Светодиодная лед подсветка телевизора что это

Типы, виды и недостатки LED-подсветки экранов

LED-подсветка дисплеев – это один из многочисленных способов применения светодиодов. В промышленных масштабах её стали использовать начиная с 2008 года. На сегодняшний день светодиоды монтируют в подавляющее большинство жидкокристаллических (LCD) экранов: телевизоров, мониторов, мобильных устройств.

С 2008 года подсветка на светодиодах активно совершенствовалась и улучшалась. В данной статье поговорим о том, что такое led подсветка, какой она бывает и насколько оправдано ее внедрение в электронику.

Немного теории

Ещё 10 лет назад основным источником света в LCD-экранах были люминесцентные лампы типа CCFL, HCFL, которые проигрывали плазменным телевизорам по качеству изображения. Появление белых SMD светоизлучающих диодов с большой светоотдачей, малым энергопотреблением и габаритами в корне изменило ситуацию, благодаря чему появилось новое поколение мониторов.

В магазинах стали активно предлагать LED TV, не объясняя при этом, что на светодиодах выполнена только подсветка, а экран по-прежнему остаётся жидкокристаллическим. Масштабные рекламные акции и красивые рассказы консультантов о преимуществах светодиодного варианта способствовали резкому росту продаж LED TV и мониторов, благодаря чему на сегодняшний день они имеют полное превосходство над другими видами подсветки.

Типы светодиодной подсветки

С изобретением компактных ультраярких светодиодов, перед производителями стал вопрос: «Как их разместить, чтобы одновременно получить изображение высокого качества и сэкономить?» В поисках ответа появилось несколько типов светодиодной подсветки, среди которых выделяют два основных:

По способу управления свечением также существует два типа подсветки: статическая и динамическая. В первом случае яркость всех светодиодов меняется одинаково независимо от изображения. Во втором случае каждый светодиод или группа индивидуально взаимодействуют с соответствующим участком LCD-матрицы.

Светодиоды в боковой подсветке располагают одним из способов:

Выбор того или иного способа размещения зависит от размера экрана и технологии производства. В этот тип подсветки устанавливают только белые светодиоды (white LED). Излучаемый ими световой поток проходит через рассеиватель и систему из световодов, освещая, таким образом, весь экран.

Данный метод имеет три важных преимущества, которые обеспечили ему популярность. Низкая себестоимость, достигаемая за счет минимального количества используемых светодиодов и простоты системы управления. Возможность создания ультратонких моделей мониторов с выносным блоком питания, которые за счет рекламы приобрели высокую популярность у покупателей. Малое потребление энергии, что невозможно реализовать в остальных вариациях. По световым характеристикам edge подсветка занимает средние позиции и сильно зависит от качества сборки и применяемой элементной базы. Но в целом цветопередача сравнима с CCFL технологией. В моделях телевизоров с боковой подсветкой нельзя достичь изображения высокой контрастности по двум причинам. Все светодиоды светят с одной яркостью, одинаково засвечивая тёмные и светлые участки экрана. Световоды, несмотря на свою продуманную конструкцию, не способны обеспечить равномерное распределение света по всей рабочей поверхности.

Direct

Тыльная (матричная) подсветка представляет собой матрицу, собранную из нескольких линеек со светодиодами, распределёнными по всей площади. Такой способ обеспечивает равномерный засвет всей LCD-панели, а главное позволяет реализовать динамическое управление. В результате разработчикам удалось достичь высокой контрастности изображения и насыщенности чёрного цвета.

Direct подсветку реализуют двумя способами. Первый, наиболее распространённый, собирают на белых LED или WLED, что в принципе одно и то же. Она может быть как статической, так и динамической, что зависит от модели телевизора.

Второй предполагает использовать вместо белых – RGB светодиоды. С их помощью удаётся регулировать не только яркость, но и задавать любой цвет из всего видимого спектра. За счёт высокой скорости переключения светодиоды прекрасно отрабатывают подаваемый сигнал и успевают за быстро меняющейся картинкой на экране. RGB-подсветку строят только по динамическому принципу.

Дисплеи с матричной подсветкой выделяются отличной контрастностью и цветопередачей по всей площади экрана. Это главный их плюс, который перекрывают сразу несколько недостатков, а именно:

При выходе из строя одного из светодиодов гаснет вся линейка. На экране это явление отразится в виде затемнения некоторой области. Самостоятельно заменить перегоревший элемент на аналогичный не получится, так как найти точную копию с такой же линзой практически невозможно. В итоге замене подлежит вся линейка.

О недостатках для здоровья

Сама по себе LED-подсветка независимо от способа реализации имеет несколько весомых недостатков, которые оказывают влияние не на качество изображения, а на зрение. В первую очередь – это функция широтно-импульсного модулирования. С её помощью пользователь регулирует яркость и, тем самым, ухудшает своё здоровье. Суть проблемы заключается в мерцании светодиодов с частотой выше 80 Гц, что проявляется во время снижения яркости. Зрительно такое мерцание человеческим глазом не фиксируется, но оно непрерывно раздражает нервные окончания, вызывая головную боль и усталость в глазах.

Во время просмотра телевизионных передач данный недостаток не доставляет особого дискомфорта из-за большого расстояния между зрителем и экраном, а также низкой концентрации внимания. А вот пользователи ПК и ноутбуков с LED-подсветкой оказались в тупиковой ситуации. С одной стороны, когда яркость монитора 100%, функция широтно-импульсной модуляции (ШИМ) отключена, но сильно страдает сетчатка глаза. С другой стороны, длительная работа с документами на пониженной яркости комфортнее воспринимается глазами, но теперь негатива добавляет ШИМ.

Кроме этого существуют и другие недостатки, ухудшающие зрение, проявление которых в той или иной степени зависит от технологии производства дисплеев. Например, завышенное излучение светодиодов в области близкой к ультрафиолетовому спектру.

Тем, кому дорого зрение, следует остановить свой выбор на профессиональной серии мониторов с CCFL лампами, которые по-прежнему выпускают для работы с изображениями. Они имеют высокий коэффициент цветопередачи и стоят меньше, чем продукция, собранная на RGB LED.

Несмотря на наличие недостатков, производители электронной техники не перестанут использовать led подсветку в своих устройствах, а крупные компании по-прежнему будут рекламировать так называемые LED TV. Потому что маркетинговые цели по-прежнему имеют высокий приоритет. Остаётся надеяться, что в ближайшем будущем массовое производство мониторов оснастят подсветкой более высокого качества, работающей на частоте безопасной для глаз.

Источник

Что такое телевизор QLED и как работает подсветка на квантовых точках

Содержание

Содержание

QLED — одна из относительно новых тем в телевизионной технике, активно продвигаемая и рекламируемая компанией Samsung. Она, по словам маркетологов, является новой технологией, обеспечивающей «100% цветовой объем, измеренный в соответствии со стандартом DCI-P3». Что это такое — маркетинговая уловка или на самом деле полезная вещь для получения качественного изображения? И чем хуже, например, NanoCell, которую продвигает LG?

Начнем с того, что слова о том, что QLED является «новой технологией» — это в некотором роде маркетинговая уловка. На самом деле это развитая и улучшенная технология всё тех же ЖК-экранов. И по большому счету NanoCell от LG или Triluminos от Sony являются похожей технологией подсветки ЖК-матрицы. Но, тем не менее, когда маркетологи говорят об улучшении цветового диапазона, яркости и в целом качества изображения — они тоже правы. QLED-подсветка экрана для простого покупателя на самом деле интересна и привлекательна сочной, цветной картинкой. Как удается ее получить, мы сейчас разберемся.

Как работает обычная LED-подсветка ЖК-экрана

Для того, чтобы понять, что хорошего в QLED, надо сначала разобраться с тем, как работает обычный ЖК-экран.

Обычный LCD-экран (ЖК-экран) представляет собой слоеную конструкцию, основным узлом которой являются жидкие кристаллы. Сами жидкие кристаллы светить не умеют. Свет на них надо подавать. В старых экранах это делается так. Сзади располагается светодиодная матрица, светящаяся постоянным белым цветом неизменной яркости. Свет от нее попадает на рассеивающий слой, и, пройдя через него, — на матрицу из жидких кристаллов.

Эти кристаллы имеют небольшие размеры: один элемент — один пиксель. При этом у каждого элемента-пикселя есть по три субпикселя с разными светофильтрами — красного, синего и зеленого цвета. Каждым светофильтром управляет свой транзистор, обеспечивая пропускание светового потока с определенной яркостью. Комбинация из трех световых потоков разной яркости и цвета формирует цвет каждого конкретного пикселя.

Принцип работы QLED-подсветки

При создании новой системы подсветки инженеры поменяли способ передачи света от источника (светодиодов) к жидким кристаллам. Вместе с новым способом появилась аббревиатура QLED — маркетинговое название новой технологии подсветки. Первая буква в новом названии, придуманном маркетологами Samsung, появилась от словосочетания «Quantum Dot» («квантовая точка»). Именно в них заключается главная особенность новой конструкции. В ней появился дополнительный «посредник» в передаче света от источника к ЖК-матрице. Причем этот «посредник» — квантовые точки — также излучает свет.

QLED-подсветка работает по следующему принципу:

Светодиодная подсветка, расположенная в задней части экрана, излучает световой поток постоянной величины. Обычно этот поток имеет синий цвет.

Световой поток поступает на слой, содержащий квантовые точки. Особенность квантовых точек заключается в том, что под воздействием света они возбуждаются и также начинают излучать свет определенной длины волны (цвета). Цвет светового потока, излучаемый квантовой точкой, зависит от ее размера. Например, точка размером 2 нм светится голубым, 3 нм — зеленым, а 6 нм — красным. В слое квантовых точек используются элементы, излучающие зеленый и красный цвета.

Световые потоки поляризуются и смешиваются, формируя из синего, зеленого и красного цветов белый, который поступает на ЖК-матрицу.

Далее в ЖК-матрице, как и в LED-экране, формируется цвет каждого пикселя с помощью трех субпикселей и управляющих транзисторов. А зритель видит более яркое и сочное изображение.

Казалось бы, отличия от классической технологии не так велики — принцип работы экрана остается тем же. Но есть важное отличие — белый свет подсветки не проходит через фильтры и, соответственно, не теряет интенсивность. Вместо этого добавляется дополнительный световой поток. Это положительно сказывается на диапазоне регулировки яркости и качестве цветопередачи. Изображение становится намного ярче.

Недаром маркетологи так любят говорить о режиме HDR в QLED-телевизорах и высокой степени детализации в темных или слишком ярких сценах. Это на самом деле верно, так как когда света больше, есть что регулировать, формируя красивую картинку.

Чем хороши QLED-телевизоры для простого зрителя

Все тонкости прохождения света интересны для простого зрителя в первую очередь тем, что он получит, заплатив достаточно большую сумму за новый телевизор. Стоит ли тратиться на QLED-телевизор?

Вообще-то, да. Причины выбрать телевизор с экраном на квантовых точках есть. Они:

Технология LG NanoCell. Есть ли отличия от QLED

Разумеется, не только Samsung предлагает решения для улучшения качества изображения. Работает в этом направлении и один из его главных конкурентов — компания LG, развивающая свою технологию NanoCell. Сначала новая технология называлась IPS-Nano, но потом, когда в Samsung придумали название QLED, в LG тоже решили, что надо сделать упор на микроминиатюризацию и заострить внимание на «Nano». Так появился термин NanoCell.

LG не слишком распространяется о подробностях и тонкостях своей технологии. Но из того, что известно о новом техпроцессе, в основе лежит все тот же принцип использования квантовых точек. Только точки имеют другую длину волны — около 1 нм. Квантовые точки с такой длиной волны не дают распространяться световым волнам в диапазоне между зеленым и красным цветом. То есть, убирают «паразитные» лучи, обеспечивая формирование чистого светового потока нужных цветов без примесей. Это позволяет добиться четкой и яркой цветовой картинки.

Также LG заостряет внимание на отличных углах обзора у телевизоров с NanoCell. Но надо понимать, что главную роль в этом играют не столько квантовые точки, сколько то, что в экранах используется IPS-матрица, которая как раз и обеспечивает большие углы обзора.

Есть ли у квантовых точек перспективы

Что будет дальше с квантовыми точками? Получит ли эта технология развитие или всё, что из нее можно получить, инженеры уже выжали? Скорее всего, она продолжит развиваться и дальше.

Дело в том, что изначально разработчики из американской лаборатории QD Vision, которые первыми начали проектировать дисплей на квантовых точках, работали не над системой подсветки, а над экраном на основе квантовых точек. То есть, планировалось создать такой экран, в в каждом пикселе которого в качестве трех субпикселей синего, красного и зеленого цвета будут использоваться квантовые точки. Это напоминает OLED-технологию, в которой каждый пиксель — органический светодиод, излучающий свет самостоятельно, без подсветки.

Пока создать такой экран для коммерческого использования не получилось: возникла проблема выгорания квантовых точек при продолжительной эксплуатации. Но работы в данном направлении продолжаются. Ими занимаются исследователи из QD Vision и инженеры Samsung. Не исключено, что в скором будущем нам предложат еще более интересные модели телевизоров с экранами, в которых квантовые точки используются уже не для подсветки, а для формирования изображения на экране.

Источник

Подробно о LED подсветке: разновидности, особенности

Модели телевизоров с LED подсветкой доминируют на рынке вполне заслуженно. В этой статье мы рассмотрим разновидности LED подсветок современных телевизоров и оценим их эффективность.

LED телевизоры

Начнем с того, что LED TV не является новым типом HDTV. В отличие от плазменных и OLED телевизоров, которые изготавливаются на основе излучающих технологий, где каждый пиксель является отдельным источником света, в жидкокристаллических моделях каждый пиксель LCD матрицы требует освещения (сзади, или сбоку через систему линз). Так что модели LED HDTV являются теми же жидкокристаллическими (LCD или ЖК) телевизорами, но несут в себе встроенную светодиодную (LED) подсветку, которая заменяет стандартную на люминесцентных лампах с холодным катодом (обозначается аббревиатурой CCFL).

2 разновидности LED подсветки по конструктивному исполнению: матричное и боковое

LED подсветка с локальным затемнением. Сперва, телевизоры обладающие LED подсветкой, использовали для освещения ячеек LCD матрицы «полный массив» (full array) из светодиодов, по аналогии со стандартными телевизорами на основе подсветки с использование CCFL ламп. Но для изменения толщины телевизоров в меньшую сторону, разработчики отказались от применения полного массива LED светодиодов сзади экрана, установив линейки источников света сбоку от LCD панели. Таким образом распределение света от LED источников по всей площади экрана осуществляется с помощью светодиодов специальной формы. Данные модели LCD телевизоров называют ТВ с боковой или краевой LED подсветкой, которые как раз-таки доминируют сегодня.

LED подсветка, обладающая системой местного затемнения позволяет автоматически снижать яркость или полностью отключать отдельные группы источников подсветки. Большинство современных LCD телевизоров с задней LED подсветкой в виде размещаемого позади LCD панели массива LED источников (full array) оснащаются динамической технологией подсветки называемой еще локальным или местным затемнением. Используя локальное затемнение, определенные участки общего массива светодиодов подсветки становятся темнее или светлее в зависимости от яркости и цвета соответствующей части изображения на экране.

Возможность затемнения определенной области экрана способно уменьшить количество света, которое проходит через закрытые пиксели LCD панели, что положительно сказывается на передаче черного цвета, который становится более темным и весьма реалистичным. По той причине, что уровни черного имеют определяющее значение для контрастности, восприятия глубины черных поверхностей, полноцветное изображение становится более выразительным и четким. Технология локального затемнения обладает единственным минусом – эффектом местного помутнения, который образуется когда часть света из более ярких зон просачивается в соседние более темные, что в последствии осветляет на границе темный цвет. Заметить эффект помутнения на большинстве моделей довольно трудно, так как недостаток непосредственно связан с количеством зон локального затемнения позади экрана, а производители предоставляют подобную информацию далеко не всегда.

При использовании стандартной подсветки с использованием CCFL ламп и в большинстве LCD телевизоров с боковой LED подсветкой, все источники подсветки светлеют или тускнеют одновременно (так называемое «глобальное затемнение»), но среди моделей телевизоров Samsung и LG редко встречаются дисплеи с боковой LED подсветкой, которые также могут работать по принципу локального затемнения (» precision dimming » у Samsung и «LED Plus» у LG). Говоря проще, это бутафория локального затемнения.

Тонкие модели с боковой LED подсветкой конечно страдают от неравномерности засветки экрана, но далеко не все. Основная особенность телевизоров с боковой LED подсветкой – тонкий корпус, в связи с этим трудно обеспечить равномерность распределения светового потока по всей плоскости экрана. При покупке телевизора воспроизведите на экране дисплея с боковой LED подсветкой изображение белой поверхности, чтобы проверить отсутствие по краям экрана более яркие областей. Аналогично, когда экран заполнен черным полем, края не должны выглядеть более светлыми (серыми).

Стоит также отметить, что LED подсветка вне зависимости от разновидности не улучшает углы обзора LCD панели. Уровень черного цвета при использовании LED подсветки и возможном смещении угла зрения на 1-2 метра влево или вправо падает.

Нельзя забывать и о энергоэффективности LED подсветки. Конечно, на потребление любой модели значительно влияют размер экрана и яркость источников подсветки. LCD модели телевизоров обеих разновидностей LED подсветки значительно более энергоэкономичны, в сравнении с плазменными моделями.

Светодиодные подсветки для ЖК-дисплеев делятся на категории по следующим признакам:

RGB-подсветка применяется для осуществления возможности тонкой подстройки спектра свечения. Кроме того, часто применяется дополнительная компенсация изменения спектра излучения светодиодов со временем. В LED-телевизорах с подсветкой RGB LED разные участки экрана подсвечиваются в зависимости от цвета изображения. Цветная подсветка обеспечивает усиленный контраст и глубокий черный цвет, что наглядно демонстрируют многие LED-телевизоры Sony.

Edge LED: лучшая цветопередача

Компания Sony в новых флагманских моделях телевизоров — например, линейке W905 — использует технологию Triluminos. Встроенная в рамку телевизора со всех сторон экрана светодиодная подсветка (Edge LED) дополняется так называемыми квантовыми точками — фрагментами полупроводника размером в несколько сотен атомов, излучающими свет в строго заданном диапазоне. Технология Triluminos призвана минимизировать цветовые искажения и обеспечить усиление оттенков красного и зеленого. Это позволит добиться передачи исключительно однородного и естественного изображения со значительно более широким цветовым охватом. Тесты первых устройств с поддержкой Triluminos нас не разочаровали: цветовой охват модели Sony KDL-46W905A сопоставим с охватом решений на базе органических светодиодов (OLED) и недостижим для ЖК-телевизоров со светодиодной подсветкой. В устройствах серий W805 и W605, которые также появились в продаже в этом году, Triluminos не используется, благодаря чему их стоимость существенно ниже. В будущем производители смогут полностью отказаться от светодиодной подсветки в пользу квантовых точек.

OLED телевизоры: яркость и красочность на высоте

Телевизоры с OLED-экранами уже добрались до магазинов, а разработчики поспешили для вас выпустить новые модели с вогнутыми дисплеями. Компания LG еще в прошлом году планировала вывести на рынок OLED-телевизор с диагональю экрана 55 дюймов, однако в продаже он появился только этим летом. В России модель 55EM9600 и ее усовершенствованный аналог 55EM9700 обойдутся покупателю в 500 000 рублей. Помимо этого устройство продается в Европе, США и некоторых других странах.

Преимущества OLED телевизоров: это не тип подсветки, а иная технология

Особый интерес также вызывает технология Multi-View, реализованная во многих моделях OLED-телевизоров как с плоским, так и вогнутым экранами. Ввиду исключительно малого времени отклика подобные устройства позволяют одновременно демонстрировать две или четыре программы в формате высокой четкости (Full HD) либо два различных фильма в формате 3D. Для разделения изображения используются очки затворного типа. Каждый зритель с помощью расположенных на очках элементов управления может выбрать индивидуальную программу для просмотра. При этом благодаря встроенным наушникам обеспечивается воспроизведение соответствующей фильму звуковой дорожки.

Источник

Direct LED или Edge LED: что лучше

Обновлено 01 февраля 2021

Прежде чем покупать новую продукцию именитых брендов, определитесь с тем, какой тип освещения лучше подходит для ваших целей и потребностей

Особенности подсветки в современных LCD-экранах

Изначально в качестве подсветки жидкокристаллических экранов мониторов и телевизоров использовались флуоресцентные лампы. Да, вы не ошиблись: это были те же самые «лампы дневного света», ранее широко использовавшиеся для освещения промышленных и общественных зданий. Только в данном случае их размер был гораздо меньше. В мире электроники эта разработка носила название CCFL.

Наличие в колбах ртути приводило к опасности отравления пользователя при повреждениях дисплея

Но давайте будем честны, подобная технология морально устарела уже пару десятилетий назад. Ей на смену уже давно пришли высокопроизводительные светодиоды. Они и получили знаменитое название LED (сокращение от Light-Emitting Diode). Помимо экологической безопасности для человека и окружающей среды, они отличаются ещё низким энергопотреблением и сравнительно недорогой себестоимостью изготовления.

LED-лампы могут приобретать любую форму или размеры. Это преимущество позволяет производителям создавать удобные и необычные модели техники

Использование такого изобретения не могло не породить последующего создания нескольких подвидов освещения. Возможно, даже сейчас идут какие-то новаторские разработки, но в 2019 году выбор пользователя условно делится между двумя распространёнными решениями:

Именно об особенностях этих конкурирующих «сестёр» мы и расскажем нашим читателям в рамках дальнейшего исследования.

Хотите узнать, какой тип оборудования лучше подходит для качественной картинки? Продолжайте внимательно читать нашу статью, и ответ не заставит себя ждать

Технология подсветки Edge LED – компактное и стильное решение

Первым вариантом в нашем случае будет необычная и, в определённой степени, экспериментальная Edge LED-подсветка. Несмотря на то, что она имеет ряд существенных недостатков, её использование в современных экранах часто бывает оправданным.

Конструктивные особенности Edge LED

Чтобы полноценно понять, что это такое Edge LED- подсветка, нам, в первую очередь, понадобится перевести на русский язык первое слово из названия. Для тех, кто не хочет смотреть в англо-русский словарь, подскажем, что термин «Edge» означает «Угол». Отсюда следует и главная отличительная черта технологии: такая подсветка располагается на боковых гранях (чаще всего, правый и левый край) внутренней поверхности дисплея.

Угловое расположение ламп нашло широкое применение и в быту, например, в зеркалах или витринах магазинов

В конечном итоге, это приводит к уменьшению толщины монитора или телевизора, а также меньшей нагрузке для зрения. Но есть и очень крупная «ложка дёгтя» – при неправильном распределении количества ламп по сторонам экрана и мощности их свечения, на картинке будут заметны локальные затемнения либо, наоборот, слишком яркие фрагменты.

Чем меньше толщина вашего телевизора или монитора, тем больше шансов, что в нём установлена Edge LED

Преимущества и недостатки

Как и у любого научного изобретения, у героинь нашего обзора есть сильные и слабые стороны. Частично мы описали выгоды и недоработки Edge LED в предыдущем пункте, но сейчас давайте соберём все «за» и «против» вместе для более полной картины.

Неравномерное распределение света не только портит внешний вид, но и мешает насладиться фильмами или видеоиграми

Технология подсветки Direct LED – светить всегда, светить везде

Единственным и весьма успешным конкурентом первого номинанта является Direct LED – более дорогой и эффектный вариант с массой интересных параметров. Давайте же безотлагательно приступим к изучению его характеристик.

Конструктивные особенности Direct LED

Такой метод требует больших вложений как на этапе производства, так и при покупке – но результат того стоит

В итоге вы получите контрастную картинку, характеристики которой можно с лёгкостью менять без вреда для качества изображения. Также можно не беспокоиться насчёт различных локальных затемнений матрицы – они появятся только в случае масштабных поломок, что случается крайне редко.

Обладатель Direct LED-экрана может самостоятельно настроить яркость, увеличивая и уменьшая мощность работы светодиодов

Преимущества и недостатки

Как и в первом случае, у этой героини нашего обзора существует ряд сильных сторон и недоработок. Давайте попробуем собрать и их вместе, чтобы составить полноценное мнение.

-1 #2 RE: Direct LED или Edge LED: что лучше — Ирина 24.09.2021 07:34

Источник