No Image

Что такое led подсветка монитора

СОДЕРЖАНИЕ
0 просмотров
10 марта 2020

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:

  • торцевая (Edge), именуемая также боковой или краевой;
  • матричная (Direct), собранная на wled или rgb led.

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:

  • по бокам;
  • сверху и снизу;
  • по периметру.

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:

  • высокая стоимость;
  • большое энергопотребление, сравнимое с CCFL технологией;
  • толщина корпуса более одного дюйма.

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.

Читайте также:  Abr ru личный кабинет банк россия

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.

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:

  • торцевая (Edge), именуемая также боковой или краевой;
  • матричная (Direct), собранная на wled или rgb led.

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:

  • по бокам;
  • сверху и снизу;
  • по периметру.

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.

Читайте также:  Как заглавный шрифт сделать прописным

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:

  • высокая стоимость;
  • большое энергопотребление, сравнимое с CCFL технологией;
  • толщина корпуса более одного дюйма.

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.

Все чаще и чаще на прилавках можно встретить мониторы с LED-подсветкой. Продавцы консультанты радостно сообщат о неоспоримых преимуществах LED-мониторов перед обычными ЖК-мониторами. Однако давайте попробуем отделить зерна от плевел и выяснить — настолько ли революционна «новая технология».

Отличие LED-мониторов от мониторов с LED-подсветкой

Во-первых, LED-мониторы и мониторы с LED-подсветкой — абсолютно разные устройства. Благодаря попыткам некоторых производителей выделить свою продукцию в отдельный класс возникла путаница на уровне фундаментальных понятий. Поэтому давайте сразу расставим все точки над «і».

LED-мониторы или светодиодные панели не имеют никакого отношения к компьютерной технике (к телевизорам, кстати, тоже). Эти устройства вы можете, к примеру, увидеть на улицах больших городов, на стадионах, в торговых центрах — информационные и рекламные дисплеи. Они называются LED-мониторами именно потому, что их пиксель действительно формируется с помощью светодиода (одного или нескольких). Для этих устройств характерно сравнительно небольшое разрешение и высокая яркость изображения.

Рассматриваемые нами компьютерные мониторы с LED-подсветкой имеют все ту же ЖК-матрицу, в ячейках которой жидкие кристаллы меняют степень пропускания света, поворачивая плоскость поляризации под управлением сигнального напряжения. Однако поменялся источник света. В обычных ЖК-мониторах используется Cold Cathode Fluorescent Lamp (CCFL) — люминесцентные лампы с холодным катодом. По своей сути они являются привычными нам лампами дневного сета, разве что миниатюрными. Для их поджигания и дальнейшего устойчивого свечения необходим инвертор — источник высокого напряжения. Однако современные сверхъяркие светодиоды позволяют обходиться без источника высокого напряжение, сохраняя прежнюю яркость. Поэтому, как только их применение стало экономически выгодным, они тут же заменили CCFL подсветку.

Также не стоит путать мониторы с LED-подсветкой и OLED-экраны. OLED-экраны построены на органических светодиодах (Organic Light-Emitting Diode). Эта технология хоть и считается весьма перспективной и уже применяется при производстве экранов для телефонов, цифровых камер, т.п., но массовому распространению дисплеев больших диагоналей мешает довольно высокая стоимость производства.

Типы LED-подсветки

LED-подсветка может быть реализована двумя радикально отличающимися друг от друга подходами, основанными на цвете используемых светодиодов.

Читайте также:  Terraria карта all items

WLED

Первый наиболее дешев и прост в понимании. CCF-лампы попросту заменяются на аналогичные по форме и размеру линейки белых светодиодов (WLED). В этом случае, ни о каком улучшении цветопередачи по сравнению с мониторами на CCFL говорить не приходится. Цветопередача будет в большей степени зависеть от типа ЖК- матрицы — для TN она заведомо хуже, чем для *VA- и IPS.

RGB LED

Второй вариант LED-подсветки хоть и является более сложным, но является более качественным и перспективным, т.к. позволяет получить широчайший цветовой диапазон. В нем применяются цветные светодиоды, комбинация свечения которых позволяет получить белый цвет. Как правило, используются RGB-триады.

Также мониторы с LED-подсветкой различаются по размещению блока подсветки.

Торцевая подсветка

Как понятно из названия, источники света располагаются в торцах панели. Их излучение направленно на световод, который представляет собой толстый лист прозрачного полимера, перфорированного особым образом.

Тыльная подсветка

В этом случае светодиоды располагаются не линейками по торцам панели, а по всей ее площади в определенном порядке позади ЖК-матрицы. В этом случае возможно управление яркости подсветки определенной зоны.

Как правило, при тыльной подсветке используется RGB светодиоды, а при торцевой — линейки белых светодиодов. Тыльная RGB подсветка используется на дорогих профессиональных дисплеях, на тонких и дешевых мониторах и экранах ноутбуков используется торцевая белая подсветка, в телевизорах и больших панелях — тыльная белая подсветка.

К сожалению, производителям не выгодно выпускать качественные мониторы с тыльной RGB подсветкой, поэтому практически все продаваемые мониторы имеют торцевую подсветку на белых светодиодах.

Достоинства и недостатки мониторов с LED-подсветкой

Цветопередача

Преимущество над обычными CCFL мониторами имеет только RGB LED-подсветка. Кстати, изначально LED-подсветка и появилась на профессиональных мониторах из-за большего цветового охвата.

Однако потребительские мониторы с LED-подсветкой на белых светодиодах (WLED) имеют цветовой охват сравнимый с традиционными CCFL. В этом случае цветопередача будет зависеть от типа ЖК-матрицы.

Производство мониторов с применением цветных RGB-триад вполне сравнимо по стоимости с производством мониторов с белыми светодиодами. Почему же практически все потребительские мониторы выпускаются с белыми светодиодами? Ответ прост — производителям выгодно выделить мониторы с RGB-триадами в отдельный класс, разрекламировать их улучшенную цветопередачу и продавать эти мониторы по завышенным ценам.

Равномерность подсветки

Еще один миф касательно мониторов с LED-подсветкой. Равномерность подсветки может быть индивидуальной даже для каждого монитора из одной серии. В массовом производстве идеального не бывает — могут быть перепады яркости свечения по линейке светодиодов, разница в яркости и цветности RGB-триад, неравномерность рассеивателя, поляризатора, т.п.

Проблемы с равномерностью подсветки были в CCFL, остались и в мониторах с LED-подсветкой.

Мерцание

Наверняка многие даже не подозревают о мерцании ЖК-мониторов, ошибочно предполагая, что этот неприятный момент ушел вместе с ЭЛТ-мониторами. Однако это не так — большинство ЖК-мониторов имеют мерцание, хоть и не видимое человеческому глазу из-за большой частоты.

Можете убедиться в этом сами — стоит лишь понизить яркость монитора до 0, выставить белый фон и помахать перед экраном карандашом взяв его за кончик. Если будет виден теневой веер — значит яркость регулируется ШИМ. Чем меньше «лепестков», тем ниже частота работы лампы подсветки и тем более злостно мерцает монитор.

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) использовалась для регулировки яркости свечения CCF-лампы. Диапазон изменения яркости светодиодов намного шире, чем CCF-ламп. Поэтому управлять яркостью подсветки можно было и без ШИМ. Однако производителям было экономически не выгодно морочится с избавлением от этого недостатка (который и так не виден большинству пользователей), поэтому подавляющее большинство мониторов с LED-подсветкой регулируют яркость с помощью ШИМ и мерцают как и их CCFL предки.

Экономичность и экологичность

Этот факт неоспорим — LED-подсветка экономичнее и экологичнее CCFL. Если взглянуть на количество люменов на 1 Вт для различных искусственных источников света, то мы увидим, что для светодиодов эта характеристика максимальна. Кроме того, светодиоды, в отличие от ламп CCF, не содержат ртути.

Вытеснит ли LED-подсветка CCFL подсветку

Несомненно. Изначально это технология является более прогрессивной. Однако в настоящее время производители спекулируют теоретическими преимуществами, которые могут быть не воплощены в устройствах для массового распространения. Задача получения максимальной прибыли ставит развитие технологий на второе место.

Неоспоримым преимуществом существующих в данный момент на рынке мониторов с LED-подсветкой является их экономичность и экологичность.

Мониторы с торцевой LED-подсветкой отличаются минимальной толщиной корпуса, что с чисто эстетической точки зрения смотрится привлекательно.

Определяющим параметром при выборе монитора, как и прежде, остается тип матрицы. Именно от него зависит точность и равномерность цветопередачи, углы обзора, статическая контрастность, скоростные характеристики, т.п.

Комментировать
0 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
No Image Компьютеры
0 комментариев
No Image Компьютеры
0 комментариев
Adblock detector