¿Cuál es el propósito de la luz de fondo en una pantalla LCD?

Menú

de contenido

● Introducción

● Comprender las retroiluminaciones

● Por qué las pantallas LCD necesitan retroiluminación

● Tipos de retroiluminación

LCD ● Configuraciones de retroiluminación LED

● La función de la retroiluminación en Calidad

de imagen ●

de control de retroiluminación ●

●

LCD ●

●

>> 1. ¿Cuál es la diferencia entre LED y LCD?

>>

>>

>>

>>

● Citations

Introducción

Las pantallas de cristal líquido (LCD) se han convertido en la tecnología de visualización dominante en el mundo moderno[1]. Desde teléfonos inteligentes hasta televisores, monitores de computadora y sistemas de información y entretenimiento para automóviles, las pantallas LCD están en todas partes[1]. Es posible que haya notado que los dispositivos comercializados como "LED" en realidad usan tecnología LCD[1]. Si bien las pantallas LCD son efectivas para crear pantallas, se basan en un componente crucial: la luz de fondo[1]. Este artículo profundiza en por qué las pantallas LCD necesitan retroiluminación, los diferentes tipos de retroiluminación y su impacto en la calidad de la pantalla.

Comprender las luces de fondo

El término "luz de fondo" se refiere a un sistema de iluminación utilizado en un dispositivo de visualización[1]. Las luces de fondo se colocan detrás de la capa de visualización para iluminarla[1]. Sin una luz de fondo, una pantalla LCD aparecería oscura e invisible[1].

No todas las tecnologías de visualización requieren retroiluminación. Por ejemplo, las pantallas de tubo de rayos catódicos (CRT) producen su propia iluminación[1]. CRT fue una vez la tecnología de visualización líder, pero LCD la ha superado en los últimos años[1].

Por qué las pantallas LCD necesitan retroiluminación

A diferencia de las pantallas CRT, las LCD no pueden producir su propia luz[1]. Las pantallas LCD utilizan cristales líquidos, que son materiales orgánicos. Estos cristales líquidos no iluminan; necesitan iluminación de una fuente externa: la luz de fondo[1]. La luz de fondo es esencial; sin él, la pantalla LCD permanecería en negro[1].

Tipos de retroiluminación LCD

Las retroiluminaciones iluminan los dispositivos de visualización, pero lo logran de diferentes maneras[1]. Los tipos comunes de retroiluminación utilizados en las pantallas LCD incluyen:

- LED (diodo emisor de luz): la retroiluminación LED es popular para paneles LCD pequeños debido al pequeño tamaño de los LED[7]. Son energéticamente eficientes, tienen una larga vida útil y ofrecen un alto brillo[7].

- CCFL (lámpara fluorescente de cátodo frío): Las CCFL son una opción rentable que se usa a menudo en pantallas gráficas[7]. Proporcionan una luz blanca brillante y consumen poca energía[7].

- EL (electroluminiscente): Los paneles EL constan de múltiples capas de material que emiten luz cuando se aplica una corriente eléctrica[7]. Consumen poca energía y no producen calor[7].

- Fibra óptica: Las retroiluminaciones de fibra óptica utilizan láminas de fibra óptica tejidas unidas a una fuente de luz LED o halógena[7]. Ofrecen un brillo uniforme y son adecuados para formas de pantalla personalizadas[7].

- WLED (LED blanco): Se utiliza un LED blanco como fuente de retroiluminación[1].

- WLED Array: Se utiliza una matriz de LED blancos para la retroiluminación[1].

- LED-RGB: Los LED rojos, verdes y azules se utilizan para crear un espectro completo de colores[1].

Configuraciones de retroiluminación LED

de mayor costo Las

retroiluminaciones LED vienen en dos configuraciones principales:

- LED directo: los LED se colocan directamente detrás del panel LCD, distribuyendo uniformemente la luz por la pantalla[2]. Esto proporciona una retroiluminación uniforme, un contraste mejorado y un alto brillo[2]. El LED directo admite la atenuación local, lo que mejora el contraste y los niveles de negro[2].

- LED de borde: los LED se montan a lo largo de un borde de la caja de luz, lo que da como resultado un diseño más delgado[7]. Las configuraciones con iluminación de borde utilizan menos LED y consumen menos energía que el LED directo[7].

El papel de la retroiluminación en la calidad de la imagen

La retroiluminación afecta significativamente al brillo, el contraste, el rendimiento del color y el consumo de energía de la pantalla[2]. Una buena luz de fondo garantiza que la pantalla sea visible en diversas condiciones de iluminación y que los colores se reproduzcan con precisión.

- Brillo: La luz de fondo determina el brillo máximo de la pantalla. Un mayor brillo es esencial para la visibilidad en exteriores y el contenido HDR (alto rango dinámico).

- Contraste: Las luces de fondo que admiten la atenuación local mejoran el contraste al atenuar o apagar áreas específicas de la luz de fondo[2]. Esto da como resultado negros más profundos y blancos más brillantes.

- Rendimiento del color: El tipo de luz de fondo influye en la gama de colores de la pantalla. La retroiluminación LED RGB ofrece una gama de colores más amplia que la retroiluminación LED blanca.

- Consumo de energía: La luz de fondo es uno de los componentes que más energía consume en una pantalla LCD[3]. Las retroiluminaciones LED son más eficientes energéticamente que las retroiluminaciones CCFL[7].

Técnicas de control de la luz de fondo

Se utilizan varias técnicas para controlar la luz de fondo y mejorar la calidad de la imagen y la eficiencia energética:

- Atenuación de fotogramas: Ajusta el brillo de toda la luz de fondo en función del contenido mostrado[9].

- Atenuación local: Controla individualmente múltiples zonas de la luz de fondo[9]. Esto mejora las relaciones de contraste dinámico, pero puede reducir los detalles en objetos pequeños y brillantes sobre fondos oscuros[9].

LCD vs. otras tecnologías de visualización

Es importante distinguir las pantallas LCD de otras tecnologías de visualización como OLED (diodo emisor de luz orgánico) y plasma:

- OLED: Las pantallas OLED no requieren luz de fondo porque cada píxel emite su propia luz[5]. Esto da como resultado negros perfectos, alto contraste y amplios ángulos de visión.

- Plasma: Las pantallas de plasma tampoco requieren luz de fondo. Utilizan pequeñas celdas que contienen gas ionizado para producir luz[5]. Las pantallas de plasma ofrecen altas relaciones de contraste y amplios ángulos de visión, pero son menos eficientes energéticamente que las LCD.

No

El futuro de las retroiluminaciones LCD

La tecnología de retroiluminación continúa evolucionando. Los investigadores están explorando nuevos materiales y técnicas para mejorar la eficiencia, el brillo y el rendimiento del color de las luces de fondo LCD. La tecnología de puntos cuánticos, por ejemplo, se está utilizando para mejorar la gama de colores de la retroiluminación LED.

Conclusión

En resumen, la luz de fondo es un componente fundamental de las pantallas LCD. Proporciona la iluminación necesaria para que los cristales líquidos creen una imagen visible[1]. Los diferentes tipos de retroiluminación, como LED, CCFL y EL, ofrecen varias ventajas y desventajas en términos de brillo, contraste, eficiencia energética y costo[7]. A medida que avanza la tecnología de visualización, las luces de fondo seguirán desempeñando un papel crucial en la mejora de la experiencia de visualización en las pantallas LCD.

Preguntas relacionadas

1. ¿Cuál es la diferencia entre LED y LCD?

El LED (diodo emisor de luz) es un tipo de retroiluminación que se utiliza en las pantallas LCD (pantalla de cristal líquido)[8]. Las pantallas LCD requieren una luz de fondo para producir una imagen visible, y los LED se utilizan a menudo para este propósito debido a su eficiencia energética y brillo[7]. Entonces, un televisor LED es en realidad un televisor LCD que usa LED como luz de fondo[8].

2. ¿Qué es la atenuación local y cómo mejora la calidad de la imagen?

La atenuación local es una técnica utilizada en las retroiluminaciones LED en las que se pueden controlar individualmente varias zonas de LED[9]. Esto permite que la pantalla atenúe la luz de fondo en las áreas oscuras de la pantalla y la ilumine en las áreas brillantes, lo que mejora el contraste y los niveles de negro[2]. Sin embargo, también puede reducir los detalles en objetos pequeños y brillantes sobre un fondo oscuro[9].

3. ¿Cuáles son las ventajas de OLED sobre LCD?

Las

pantallas OLED (diodo orgánico emisor de luz) no requieren luz de fondo porque cada píxel emite su propia luz[5]. Esto da como resultado varias ventajas sobre las pantallas LCD, incluidos negros perfectos, relaciones de contraste más altas, ángulos de visión más amplios y tiempos de respuesta más rápidos[5].

4. ¿Cómo afecta la tecnología de retroiluminación al consumo de energía en las pantallas LCD?

La luz de fondo es uno de los componentes que más energía consume en una pantalla LCD[3]. Las diferentes tecnologías de retroiluminación tienen diferentes eficiencias energéticas. Las retroiluminaciones LED son generalmente más eficientes energéticamente que las retroiluminaciones CCFL[7]. Además, técnicas como la atenuación de marcos y la atenuación local pueden ayudar a reducir el consumo de energía al ajustar dinámicamente el brillo de la luz de fondo[9].

5. ¿Cuál es el propósito de un difusor en una retroiluminación LCD?

Un difusor es un componente utilizado en la retroiluminación de LCD para distribuir uniformemente la luz de la fuente de luz (por ejemplo, LED o CCFL) a través del panel de visualización[7]. Esto ayuda a garantizar un brillo uniforme y evita puntos calientes o áreas oscuras en la pantalla[2].

Citas

[1] https://nelson-miller.com/why-do-lcds-require-a-backlight/

[2] https://rjoytek.com/display-backlight-technologies-direct-led-vs-edge-led/

[3] https://patents.google.com/patent/CN101568955A/zh

[4] https://www.rinalgp.com/info/what-is-the-function-of-the-led-backlight-pane-73482363.html

[5] https://en.wikipedia.org/wiki/Backlight

[6] https://patents.google.com/patent/CN1953038A/zh

[7] https://www.seacomp.com/resources/lcd-display-backlight-options

[8] https://www.cnet.com/tech/home-entertainment/led-lcd-backlights-explained/

[9] https://en.wikipedia.org/wiki/LED-backlit_LCD