Что такое лед подсветка

Что такое лед подсветка

Светодиодная подсветка (LED-подсветка) используется во многих (в последнее время в подавляющем количестве) устройствах с ЖК-экранами (телевизоры, мониторы, мобильные устройства и пр.).

Содержание

Типы светодиодной подсветки [ править | править код ]

Светодиодная (LED) подсветка для ЖК-дисплеев в зависимости от цвета свечения может быть:

Что такое лед подсветка

по способу управления свечением:

по конструктивному исполнению:

  • торцевая (боковая, краевая) — Edge LED. В ней светодиоды располагаться по бокам, сверху и снизу или по периметру, а свет распределяется по всему экрану с помощью специальных рассеивателей;
  • матричная или прямая (по всей площади экрана) — Direct LED. Обеспечивает равномерный засвет всей LCD-панели и позволяет реализовать динамическое управление.

В торцевой подсветке устанавливают только светодиоды белого свечения [1] . В большинстве LED-телевизоров для белой подсветки используют синие диоды и желтое фосфорное покрытие, что позволяет создавать достаточно широкий спектр белого света. Для улучшения цветопередачи в подсветке WLED с 2013 года стали использовать объединённые синий и зеленый светодиоды, покрытые красным люминофором (GB-LED или GB-R LED) [2] . Также для увеличения цветового охвата в последние годы появилась светодиодная подсветка на квантовых точках (QLED).

Достоинства и недостатки [ править | править код ]

Что такое лед подсветка

С потребительской точки зрения ЖК-телевизоры и мониторы со светодиодной (LED) подсветкой отличают четыре улучшения относительно ЖК c подсветкой люминесцентными лампами:

  • Улучшенная контрастность (не реализовано на Edge-LED);
  • Улучшенная цветопередача, больший цветовой охват (только с RGB-матрицей);
  • Пониженное энергопотребление. Если сравнивать с телевизорами с подсветкой CCFL, то на 40 % [3] (с RGB-матрицей — потребление выше);
  • Малая толщина (только у Edge LED) и уменьшенный вес;
  • Низкая себестоимость.

Недостатки [ править | править код ]

Множество пользователей мониторов с подсветкой на белых светодиодах жалуется на то, что при высокой яркости «выгорают глаза» (возможно, это связано с воздействием интенсивного коротковолнового сине-фиолетового света на сетчатку глаза). Из недостатков телевизоров с WLED отмечается некоторая «синеватость» изображения в сравнении с подсветкой на основе люминесцентных ламп. Для решения данной проблемы LG Electronics в 2010 году представила технологию «Nano full LED», позволяющую получить более глубокий уровень черного цвета, равномерное изображение и экономию электроэнергии [4] .

Если управление яркостью подсветки осуществляется широтно-импульсной модуляцией, экран едва заметно мерцает (частота мерцания составляет обычно до 200 герц, максимум до 400). Это можно проверить, быстро покачав ручкой или карандашом на фоне экрана. Если частота слишком маленькая, силуэт ручки распадётся на несколько (стробоскопический эффект). Если отдельных контуров ручки не видно, значит, мерцания нет [5] . Органы зрения и мозг способны воспринимать невидимую пульсацию света с частотой до 300 Гц [5] . У людей, чувствительных к мерцанию, устают глаза и может начаться мигрень [6] [7] . В СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 «Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы» указывается, что коэффициент пульсаций освещения при работе на ПЭВМ не должен превышать 5 % [8] .

История [ править | править код ]

Изначально в жидкокристаллических телевизорах и компьютерных мониторах в качестве подсветки ЖК-матрицы использовались люминесцентные лампы (CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp), HCFL, EEFL). Для их работы нужен источник переменного напряжения, который не требуется для светодиодов. Кроме того современные сверхъяркие светодиоды позволяют достичь той же светимости при меньших энергетических затратах. Однако внедрению светодиодной подсветки мешали технологические и экономические трудности. К началу 90-x годов была известна простейшая боковая светодиодная подсветка (СД-подсветка) ЖК-дисплеев и ЖК-индикаторов малых размеров, которую невозможно было использовать в экранах больших размеров.

Первый коммерческий ЖК-телевизор со светодиодной подсветкой (массивом RGB) — Sony Qualia 005 — появился в 2004 году [9] . Затем эта светодиодная технология стала использоваться в телевизорах Sony BRAVIA. В 2005 году компанией NEC был выпущен первый монитор с LED-технологией подсветки — SpectraView Reference 21 [10] . Начиная с 2007 года на рынке появились модели планшетов, мониторов, телевизоров и ноутбуков [11] со светодиодной подсветкой.

Термин LED TV был введен корпорацией Samsung для продвижения собственной линейки жидкокристаллических телевизоров с СВ-подсветкой. Свою технологию локального затемнения компания назвала «LED SmartLighting™» (умное освещение), возможно, с целью частичного использования эйфории вокруг появившейся технологии органических светодиодов OLED. Первым LED-телевизором был Samsung LN-t4681f с подсветкой массивом светодиодов и коэффициентом контрастности до 500 000:1. В дальнейшем разработчики перешли на подсветку линейкой светодиодов сбоку от LCD панели, чтобы уменьшить толщину экрана [12] . В 2009 году в Калужской области была запущена производственная линия по выпуску плоскопанельных телевизоров Samsung со светодиодной подсветкой.

Читать также:  Как правильно подключить дифавтомат в щитке

Для повышения эффективности подсветки ЖК-телевизионных панелей через световодные (светонаправляющие), а также светоотражающие слои можно дополнительно использовать в них оптоэлектронный модуль, выполняющий функции устройства управления световыми потоками, в виде узла, обрабатывающего оптическую информацию, пирамидальной или конической, или эллипсоидной, или тороидальной, или спиралевидной, или клиновидной, или крестообразной, или выпуклой, или вогнутой, или волнообразной формы, или в виде U-образного световодного «отражателя-возвращателя».

Улучшению потребительских свойств ЖК-телевизоров с СД-подсветкой способствовали компании Sharp, Sony, Nokia, Kodak, Принстонский университет и др. Основные направления работы — повышения яркости при солнечном свете и повышение контрастности, увеличение диагонали монитора при уменьшении его толщины. При этом основные технические решения и способы изготовления LED TV, как правило, защищались патентами, которые обеспечивают надёжную защиту товарных рынков.

Хотя технология СД-подсветки не решает всех проблем, связанных с отображением информации, сейчас именно такие экраны занимают лидирующее положение на рынке, конкурируя с новыми поколениями плазменных и OLED-телевизоров.

LED TV [ править | править код ]

Что такое лед подсветка

Эта статья — о ЖК-телевизорах со светодиодной подсветкой. О телевизорах с настоящим LED-дисплеем см. OLED-телевизор, также Светодиодный графический экран.

ЖК-телевизоры со светодиодной подсветкой экрана в быту, а также в рекламных и маркетинговых материалах, именуются LED TV, хотя по факту «светодиодными» (свечение каждого пикселя осуществляется непосредственно светодиодом) не являются. В них лишь используется светодиодная подсветка жидкокристаллической матрицы.

Что такое лед подсветка

Поставщиками жидкокристаллических панелей для изготовления телевизоров являются китайская компания BOE Technology, LG Display, тайваньская компания Innolux Corporation (англ.) русск. , Samsung.

Чтобы изображение, сформированное жк-экраном, воспринималось глазом человека, его нужно освещать или естественным внешним светом (это не всегда возможно), или искусственным источником света. В первых LCD-телевизорах таким источником были люминесцентные лампы с холодным катодом (CCFL). Им на смену и пришли светодиоды.

В LED телевизорах может быть подсветка белыми светодиодами по краям экрана (Edge), матричная подсветка белыми светодиодами или динамическая матричная RGB подсветка (в самых дорогих телевизорах). Хотя по качеству изображение наилучшие результаты показывает подсветка Direct, по соотношению качество—цена производителями телевизоров в основном используется Edge.

Для достижения высокого динамического диапазона и улучшения контрастности в LED TV применяются несколько технологий.

Dynamic Contrast Ratio (DCR) — динамическая контрастность

Технология позволяет изменять яркость экрана или его части в зависимости от содержания демонстрируемой в данный момент сцены за счет изменения яркости подсветки.

Local Dimming — локальное затемнение

Технология позволяет затемнять отдельные области экрана, чтобы выявить детали в тёмных сценах и достичь более глубокого чёрного цвета. Система анализирует изображение и управляет светодиодами, включая и выключая их, таким образом изменяя яркость определённых зон экрана. Все светодиоды поделены на группы. Число зон может доходить до нескольких сотен (например, у Samsung до 600 [13] ) [14] .

Как и подсветка, локальное затемнение может быть краевое или матричное (Full-Array Local Dimming, FALD).

У разных производителей данная технология называется по-разному:

  • Micro Dimming, Micro Dimming Ultimate — Samsung,
  • Local Dimming — Panasonic,
  • Edge LED — Sony,
  • Edge — LG,
  • Local Dimming — Toshiba.

В данной статье мы рассмотрим что такое LED технология и где она применяется. Сразу скажу, что подсвечивают не только матрицы мониторов и телевизоров (как выбрать телевизор), но и вообще все что угодно от днища автомобиля до воды из-под крана. А теперь давайте поговорим об этом более подробно.

LED-подсветка в мониторах и телевизорах

Вообще говоря, монитор на жидких кристаллах представляет собой устройство, которое состоит всего из нескольких основных компонентов. Это матрица пикселей, подсветка и верхний защитный слой. При этом само изображение генерируется матрицей пикселей, но так как она совсем не излучает свет, то приходится подсвечивать ее сзади. Можно и спереди фонариком посветить, но вряд ли кто-то будет сидеть и светить в монитор во время работы 😉 Для этого используется подсветка.

Раньше, в старых моделях ЖК мониторов, она была электролюминесцентная, то есть трубка с газом, как в лампах для освещения школ, офисов и так далее. Понятно, что в мониторах и телевизорах такие лампы гораздо меньших размеров, да и газ там другой, но главное принцип работы прежний. Теперь же, в большинстве новых моделей, используется светодиодная подсветка, то есть LED (светоизлучающие диоды).

При использовании ламп они устанавливаются по периметру экрана, а чтобы разнести свет от периметра к центру равномерно – используются светоотражатели и светорассеивающие фильтры.

Что такое лед подсветка

При использовании же светодиодной подсветки возможны два варианта. Первый – традиционный, дешевый и практичный – такая же установка по периметру. В этом случае делается все так же как и с лампами – диоды устанавливаются по периметру и их свет разносится к центру светоотражателями и различными фильтрами. Но, естественно, улучшение качества ( равномерности) подсветки по сравнению с электролюминесцентными лампами при этом никакого не будет. Но, однако же, плюсы есть! Уменьшение расхода электроэнергии при использовании LED-подсветки уменьшается в несколько раз. Как, собственно, и выделение тепла.

Читать также:  Kraton ggt 900h заводится и глохнет

Все вышеописанное относится к бюджетной – белой подсветке (хотя она на самом деле синяя, просто используются дополнительные желтые фильтры). Ее и устанавливают по бокам с той же целью – экономия денег. Такие мониторы быстрее раскупаются, так как не отпугивают потребителей своей ценой. Но есть и другой вариант установки подсветки – по всей поверхности матрицы. Она уже гораздо равномернее и качественнее, а плюс к тому еще и цветная. Да, это так называемая, RGB LED-подсветка. Она представляет собой RGB светодиоды трех цветов: красный, зеленый и синий. Располагаясь по всей площади матрицы, такая подсветка способна отключаться, для получения абсолютно черного цвета на экране, а способна подсвечиваться определенным цветом, придавая картинке яркость, а цвету насыщенность.

Однако, так как ячейки могут быть довольно крупными, то при полном отключении части подсветки для получения черного цвета, может быть задета и часть изображения, которая должна быть яркой. Но, скорее всего это все решится просто увеличением количества светодиодных ячеек или вообще управлением отдельных диодов самостоятельно, просто потребуется больше вычислительных мощностей центрального процессора у монитора.

Что такое лед подсветка

В любом случае, цветопередача RGB LED-подсветки гораздо лучше и ярче. Сочная картинка гарантирована. А в целом, применение любого типа LED-подсветки, будь то белая или цветная, вполне оправдано. Ведь мы получаем неоспоримые преимущества. А именно: уменьшение потребления электроэнергии в несколько раз, по сравнению с применением электролюминесцентных ламп, уменьшение выделяемого тепла, а в случае с RGB вариантом, еще и улучшение равномерности подсветки и ее цветопередачи. Поэтому всем советую при покупке монитора брать именно с LED-подсветкой. А вот как выбрать остальные комплектующие читайте в моей подробной статье.

Светодиодная подсветка повсюду

На самом деле, подсветку можно применять где угодно. Например, я подобрал для вас некоторые удачные, на мой взгляд, картинки с диодами.

Что такое лед подсветка

Светодиодная подсветка (LED-подсветка) используется во многих (в последнее время в подавляющем количестве) устройствах с ЖК-экранами (телевизоры, мониторы, мобильные устройства и пр.).

Содержание

Типы светодиодной подсветки [ править | править код ]

Светодиодная (LED) подсветка для ЖК-дисплеев в зависимости от цвета свечения может быть:

Что такое лед подсветка

по способу управления свечением:

по конструктивному исполнению:

  • торцевая (боковая, краевая) — Edge LED. В ней светодиоды располагаться по бокам, сверху и снизу или по периметру, а свет распределяется по всему экрану с помощью специальных рассеивателей;
  • матричная или прямая (по всей площади экрана) — Direct LED. Обеспечивает равномерный засвет всей LCD-панели и позволяет реализовать динамическое управление.

В торцевой подсветке устанавливают только светодиоды белого свечения [1] . В большинстве LED-телевизоров для белой подсветки используют синие диоды и желтое фосфорное покрытие, что позволяет создавать достаточно широкий спектр белого света. Для улучшения цветопередачи в подсветке WLED с 2013 года стали использовать объединённые синий и зеленый светодиоды, покрытые красным люминофором (GB-LED или GB-R LED) [2] . Также для увеличения цветового охвата в последние годы появилась светодиодная подсветка на квантовых точках (QLED).

Достоинства и недостатки [ править | править код ]

Что такое лед подсветка

С потребительской точки зрения ЖК-телевизоры и мониторы со светодиодной (LED) подсветкой отличают четыре улучшения относительно ЖК c подсветкой люминесцентными лампами:

  • Улучшенная контрастность (не реализовано на Edge-LED);
  • Улучшенная цветопередача, больший цветовой охват (только с RGB-матрицей);
  • Пониженное энергопотребление. Если сравнивать с телевизорами с подсветкой CCFL, то на 40 % [3] (с RGB-матрицей — потребление выше);
  • Малая толщина (только у Edge LED) и уменьшенный вес;
  • Низкая себестоимость.

Недостатки [ править | править код ]

Множество пользователей мониторов с подсветкой на белых светодиодах жалуется на то, что при высокой яркости «выгорают глаза» (возможно, это связано с воздействием интенсивного коротковолнового сине-фиолетового света на сетчатку глаза). Из недостатков телевизоров с WLED отмечается некоторая «синеватость» изображения в сравнении с подсветкой на основе люминесцентных ламп. Для решения данной проблемы LG Electronics в 2010 году представила технологию «Nano full LED», позволяющую получить более глубокий уровень черного цвета, равномерное изображение и экономию электроэнергии [4] .

Если управление яркостью подсветки осуществляется широтно-импульсной модуляцией, экран едва заметно мерцает (частота мерцания составляет обычно до 200 герц, максимум до 400). Это можно проверить, быстро покачав ручкой или карандашом на фоне экрана. Если частота слишком маленькая, силуэт ручки распадётся на несколько (стробоскопический эффект). Если отдельных контуров ручки не видно, значит, мерцания нет [5] . Органы зрения и мозг способны воспринимать невидимую пульсацию света с частотой до 300 Гц [5] . У людей, чувствительных к мерцанию, устают глаза и может начаться мигрень [6] [7] . В СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 «Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы» указывается, что коэффициент пульсаций освещения при работе на ПЭВМ не должен превышать 5 % [8] .

Читать также:  Для чего нужен зензубель

История [ править | править код ]

Изначально в жидкокристаллических телевизорах и компьютерных мониторах в качестве подсветки ЖК-матрицы использовались люминесцентные лампы (CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp), HCFL, EEFL). Для их работы нужен источник переменного напряжения, который не требуется для светодиодов. Кроме того современные сверхъяркие светодиоды позволяют достичь той же светимости при меньших энергетических затратах. Однако внедрению светодиодной подсветки мешали технологические и экономические трудности. К началу 90-x годов была известна простейшая боковая светодиодная подсветка (СД-подсветка) ЖК-дисплеев и ЖК-индикаторов малых размеров, которую невозможно было использовать в экранах больших размеров.

Первый коммерческий ЖК-телевизор со светодиодной подсветкой (массивом RGB) — Sony Qualia 005 — появился в 2004 году [9] . Затем эта светодиодная технология стала использоваться в телевизорах Sony BRAVIA. В 2005 году компанией NEC был выпущен первый монитор с LED-технологией подсветки — SpectraView Reference 21 [10] . Начиная с 2007 года на рынке появились модели планшетов, мониторов, телевизоров и ноутбуков [11] со светодиодной подсветкой.

Термин LED TV был введен корпорацией Samsung для продвижения собственной линейки жидкокристаллических телевизоров с СВ-подсветкой. Свою технологию локального затемнения компания назвала «LED SmartLighting™» (умное освещение), возможно, с целью частичного использования эйфории вокруг появившейся технологии органических светодиодов OLED. Первым LED-телевизором был Samsung LN-t4681f с подсветкой массивом светодиодов и коэффициентом контрастности до 500 000:1. В дальнейшем разработчики перешли на подсветку линейкой светодиодов сбоку от LCD панели, чтобы уменьшить толщину экрана [12] . В 2009 году в Калужской области была запущена производственная линия по выпуску плоскопанельных телевизоров Samsung со светодиодной подсветкой.

Для повышения эффективности подсветки ЖК-телевизионных панелей через световодные (светонаправляющие), а также светоотражающие слои можно дополнительно использовать в них оптоэлектронный модуль, выполняющий функции устройства управления световыми потоками, в виде узла, обрабатывающего оптическую информацию, пирамидальной или конической, или эллипсоидной, или тороидальной, или спиралевидной, или клиновидной, или крестообразной, или выпуклой, или вогнутой, или волнообразной формы, или в виде U-образного световодного «отражателя-возвращателя».

Улучшению потребительских свойств ЖК-телевизоров с СД-подсветкой способствовали компании Sharp, Sony, Nokia, Kodak, Принстонский университет и др. Основные направления работы — повышения яркости при солнечном свете и повышение контрастности, увеличение диагонали монитора при уменьшении его толщины. При этом основные технические решения и способы изготовления LED TV, как правило, защищались патентами, которые обеспечивают надёжную защиту товарных рынков.

Хотя технология СД-подсветки не решает всех проблем, связанных с отображением информации, сейчас именно такие экраны занимают лидирующее положение на рынке, конкурируя с новыми поколениями плазменных и OLED-телевизоров.

LED TV [ править | править код ]

Что такое лед подсветка

Эта статья — о ЖК-телевизорах со светодиодной подсветкой. О телевизорах с настоящим LED-дисплеем см. OLED-телевизор, также Светодиодный графический экран.

ЖК-телевизоры со светодиодной подсветкой экрана в быту, а также в рекламных и маркетинговых материалах, именуются LED TV, хотя по факту «светодиодными» (свечение каждого пикселя осуществляется непосредственно светодиодом) не являются. В них лишь используется светодиодная подсветка жидкокристаллической матрицы.

Что такое лед подсветка

Поставщиками жидкокристаллических панелей для изготовления телевизоров являются китайская компания BOE Technology, LG Display, тайваньская компания Innolux Corporation (англ.) русск. , Samsung.

Чтобы изображение, сформированное жк-экраном, воспринималось глазом человека, его нужно освещать или естественным внешним светом (это не всегда возможно), или искусственным источником света. В первых LCD-телевизорах таким источником были люминесцентные лампы с холодным катодом (CCFL). Им на смену и пришли светодиоды.

В LED телевизорах может быть подсветка белыми светодиодами по краям экрана (Edge), матричная подсветка белыми светодиодами или динамическая матричная RGB подсветка (в самых дорогих телевизорах). Хотя по качеству изображение наилучшие результаты показывает подсветка Direct, по соотношению качество—цена производителями телевизоров в основном используется Edge.

Для достижения высокого динамического диапазона и улучшения контрастности в LED TV применяются несколько технологий.

Dynamic Contrast Ratio (DCR) — динамическая контрастность

Технология позволяет изменять яркость экрана или его части в зависимости от содержания демонстрируемой в данный момент сцены за счет изменения яркости подсветки.

Local Dimming — локальное затемнение

Технология позволяет затемнять отдельные области экрана, чтобы выявить детали в тёмных сценах и достичь более глубокого чёрного цвета. Система анализирует изображение и управляет светодиодами, включая и выключая их, таким образом изменяя яркость определённых зон экрана. Все светодиоды поделены на группы. Число зон может доходить до нескольких сотен (например, у Samsung до 600 [13] ) [14] .

Как и подсветка, локальное затемнение может быть краевое или матричное (Full-Array Local Dimming, FALD).

У разных производителей данная технология называется по-разному:

  • Micro Dimming, Micro Dimming Ultimate — Samsung,
  • Local Dimming — Panasonic,
  • Edge LED — Sony,
  • Edge — LG,
  • Local Dimming — Toshiba.

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *