monochromatickými displeji se sice dostávají stále více do pozadí, ale stále existují – podívejte se na aktuální statistiku. Proto se pojďme podívat, jak může být podsvícení displejů řešeno.

Klasika – svítivé diody

V praxi lze najít pět základních možností, jak může být podsvícení displeje řešeno. Asi nejběžnějším způsobem, který najdeme u naprosté většiny mobilních telefonů s monochromatickým i barevným pasivním displejem, je podsvícení pomocí LED diod. Tato alternativa podsvícení nabízí řadu významných výhod, které ji předurčily k použití právě v mobilních telefonech a jiných malých přenosných zařízeních, např. kapesních počítačích.

Hlavní výhodou této technologie je nízká cena v porovnání s jinými variantami; přestože speciální miniaturní diody SMD pro mobilní telefony jsou oproti běžným diodám několikanásobně dražší. Další výhodou je dlouhá životnost, která je běžně až 50 tisíc hodin provozu, a také vysoká mechanická odolnost. Diody LED nabízejí také velké množství barevných odstínů. 

Klepněte pro větší obrázek 
Boční podsvětlení LED diodou

K výhodám LED diod patří také to, že pracují už při velmi nízkém napětí. Přitom nabízejí velkou intenzitu světla, což je pro mobilní telefony jako stvořené. Velkou nevýhodou svítivých diod je ale větší spotřeba elektrické energie. Podsvícení displeje je jedním z největších žroutů energie baterií mobilních telefonů.

Diody LED naštěstí umožňují snadnou a účinnou regulaci intenzity světla, což může při vhodném nastavení značnou část energie ušetřit. Pro regulaci svitu se ve většině aplikací používá jednoduše změna napětí na diodě. Někdy se také používá metoda pulzně šířkové modulace. Ta spočívá v tom, že se do diody pouštějí namísto stálého napětí pravidelné impulzy, u kterých se mění jejich šířka a tedy množství dodané energie, čímž se reguluje intenzita svitu.

Používají se dvě základní konfigurace podsvětlovacích diod. První z nich je tzv. hranová konfigurace (edge configuration). V tomto případě jsou diody v řadě na jedné nebo více stranách displeje, např. dole nebo po stranách. Svítí do strany směrem do speciální propustné vrstvy pod displejem, která světlo rovnoměrně rozdělí po celé ploše displeje. Princip je na následujícím obrázku.

 
Displej s bočním LED podsvícením

Druhou možností je tzv. pole (array configuration). U této konfigurace jsou všechny diody LED umístěny v pravidelném uspořádání za displejem a svítí taktéž do speciální vrstvy, tentokrát však směrem dopředu. Tímto způsobem lze dosáhnout výrazně vyššího jasu v porovnání s hranovým podsvícením. Výhodou postranního podsvícení je ale menší spotřeba a také menší tloušťka displeje.  

 
Displej se spodním podsvícením

Modorozelená záhada

Diody LED se obecně používají pro podsvícení zejména malých a středně velkých displejů. U velkých displejů by potřebné velké množství diod nepříznivě ovlivnilo spotřebu displeje. U mobilních telefonů podsvícení diodami jednoznačně vítězí, je zde ale ještě jedna možnost: elektroluminiscenční vrstva. Jedná se o speciální tenký film na bázi fosforu, který při přiložení napětí produkuje světelné záření. O prosazování této technologie se lvím podílem zasloužila firma Ericsson, která elektroluminiscenční fólie používala ve svých modelech. Starší mobilní telefony Ericsson byly typické svým zvláštním modrozeleným displejem. Barva světelného záření takové fólie ale může být i jiná, často se používá i bílé podsvětlení.

Klepněte pro větší obrázek
Podsvětlení pomocí elektroluminiscenční fólie

K výhodám této technologie patří především velmi nízká spotřeba a rovnoměrné osvícení. Má ale i jednu podstatnou nevýhodu: potřebuje dosti vysoké a k tomu střídavé napětí o frekvenci 400 Hz, které baterie mobilu sama o sobě pochopitelně nabídnout nemůže. Fólie proto potřebuje ještě konvertor, který požadované napětí obstará. Navíc oproti svítivým diodám nedosáhne elektroluminiscenční panel takové intenzity světla a jeho životnost je výrazně nižší. Polovičního jasu dosahuje displej za pouhých tři až pět tisíc hodin svícení.

Další možnosti

Pro podsvícení pasivních displejů mobilních telefonů se používají jen dvě výše zmíněné metody. Existují ale i další způsoby, které se používají v jiných aplikacích, proto se o nich pro úplnost také zmíním. První z nich je fluorescenční lampa se studenou katodou, zkráceně z angličtiny CCFL. Jedná se o speciální výbojku, která je napájena střídavým napětím 270 až 300 V o frekvenci 35 kHz. Lampa nabízí při nízké spotřebě elektrické energie velmi intenzivní světlo. Životnost tohoto světelného zdroje se pohybuje v rozmezí 10 až 20 tisíc hodin. Mezi nevýhody patří teplotní citlivost, při nízké okolní teplotě se může intenzita světla snížit až na 60 procent, a také nutnost použít k napájení konvertor.

Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek
princip podsvětlení lampou

Další variantou podsvícení je síť tkaných optických vláken. V tomto případě se světlo z žárovky přenáší na displej prostřednictvím speciálních optických vláken. Tento způsob se vyznačuje vysokou životností, která může být v závislosti na vlastním zdroji světla až 100 tisíc hodin, rovnoměrností podsvícení, ale také vysokou cenou.  

Klepněte pro větší obrázek
Podsvětlení pomocí tkaných vláken

Témata článku: Ostatní

20 komentářů

Nejnovější komentáře

  • Nikola Tesla 24. 2. 2011 22:58:17
    Ty jsi teda blbec..
  • rex 16. 3. 2005 15:48:08
    uplne nejlepsi je rikat di-vi-di-er-ve (dvd-rw). bohuzel to slychame z...
  • Petr Svoboda 25. 2. 2005 11:11:37
    Automaticky...? Ohmův zákon...? Na P-N přechodu? No to snad nemyslíš...

komerční sdělení

Komerční sdělení