Τα τελευταία χρόνια, η γκάμα των προϊόντων που χρησιμοποιούνται σε μικρού μεγέθους έγχρωμες οθόνες LCD γίνεται όλο και μεγαλύτερη. Η έγχρωμη οθόνη LCD θεωρούνταν κάποτε ως μια πολυτελής διαμόρφωση, αλλά τώρα, ακόμη και στο αρχικό επίπεδο, η έγχρωμη οθόνη έχει γίνει μια τυπική διαμόρφωση. Ευτυχώς, η οικονομική κλίμακα της βιομηχανίας οθονών (η παγκόσμια ετήσια αποστολή κινητών τηλεφώνων είναι κοντά στο 1 δισεκατομμύριο μονάδες) έχει μειώσει το κόστος των έγχρωμων οθονών LCD και έχει κάνει ελκυστική την ενσωμάτωση άλλων προϊόντων, όπως φορητές ιατρικές συσκευές και καθολική ψυχαγωγία τηλεχειριστήρια. Προσαρμογέας, ψηφιακή προβολή κορνίζας/εικόνας, εκπαιδευτικό παιχνίδι ή το πιο πρόσφατο ασύρματο τηλέφωνο VolP με λειτουργία WiFi.
Η έγχρωμη οθόνη LCD χρειάζεται οπίσθιο φωτισμό ώστε ο χρήστης να μπορεί να την παρακολουθεί κανονικά σε οποιοδήποτε περιβάλλον φωτισμού. Το υποσύστημα οπίσθιου φωτισμού περιλαμβάνει μια συστοιχία λευκών διόδων εκπομπής φωτός (LED) υψηλής φωτεινότητας, έναν διαχύτη που διαχέει το φως και έναν οδηγό οπίσθιου φωτισμού για τη σταθεροποίηση της διαθέσιμης ισχύος σε ένα σταθερό ρεύμα για την κίνηση του LED. Μια οθόνη 1 έως 1,5 ιντσών μπορεί να περιέχει 2 έως 4 LED, ενώ μια οθόνη 3,5 ιντσών μπορεί εύκολα να περιέχει 6 έως 10 LED. Για τα LED, η έξοδος φωτός είναι ανάλογη του ρεύματος και επειδή τα LED έχουν μια πολύ απότομη καμπύλη ρεύματος-τάσης (IV), είναι πολύ σημαντικό να ταιριάζουν στενά το ρεύμα που ρέει μέσω των LED για να διασφαλιστεί ισορροπημένος οπίσθιος φωτισμός, επειδή τα LED συνήθως κατανέμονται σε Η οθόνη LCD εμφανίζει την πλευρά της οθόνης. Επιπλέον, απαιτείται έλεγχος λογισμικού για να επιτρέψει στον χρήστη να προσαρμόσει τη φωτεινότητα και να αντισταθμίσει το περιβάλλον φωτισμού. Ανάλογα με το ρεύμα που διαρρέει το LED, το σημείο χρώματος του LED μπορεί να μετατοπιστεί. Επομένως, το ρεύμα LED ρυθμίζεται συνήθως σε μια σταθερή τιμή και η λυχνία LED διαμορφώνεται σε πλάτος παλμού για να μειώσει τη μέση απόδοση φωτός. Η ενσωμάτωση μιας μικρής έγχρωμης οθόνης LCD στη σχεδίαση ενός προϊόντος χειρός και στη συνέχεια η επίτευξη της κατάλληλης ισορροπίας κόστους, απόδοσης και διάρκειας μπαταρίας απαιτεί την εξέταση-σειριακούς παράγοντες.
Τα προϊόντα που τροφοδοτούνται με μπαταρίες απαιτούν βελτιστοποιημένη αρχιτεκτονική κυκλώματος κίνησης LED για την επίλυση πολλών ταυτόχρονων προκλήσεων, όπως περιορισμούς χώρου, απαιτήσεις ενεργειακής απόδοσης και αλλαγές στην τάση της μπαταρίας - είτε είναι υψηλότερη είτε χαμηλότερη από την μπροστινή τάση του LED. Υπάρχουν δύο κοινώς χρησιμοποιούμενες τοπολογίες, συγκεκριμένα μια δομή αντλίας φόρτισης/δομή πηγής σταθερού ρεύματος με παράλληλη διαμόρφωση LED και μια επαγωγική δομή ενίσχυσης με διάταξη LED σειράς. Και οι δύο επιλογές έχουν συμβιβασμούς που πρέπει να ληφθούν υπόψη. Για παράδειγμα, η αρχιτεκτονική ενίσχυσης μπορεί να διασφαλίσει ότι το ρεύμα που διαρρέει όλα τα LED είναι το ίδιο, αλλά απαιτεί τη χρήση επαγωγέων για τη μετατροπή ενέργειας, ενώ η αρχιτεκτονική της αντλίας φόρτισης χρησιμοποιεί μικρούς πυκνωτές για τη μετατροπή ενέργειας, αλλά η παράλληλη διάταξη όλων των LED είναι επίσης σφιχτό, έτσι η τρέχουσα αντιστοίχιση γίνεται ένας ισορροπημένος οπίσθιος φωτισμός Το ακανθώδες πρόβλημα που αντιμετωπίζει.
Κατά το σχεδιασμό πρέπει να προσέχετε τα ακόλουθα σημεία: 1. Η διάρκεια ζωής της οθόνης υγρών κρυστάλλων
Όταν επιλέγετε ένα λευκό πρόγραμμα οδήγησης LED, πρέπει να λάβετε υπόψη τη συχνότητα χρήσης της οθόνης. Εάν η οθόνη βρίσκεται σε κατάσταση οπίσθιου φωτισμού για μεγάλο χρονικό διάστημα, ένας μετατροπέας υψηλής απόδοσης είναι πολύ σημαντικός για τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας. Οι μεγαλύτερες οθόνες απαιτούν περισσότερα LED και οι εφαρμογές με μεγαλύτερες οθόνες θα επωφεληθούν από μια πιο ενεργειακά αποδοτική τοπολογία ενίσχυσης. Αντίθετα, εάν η οθόνη χρησιμοποιείται μόνο για βραχυπρόθεσμο οπίσθιο φωτισμό, η απόδοση μπορεί να μην είναι κρίσιμη παράμετρος σχεδιασμού.
2. Επιλογή οπίσθιου φωτισμού LED
Η τεχνολογία LED συνεχίζει να βελτιώνεται γρήγορα. Οι κατασκευαστές χρησιμοποιούν νέα υλικά, τεχνικές κατασκευής και σχέδια LED για να απελευθερώσουν μεγαλύτερη απόδοση φωτός κάτω από το ίδιο ρεύμα. Με αυτόν τον τρόπο, μια οθόνη που απαιτούσε τέσσερα LED ως οπίσθιο φωτισμό πριν από μερικά χρόνια μπορεί τώρα να χρησιμοποιήσει δύο LED για να επιτύχει την ίδια φωτεινότητα οπίσθιου φωτισμού. Επιπλέον, μεγάλες οθόνες 4-7 ιντσών που χρησιμοποιούσαν λαμπτήρες φθορισμού ψυχρής καθόδου (CCFL) για οπίσθιο φωτισμό στρέφονται τώρα σε οπίσθιο φωτισμό LED. Επιπλέον, η μπροστινή τάση του LED τείνει να είναι χαμηλότερη. Επομένως, δεν χρειάζεται μόνο να λάβετε υπόψη την απόδοση του προγράμματος οδήγησης στην καμπύλη του φύλλου δεδομένων του κατασκευαστή του προγράμματος οδήγησης', αλλά πρέπει επίσης να εκτιμήσετε με βάση το πρόγραμμα οδήγησης* χρησιμοποιώντας το επιλεγμένο led. Ο Πίνακας 1 παραθέτει ορισμένες σημαντικές προδιαγραφές πολλών LED, δείχνοντας τη διαφορά στην μπροστινή τάση και τη φωτεινότητα αυτών των LED. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι το εύρος της μπροστινής τάσης ποικίλλει πολύ, πράγμα που σημαίνει ότι η οριακή τιμή της προδιαγραφής LED θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί για την εκτίμηση της απόδοσης του οδηγού.
