С использованием led технологий разновидность таких. Технологии подсветки в телевизоре
На 2016 год развитие телевизионной техники вывело на пик популярности телевизоры с LED подсветкой, их так и называют «лед телевизоры». Так же на сегодня в магазинах вы встретите телеприемники с экранами на основе OLED.
LED телевизоры – это такие телеприемники, у которых экран построен на жидкокристаллической матрице (lcd) с подсветкой от светодиодов .
Матрица на жидких кристаллах носит аббревиатуру на английском «LCD» (liquid crystal display). И раньше так и назывались аппараты с такими экранами – LCD телевизоры. Но для работы экрана на жидких кристаллах нужна подсветка и первые несколько лет для подсветки использовалась люминесцентная лампа CCFL. Затем для работы подсветки стали использовать светодиоды (light-emitting diode – LED). И теперь телевизоры с дисплеями на жидких кристаллах называют «LED телевизоры», это то же самое что и «LCD телевизоры». Отличия в этих названиях только в виде подсветки, все остальные параметры и принцип работы остается одинаковым.
На 2014 год все фирмы прекратили выпуск LCD телевизоров с подсветкой от люминесцентной лампы. Выпускаются модели с экранами на жидких кристаллах и светодиодной подсветкой. И на сегодня такие телеприемники составляют самый массовый и доступный сегмент телевизоров. Плазменные модели уже уходят с рынка, осталось всего несколько фирм продолжающих выпуск плазменных телевизоров и то это всего несколько новых моделей в 2014 году и при этом это не флагманские модели. А вот аппараты с OLED экранами (экраны на светоизлучающих светодиодах) относятся как раз к флагманским моделям, и их цена пока не позволяет перевести эти телевизоры в разряд массовых.
Отличия LED от обычных LCD
При использовании ламп для подсветки матриц было невозможно регулировать подсветку отдельно взятых участков экрана. Это приводило к тому, что контрастность LCD экранов была не достаточно высокой, что бы конкурировать с плазмой или даже еще живыми на то время кинескопами. Поэтому и пришли к решению использовать светодиоды для подсветки матрицы. При этом стало возможным регулировать подсветку на отдельных участках, регулируя яркость свечения отдельных светодиодов.
Отсюда и получаются преимущества LED подсветки по сравнению с обычной люминесцентной лампой:
- улучшенные яркость экрана,
- контрастность,
- цветопередача,
- а энергопотребление при этом уменьшилось до 40%.
Различия в подсветке от CCFL и LED
Способы LED подсветки
Есть два типа светодиодной подсветки: боковая и задняя. Боковая (Edge ) подсветка, при которой светодиоды расположены по периметру корпуса телевизора. Задняя (Direct ) подсветка, при которой светодиоды расположены равномерно сзади матрицы. Лучшие результаты по качеству изображения дает подсветка Direct с возможностью локального затемнения групп светодиодов. Более дешевой является подсветка Edge, поэтому она больше используется при производстве телевизоров
Принцип работы подсветки
Основной проблемой жк экранов была контрастность, вернее её малое значение. Контрастность - это отношение яркости в самом ярком участке экрана к яркости в самом темном участке. Производители экранов пытались регулировать яркость подсветки на разных участках для увеличения контрастности. Поэтому появилась технология local dimming , которая позволяет управлять сразу группами из нескольких светодиодов. Система local dimming обладает несколькими недостатками. Во первых, плохая однородность цвета (заметны яркие и темные пятна) на участках где ярко включена и выключена подсветка. Во вторых, на контрастных переходах появляются цветные ореолы. В третьих, на темных участках пропадают детали изображения. Но увеличение контрастности и уровня черного компенсируют эти недостатки.
Если расставить по местам различные технологии по показателю качества получаемой картинки , то получится такой результат:
- LED подсветка по методу Direct;
- LED подсветка по методу Edge;
- Подсветка на лампе CCFL.
Сегодняшние модели LED телевизоров имеют разрешение экранов от HD Ready до Full HD, а в этом году есть и модели с разрешением 4К Ultra HD. Так же модели LED могут иметь и такие функции как 3D, Smart TV, самый разный набор разъемов и других параметров. Так что каждый покупатель среди моделей лед телевизоров сможет себе подобрать подходящую покупку.
В данной статье мы рассмотрим что такое LED технология и где она применяется. Сразу скажу, что подсвечивают не только матрицы мониторов и телевизоров (), но и вообще все что угодно от днища автомобиля до воды из-под крана. А теперь давайте поговорим об этом более подробно.
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.
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.
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.
Светодиодная подсветка повсюду
На самом деле, подсветку можно применять где угодно. Например, я подобрал для вас некоторые удачные, на мой взгляд, картинки с диодами.
LED-подсветка велосипеда
Диван с подсветкой
Как вы видите, все зависит только от фантазии. LED-подсветка отлично подойдет для автомобилей, велосипедов, мебели и даже душа или крана. Получаются достаточно интересные эффекты и руки начинают чесаться сделать что-нибудь подобное, что же, вперед! Не сдерживайте себя:)
Светодиодная Led подсветка - это еще одна характеристика телевизоров и мониторов, которая в последнее время усложняет выбор покупателя, требуя от него лишних раздумий и принятия ответственного решения... Дело в том, что LCD (ЖК) телевизоров становится все больше, а ее типы все время множатся.
Действительно, приобретая телевизор хочется не ошибиться, не купить что-нибудь представляющее вчерашний или позавчерашний день, чем уже скоро нельзя будет пользоваться...
К счастью, больших сложностей в этом вопросе нет, его важность сильно преувеличена - об этом ниже на странице...
Есть хорошее правило: при покупке телевизора рекомендуется меньше уделять внимания названиям используемых технологий, а больше руководствоваться своими впечатлениями от его вида и качества изображения.
При этом, конечно, более современный (и дорогой) ТВ в большинстве случаев будет и лучшего качества.
Наилучшие результаты по качеству изображения на сегодня, пожалуй, дает тип подсветки - Direct (Full) LED. Причем он все время совершенствуется - сейчас в этой технологии может применяться очень большое количество светодиодов, что, естественно, сказывается очень положительно.
Edge LED или его производные тоже показывают все более лучшие характеристики, позволяя к тому же делать ТВ очень тонкими.
В обоих случаях в лучших моделях телевизоров используется еще метод «Локального затемнения» - Local Dimming . В телевизораз LG подсветка с его использованием называется LED plus .
ЖК элементы, из которых строятся LCD панели телевизоров, - сами по себе не произведут изображения, если их не подсветить. Поэтому, тот или иной тип подсвечивания в современных телевизорах обязательно присутствует. При этом следует иметь ввиду, что технологии постоянно совершенствуются, и тип подсвечивания с тем же или похожим названием в следующем году, может по исполнению сильно отличаться от прошлогоднего. К примеру, экраны Full LED теперь выпускаются почти такими же тонкими, что и Edge LED.
Среди типов подсветки телевизоров применявшихся или применяемых SONY можно назвать следующие:
CCFL (Подсветка на флуоресцентных лампах с холодным катодом).
WCG-CCFL (Подсветка широкой цветовой гаммы на флуоресцентных лампах с холодным катодом).
RGB LED, или динамическая rgb led (Обеспечивается цветная подсветка отдельных фрагментов экрана монитора или телевизора. Потенциально очень перспективная технология, поскольку в теории дает возможность подсвечивать нужную область экрана определенным цветом. На практике ее теоретические преимущества по сравнению с другими типами не всегда удается воплотить в жизнь. Подробнее см. ниже на странице).
Full LED. Другое название Direct LED (подсвечивающие диоды располагаются позади экрана равномерно по всей его площади. Это упрощает управление и улучшает качество. Но отрицательно сказывается на толщине экрана.) - Edge LED (Жидкокристаллический экран подсвечивается белыми светодиодами, установленными у него вверху и внизу или по бокам. Позволяет изготавливать очень тонкие Slim-телевизоры).
Dynamic Edge LED (В дополнение применяется технология локального затемнения (Local Dimming), контролирующая объем свечения отдельных групп светодиодов в зависимости от демонстрируемого изображения).
Intelligent Dynamic LED. Другое название Full LED или Direct LED (По сравнению с предыдущими технологиями применяется намного больше белых подсвечивающих светодиодов, расположенных прямо за телеэкраном равномерно по всей его площади и подсвечивающих изображение. Контролируя свечение отдельных блоков светодиодов, система может освещать конкретные участки изображения, оставляя другие темными. Эта технология упрощает управление и улучшает качество, но отрицательно сказывается на толщине экрана.)
Другие производители телевизоров, Samsung, Sharp, LG или Toshiba используют в той или иной степени отличающиеся технологии. Соответственно иное название могут носить и варианты подсветки телевизора (подробнее о технологиях можно почерпнуть массу информации в интернете, но с точки зрения выбора варианта для покупки эта информация не особенно много даст. Важнее, как мы уже говорили, оценить ТВ картинку визуально).
Кстати, Full LED (Intelligent Dynamic LED) от Sony это не то же самое, что full led подсветка в первоначальном понимании в начале развития технологии, когда флуоресцентная ламповая подсветка ЖК-матрицы телевизоров просто заменялась тысячами отдельных светодиодов (LED).
По сравнению с ранее применявшимися технологиями у светодиодной LED подсветки LCD (ЖК) телевизоров имеется достаточно преимуществ, но есть и недостатки (присущие самой технологии):
Недостатки технологии LED
Изначально, подсветка такого типа не улучшает углы обзора LCD (ЖК) дисплея
- Более тонкие модели с боковой LED подсветкой могут страдать от неравномерности засветки экрана
- LED подсветка может приводить к локальным нежелательным затемнениям изображения.
Конечно, эти недостатки в большинстве случае успешно преодолеваются в конкретных моделях телевизоров и мониторов, поскольку и сама технология все время совершенствуется. К тому же, не только подсветка влияет на качество картинки на экране.
Преимущества телевизоров с LED подсветкой
Все типы LED подсветки более экономичные
- Технологии типа Edge LED позволяют создавать телевизоры с очень тонким экраном
- LED светодиоды не содержит ртути (хотя технология их изготовления использует галлий и мышьяк)
Само собой, чудес не бывает. Как правило, у более дорогой модели будет и более качественное изображение, и считающийся самым перспективным на данный момент времени тип подсветки экрана. Но изображение будет хорошим не только и не обязательно из-за подсветки. Все остальные устройства телевизора, в том числе видеопроцессор могут быть очень хорошего качества. TV может быть очень хорошо настроен (то, что раньше называлось "откалиброван"). В конце концов, могут быть правильно и соответствующим данному освещению образом выставлены регулировки...
Из всего этого, на наш взгляд, можно сделать вывод:
Выбирая телевизор, не следует уделять большое внимание типу подсветки. Будет лучше, если вы лично сравните качество изображения у нескольких моделей, и выберете тот, у которого картинка покажется приятней.
А выбирать, какой тип подсветки лучше - это задача производителей. Пока они сами не могут прийти к устоявшемуся мнению (что естественно, ведь технологии движутся вперед очень быстро).
Взять к примеру RGB LED подсветку. Считается, что она обеспечивает гораздо более богатую цветовую гамму, чрезвычайно четкое и контрастное изображение на экране, однако ее повсеместного распространения с течением времени не наблюдается. Даже наоборот, похоже, что производители от нее отказываются. Во первых, она значительно дороже других типов. А еще у нее тоже есть технические ограничения: число элементов подсветки ограничено, поскольку контролировать каждую часть монитора слишком сложно и затратно. В результате, может уменьшиться часть подсветки сцены, которой следовало бы быть яркой.
Дополнение:
Последнее время поступает информация об удачных усовершенствованиях этой технологии компанией Mitsubishi. Более того, они разрабатывают и совсем новый тип подсвечивания RGB Backlit с использованием трехцветного лазера. Возможно, скоро о RGB подсветке снова заговорят в полный голос.
Сергей Филинов
Производители телевизионной продукции регулярно знакомят пользователей с новыми технологиями, улучшающими качество передачи изображения. Подходы к совмещению ТВ-экранов и светодиодных элементов давно осваиваются крупнейшими компаниями. В последнее время источник яркого и мягкого свечения переходит также на дисплеи мобильных устройств. Оценить достоинства такого решения могут и пользователи традиционного освещения на основе светодиодов, но, разумеется, наиболее привлекательно смотрится подсветка LED-экранов в телевизорах. Тем более что ее дополняют и другие высокотехнологичные включения, используемые разработчиками данной техники.
Устройство подсветки
В создании модулей для реализации подсветки применяются LED-массивы, которые могут состоять из белых элементов светодиодного свечения или разноцветных, типа RGB. Конструкция платы для оснащения матрицы специально проектируется с целью интеграции в устройство конкретной модели носителя. Как правило, с левой стороны платы располагаются контактные разъемы, один из которых обеспечивает питание LED подсветки, а другие предназначены для управления ее рабочими настройками. Также для используется специальный драйвер, функция которого сопряжена с контроллером.
В готовом виде представляет собой ряд из миниатюрных ламп, которые подключаются группами по 3 штуки. Конечно, производители не рекомендуют вмешиваться в устройство таких лент, но при желании можно физически укоротить или, напротив, сделать длиннее устройство. Также стандартная подсветка LED-экрана предусматривает возможность регулировки яркости, поддерживает плавный пуск и снабжается защитой от напряжения.
Классификация подсветки по типу установки
Существует два способа интеграции светодиодной подсветки - прямая и торцевая. Первая конфигурация предполагает, что массив будет располагаться позади жидкокристаллической панели. Второй вариант позволяет создавать очень тонкие панели экранов и носит название Edge-LED. В этом случае выполняется размещение лент по периметру внутренней стороны дисплея. При этом равномерное распределение светодиодов осуществляется при помощи отдельной панели, которая расположена за жидкокристаллическим дисплеем - обычно такой тип подсветки LED-экрана используется при разработке мобильных устройств. Приверженцы прямой подсветки указывают на качественный результат работы свечения, который достигается благодаря большему количеству светодиодов, а также локальному затемнению с целью сокращения цветовых разводов.
Применение светодиодной подсветки
Рядовой потребитель может найти данную технологию в моделях телевизоров Sony, LG и Samsung, а также в продукции Kodak и Nokia. Конечно, светодиоды получили более широкое распространение, но именно в моделях этих производителей наблюдаются качественные сдвиги в сторону улучшения потребительских качеств данного решения. Одной из главных задач, которая стояла перед конструкторами, являлась поддержка работоспособности экрана с оптимальными характеристиками в условиях прямого воздействия солнечных лучей. Также за последнее время улучшилась в плане повышения контрастности. Если говорить о продвижениях в направлении конструкции экрана, то наблюдаются заметные сокращения в толщине панелей, а также совместимость с большой диагональю. Но остаются и нерешенные задачи. Светодиоды не способны в полной мере раскрывать свои возможности в процессе отображения информации. Впрочем, это не помешало LED-технологии вытеснить CCFL-лампы и успешно конкурировать с новым поколением плазменных экранов.
Стереоскопические эффекты
Модули на основе светодиодов имеют немало способностей к обеспечению различных эффектов. На данном этапе развития технологии производители активно используют два стереоскопических решения. Первый предусматривает угловое отклонение потоков излучения с поддержкой дифракционного эффекта. Пользователь может воспринимать данный эффект в ходе просмотра с применением очков или без них, то есть в режиме голографии. Второй эффект предусматривает смещение светового потока, который выделяет подсветка LED-экрана по направлению заданной траектории в жидкокристаллических слоях. Использовать эту технологию можно в сочетании с 2D и 3D-форматами после соответствующей конвертации или перекодировки. Впрочем, относительно возможностей комбинации с трехмерными изображениями у светодиодных подсветок не все гладко.
Совместимость с технологией 3D
Нельзя сказать, что у экранов с LED-подсветкой наблюдаются серьезные проблемы взаимодействия с форматом 3D, но для оптимального восприятия зрителем такой «картинки» требуются специальные очки. Одним из самых перспективных направлений этой разработки являются стереоочки. К примеру, инженеры nVidia несколько лет назад выпустили затворные 3D-очки с жидкокристаллическими стеклами. Для отклонения потоков света LED-подсветка ЖК-экрана предусматривает использование фильтров поляризации. При этом очки выполняются без специальной оправы, в виде ленты. Встроенная линза состоит из широкого массива полупрозрачных которые воспринимают информацию с управляющего устройства.
Преимущества подсветки
По сравнению с другими вариантами подсветки, светодиоды заметно улучшают потребительские качества телевизионных экранов. В первую очередь улучшаются непосредственные характеристики изображения - это выражается в повышении контрастности и цветопередаче. Наивысшее качество обработки цветового спектра обеспечивает RGB-матрица. Кроме этого, подсветка LED-экрана отличается пониженным энергопотреблением. Причем в некоторых случаях достигается сокращение расхода электричества до 40%. Также стоит отметить возможность производства сверхтонких экранов, которые при этом обладают небольшой массой.
Недостатки
Пользователи телевизоров с присутствующей светодиодной подсветкой критикуют их за вредные воздействия сине-фиолетового излучения на глаза. Также синеватость наблюдается и в самой «картинке», что искажает естественную цветопередачу. Правда, в последних версиях телевизоров с высокой разрешающей способностью LED-подсветка экрана практически не имеет подобных дефектов. Но есть проблемы с управлением яркостью, в которой участвует широтно-импульсная модуляция. В ходе таких настроек можно заметить мерцания экрана.
Заключение
На сегодняшний день сегмент моделей телевизоров с LED-технологией находится на этапе становления. Потребитель пока оценивает возможности и достоинства, которые способно обеспечить инновационное решение. Надо отметить, что эксплуатационные недостатки, которыми обладает светодиодная LED-подсветка, не так смущают пользователей, как высокая стоимость. Многие специалисты именно этот фактор считают главным барьером для широкой популяризации технологии. Впрочем, перспективы светодиодов все равно остаются многообещающими, поскольку их стоимость будет сокращаться по мере увеличения спроса. Параллельно с этим совершенствуются и другие качества подсветки, что еще больше увеличивает привлекательность этого предложения.