Welche Faktoren müssen beim Entwurf eines kleinen Farb-LCD-Displays berücksichtigt werden? Teil eins

In den letzten Jahren wurden kleine Farb-LCD-Displays in eine immer breitere Produktpalette integriert. Galten Farbdisplays einst als Luxusfeature bei Mobiltelefonen, gehören sie mittlerweile auch bei Einsteigerhandys zum Standard. Glücklicherweise haben die Skaleneffekte der Mobiltelefonindustrie (die jährlichen weltweiten Mobiltelefonauslieferungen nähern sich einer Milliarde Einheiten) die Kosten für LCD-Farbdisplays gesenkt und deren Integration in alles ermöglicht, von tragbaren medizinischen Geräten über universelle Unterhaltungsfernbedienungen bis hin zu digitalen Fotorahmen /Bildbetrachter. Geräte, Lernspielzeuge oder die neuesten WiFi-fähigen VoIP-Schnurlostelefone und andere Produkte.

Farbe LCD-Matrix-Display erfordert eine weiße Hintergrundbeleuchtung, damit Benutzer sie in jeder Lichtumgebung richtig sehen können. Dieses Hintergrundbeleuchtungs-Subsystem umfasst ein Array aus weißen Leuchtdioden (LED) mit hoher Helligkeit, einen Diffusor zur Streuung des Lichts und einen Hintergrundbeleuchtungstreiber zur Stabilisierung der verfügbaren Leistung in einen konstanten Strom zur Ansteuerung der LED. Ein 1- bis 1,5-Zoll-Display kann 2 bis 4 LEDs enthalten, während ein 3,5-Zoll-Display problemlos 6 bis 10 LEDs enthalten kann. Bei LEDs ist die Lichtleistung direkt proportional zum Strom, und da LEDs eine sehr steile Strom-Spannungs-Kurve (I-V) haben, ist es sehr wichtig, dass der durch die LED fließende Strom genau angepasst ist, um eine ausgewogene Hintergrundbeleuchtung zu gewährleisten, da die LEDs sind normalerweise auf einer Seite des LCD-Displays verteilt. Darüber hinaus ist auch eine Softwaresteuerung erforderlich, damit Benutzer die Helligkeit anpassen und die Umgebungsbeleuchtung ausgleichen können. Abhängig vom Strom, der durch die LED fließt, kann es zu einer Abweichung des Farbpunkts der LED kommen. Daher ist es üblich, den LED-Strom auf einen festen Wert einzustellen und die LED pulsweitenmoduliert zu machen, um die durchschnittliche Lichtleistung zu reduzieren. Bei der Integration eines kleinen Farb-LCD-Displays in das Design eines Handheld-Produkts und beim Erreichen des richtigen Gleichgewichts zwischen Kosten, Leistung und Akkulaufzeit müssen eine Reihe von Faktoren berücksichtigt werden.