Gdy zapada noc, podświetlane ekrany wyświetlające przewijające się informacje promocyjne na zewnętrznych ścianach centrów handlowych, podświetlane ekrany z informacjami kierunkowymi w stacjach metra i migające podświetlane szyldy przy wejściach do sklepów spożywczych... Te wszechobecne urządzenia emitujące światło od dawna stały się nieodzowną częścią miejskich krajobrazów nocnych. Dlaczego mogą one w sposób ciągły i równomierny emitować światło, aby wyraźnie prezentować obrazy? Za tym kryje się wykwintna "współpraca" między źródłami światła a materiałami przepuszczającymi światło.

Jeśli podświetlany ekran porównać do ciała emitującego światło, to źródło światła jest jego "sercem", odpowiedzialnym za dostarczanie ciągłego dopływu energii świetlnej. Wraz z rozwojem technologii, źródła światła stosowane w podświetlanych ekranach przeszły wiele iteracji, a obecnie głównymi są lampy fluorescencyjne i lampy LED.

Wczesne podświetlane ekrany używały głównie lamp fluorescencyjnych, które generują promienie ultrafioletowe poprzez wyładowanie oparów rtęci w rurze, pobudzając luminofor na ścianie rury do emitowania światła. Ten rodzaj źródła światła ma niski koszt i umiarkowaną jasność, ale ma oczywiste wady: wysokie zużycie energii, krótka żywotność (zazwyczaj 5000-8000 godzin) i nierównomierny rozkład światła, co łatwo tworzy "plamy świetlne" na powierzchni podświetlanego ekranu. Ponadto lampy fluorescencyjne zawierają rtęć, która może zanieczyszczać środowisko, jeśli nie zostaną odpowiednio zutylizowane po zużyciu. Obecnie zostały one stopniowo zastąpione przez bardziej ekologiczne lampy LED.

LED (Light-Emitting Diode) jest obecnie "główną siłą" w podświetlanych ekranach. Emituje światło poprzez elektryfikację chipa półprzewodnikowego i ma trzy główne zalety: oszczędność energii, długą żywotność i ochronę środowiska. Jego zużycie energii wynosi tylko około 30% zużycia lamp fluorescencyjnych, jego żywotność może sięgać 50 000-100 000 godzin i nie zawiera szkodliwych substancji, takich jak rtęć. Co ważniejsze, lampy LED są małe i mogą być elastycznie rozmieszczone w paski świetlne lub matryce diod, które można regulować w zależności od rozmiaru i kształtu podświetlanego ekranu, aby rozkład światła był bardziej równomierny. Na przykład duże zewnętrzne podświetlane ekrany często używają diod LED o dużej gęstości, aby zapewnić oświetlenie każdego rogu obrazu; podczas gdy małe podświetlane szyldy mogą zaspokoić zapotrzebowanie za pomocą zaledwie kilku diod LED.

Dzięki "energii" dostarczonej przez źródło światła, potrzebna jest warstwa materiału przepuszczającego światło, jak "skóra", aby prowadzić światło, pozwalając na wyraźne i miękkie prezentowanie obrazu. Podstawowe funkcje materiałów przepuszczających światło to rozpraszanie światła (aby uniknąć olśnienia lub plam świetlnych spowodowanych bezpośrednim światłem ze źródła) i przenoszenie obrazów (drukowanie lub wklejanie treści reklamowych). Powszechnie stosowane to panele akrylowe, tkaniny do podświetlanych ekranów i panele rozpraszające.

Panele akrylowe (szkło organiczne) są powszechnie stosowanymi materiałami do podświetlanych ekranów wewnętrznych. Mają przepuszczalność światła powyżej 90%, są twarde, odporne na zużycie i mają gładką powierzchnię, co może sprawić, że światło rozprasza się równomiernie, a kolory obrazu są jasne. Jednak panele akrylowe mają wysoki koszt i słabą odporność na uderzenia, dlatego nie nadają się do trudnych warunków zewnętrznych i dlatego są częściej używane w pomieszczeniach, takich jak centra handlowe i hotele.

Tkanina do podświetlanych ekranów jest "pierwszym wyborem" dla zewnętrznych podświetlanych ekranów. Jest tkana z materiałów PVC i pokryta specjalną powłoką na powierzchni. Ma nie tylko dobrą przepuszczalność światła (około 70%-80%), ale także dużą odporność na warunki atmosferyczne - może wytrzymać ekstremalne warunki pogodowe, takie jak promieniowanie ultrafioletowe, wiatr i deszcz oraz wysokie temperatury. Nawet w środowisku minus 30°C lub plus 60°C, nie jest łatwo pękać ani blaknąć. Ponadto tkanina do podświetlanych ekranów jest miękka i może być wykonana w duże zakrzywione podświetlane ekrany, aby dopasować się do różnych nieregularnych elewacji budynków.

Panele rozpraszające są "ukrytymi bohaterami". Zazwyczaj są instalowane między źródłem światła a panelem akrylowym lub tkaniną do podświetlanego ekranu. Powierzchnia ma drobne wklęsło-wypukłe tekstury, które mogą przekształcać bezpośrednie światło ze źródła światła w miękkie światło rozproszone, całkowicie eliminując plamy świetlne. W niektórych podświetlanych ekranach o wysokich wymaganiach dotyczących jednolitości światła (takich jak podświetlane ekrany do przeglądania zdjęć rentgenowskich w szpitalach), panele rozpraszające są niezbędnymi elementami.

"Współpraca" między źródłem światła a materiałem przepuszczającym światło jest kluczem do zrównoważenia jasności i jednolitości. Na przykład, jeśli diody LED są skierowane bezpośrednio na tkaninę do podświetlanego ekranu, powstaną wyraźne jasne plamy; ale jeśli między nimi zostanie dodany panel rozpraszający, światło może równomiernie pokryć cały obraz po załamaniu i rozproszeniu.

Jednocześnie różne scenariusze mają różne wymagania dotyczące "współpracy": zewnętrzne podświetlane ekrany potrzebują diod LED o wysokiej jasności w połączeniu z odpornymi na warunki atmosferyczne tkaninami do podświetlanych ekranów, aby wytrzymać bezpośrednie działanie promieni słonecznych; podczas gdy podświetlane ekrany wystawowe w muzeach wymagają diod LED o niskim poziomie ultrafioletu w połączeniu z panelami akrylowymi antyrefleksyjnymi, aby zapewnić efekt ekspozycji, unikając jednocześnie uszkodzenia artefaktów kulturowych.

Od billboardów na ulicach i alejkach po precyzyjny sprzęt w laboratoriach, sekret oświetlenia podświetlanego ekranu polega zasadniczo na ludzkiej kontroli i wykorzystaniu światła. Kiedy energia źródła światła jest idealnie połączona z prowadzeniem materiałów przepuszczających światło, powstają te praktyczne i estetyczne urządzenia emitujące światło, cicho rozświetlające nasze życie.