Особенности LED телевизоров с Edge и Direct подсветкой

LED телевизор - телевизор с жидкокристаллическим экраном, в котором для его подсветки используются светодиоды. Например, в других ЖК-телевизорах, которые появились раньше, для подсветки экрана использовался холодный катод. Считается, что именно LED телевизоры обладают лучшим качеством изображения, в отличии от предыдущих моделей телевизоров, а именно: качеством цветопередачи, контрастности, глубиной цвета, яркостью и другими параметрами.

На качество изображения влияет новая технология, которая называется local dimming. Эта технология отвечает за локальное затемнение экрана, благодаря чему качество картинки увеличивается в несколько раз. К сожалению, такая технология обладает некоторыми недостатками, например: плохой однородностью цвета на изображении, на контрастных переходах могут появляться цветные ореолы, а так же на темных участках изображения могут пропадать некоторые его детали.

Разновидности LED телевизоров

Стоит отметить, что LED телевизоры разделяются между собой на два подвида по способу расположения светодиодов, это: Direct и Edge. Direct подразумевает расположение светодиодов равномерно, сзади экрана, а при использовании технологии Edge, в свою очередь, светодиоды будут располагаться по всему периметру экрана, совместно с рассеивающей панелью.

Каждая из этих технологий обладает собственными достоинствами и недостатками. Например, Direct, позволяет получить более равномерную подсветку, но при этому будет увеличена толщина самого экрана, а значит и телевизора, а кроме того, будет увеличено энергопотребление. Это обусловлено тем, что при использовании данного метода увеличивается количество светодиодов. Тонкие или сверхтонкие телевизоры создаются с применением Edge-технологии, которая является полной противоположностью.

Как было сказано выше, стоимость LED телевизоров сегодня уменьшается. Это связано с появлением телевизоров, обладающих усовершенствованной технологией IPS. Такие телевизоры имеют лучшую цветопередачу, чем LED телевизоры, высокий уровень яркости и контрастности, высокую четкость изображения и множество других достоинств.

В итоге, выбирая телевизор по типу подсветки, человек может ошибиться, так как далеко не всегда она оказывает решающее влияние на качество изображения. Большую роль в этом играет тип графического процессора, а так же технология обработки изображения.

LED телевизоры приобрели особую популярность среди пользователей благодаря своим характеристикам и качеству. Однако не все понимают, что такое led телевизор, чем он отличается от других и как же работает данная технология. Поэтому сегодня мы решили рассказать о том, какими достоинствами и недостатками обладает данная технология, а также ответить на другие вопросы.

В телевизионной аппаратуре LED означает жидкокристаллический LCD телевизор, обладающей подсветкой светоизлучающих диодов типа edge или direct. В более старых моделях телевизоров использовалась ламповая подсветка, обладающая холодным катодом. Благодаря новой технологии подсветки, качество изображения стало лучше, а значит, улучшилась яркость, контрастность, глубина цветов и сама цветопередача.

Для создания такого монитора с edge подсветкой используется большое количество отдельных светодиодов небольшого размера. При этом каждых из диодов отвечает за подсветку определенного участка экрана. Такая технология позволяет уменьшить толщину телевизора. Кроме того, в отличие от флуоресцентных ламп, которые используют в LSD телевизорах, светодиоды, применяемы, как при direct, так и edge подсветке, служат намного дольше.

Особенности светодиодной подсветки

По сути, большинство параметров в лед ТВ зависит от качества используемое . Он влияет на такие параметры, как:

• Контрастность;
• Яркость;
• Угол обзора;
• Уровень черного;
• Цветовой охват;
• Цветопередача;
• Время отклика;
• Частота обновления.

Увеличение контрастности экрана повлекло за собой возникновение такого понятия, как динамическая контрастность. Это значит, что яркость свечения каждого из диодов при подсветке типа direct регулируется отдельно от остальных участков. Статическая контрастность при этом не меняется, так как она зависит от матрицы дисплея.

Кроме того, в лед ТВ с подсветкой как типа direct, так и edge появляется новая технология local dimming, обеспечивающая локальное затемнение, благодаря которой можно управлять группами светодиодов. Такой метод затемнения довольно популярен, однако и имеет некоторые недостатки.

1. Цвет не однороден, поэтому можно заметить темные и яркие пятна, там, где подсветки нет или она включена очень ярко.
2. Мелкие детали изображения исчезают на темных участках.
3. В местах соединения контрастных цветов появляются цветные ореолы.

Однако не стоит переживать, так как их на обычной картинке не видно.

Типы лед подсветки

Подсветка в таких экранах делится на несколько основных видов:

• Direct – диоды синего, красного и зеленого цвета расположены равномерно с задней части матрицы, образуя экран. При помощи технологии direct можно достичь наиболее оптимального охвата цветов и обеспечить наилучшее качество передачи цветов. Однако, стоит заметить, что дисплеи с технологией direct потребляют больше электроэнергии и обладают большей толщиной.
• Edge – белые светодиоды вместе с рассеивающей панелью расположены по периметру экрана. Edge телевизоры более энергоэффективные и тонкие, но достичь хорошего локального затемнения при этом сложно. Подсветка типа edge наиболее популярна, особенно в телевизорах с небольшой диагональю.

Составные светодиоды

Direct подсветка в телевизорах отличается от классического RGB LED. Составные светодиоды трех цветов стали использовать для того, чтобы сделать цветовой охват лучше. Однако нужный цветовой охват не получился, так как его зачастую было слишком мало. Поэтому на основе данной технологии были изобретены другие световые диоды, позволяющие достичь нужного результата. Так, на сегодняшний день в лед ТВ используются квантовые точки или диоды GB-R LED и RB-G LED.

В технологии GB-R синий и зеленый светодиод объединяют в один, покрытый люминофором красного цвета, а в RB-G объединяют красный и синий, который в итоге покрывают люминофором зеленого цвета.

Недостатки и преимущества LED телевизоров

В итоге, можно отметить, что у таких телевизоров есть большое количество достоинств, а из недостатков, по сути, только «кусающаяся» цена.

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

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:

1. LED подсветка по методу Direct;
2. LED подсветка по методу Edge;
3. 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.

Всем привет!

Иногда, при ремонте LCD подсветки , возникают трудности с приобретением необходимых люминесцетных (CCFL ) ламп . В таких случаях можно переделать ламповую подсветку на светодиодную. Такая переделка не так уж и сложна, да и особых проблем с зап.частями не возникает.

В данной статье предлагаю вам принцип такого переустройства в виде некой инструкции.

Действия по замене LCD подсветки на светодиодную:

Разобрать монитор или телевизор. Сняв пластиковый корпус, аккуратно отсоедините провода от платы, снимите металлический каркас с ЖК модуля и достаньте матрицу. С матрицей нужно быть особо осторожным, чтобы не повредить хрупкие соединительные шлейфы. Если все сделано правильно, то полноценный доступ к электронной плате, инвертору питания и элементам подсветки будет открыт.

2. Отсоедините пеналы с лампами от матрицы или сами лампы, если они установлены без пеналов.

3. Отсоедините старые лампы и утилизируйте их. С элементами CCFL тоже нужно быть предельно аккуратными, потому что в них содержится ртуть.

4. Переходим к этапу замены. Предварительно нужно приобрести светодиодную ленту, лучше с запасом, чтобы хватило заменить все лампы (измерьте длину лампы и умножьте на их количество). Она должна быть максимально узкой и с количеством светодиодов не менее 120 в метре. Чтобы подсветка была приятнее глазу, лучше взять светодиоды с белым свечением.

5. Ленту со светодиодами нужно приклеить на двухсторонний скотч туда, где находились лампы. Далее на контактные выводы лент припаиваются провода от старых ламп и изолируются с помощью термоклея. Сразу можно проверить работоспособность данной конструкции, подключив провода к внешнему источнику питания.

6. Теперь необходимо подключить подсветку на плате питания монитора или телевизора. Для этого нужно найти перемычки, отмеченные надписью « 12 V» и припаять провода подсветки туда, соответственно соблюдая полярность. Собрать в обратной последовательности монитор и наслаждаться своим изобретением.

Подсветка в данном случае будет работать при подключении устройства к сети.

Чтобы управлять подсветкой, и привести ее работу в нормальный режим придется еще потрудиться. Провода, ведущие к светодиодам, нужно запитать таким образом, чтобы была возможность включать подсветку при нажатии кнопок вкл/выкл и регулировать ее яркость. Для этого есть 2 варианта:

1.Самостоятельно создаем схему питания и регулировки яркости подсветки:

• На микросхеме питания монитора или телевизора ищем пластиковую коробочку (разъем) с выведенными из нее проводами, где каждое гнездо подписано на плате.

• Здесь нас интересует вывод «DIM». Он и будет отвечать за подачу сигнала на вкл/выкл и регулировать яркость за счет изменения скважности в ШИМ-контролере. Показатель скважности импульсов меняется до тех пор, пока не устанавливается нужный уровень яркости, а предельные показатели как раз и будут соответствовать включению и выключению.

• Теперь нам понадобится N-канальный полевой транзистор (полевик) любой. К его стоку (Drain) припаиваются провода от светодиодной ленты с минусом, к истоку (source) также подсоединяется общий провод от подсветки, а затвор (gate) через резистор 100-200ОМ и любой провод соединяется с выводом «DIM».

• У нас остались провода от подсветки с плюсом, их мы выводим на источник питания +12V на микросхеме и припаиваем.

• Теперь устанавливаем подсветку на свое законное место и в обратной последовательности собираем монитор. Не забываем про осторожность и аккуратность в обращении с матрицей и фильтрами, дабы не попала пыль, и не повредились шлейфы. Все, можно пользоваться.

1. Второй способ, более затратный, но удобный – купить готовую светодиодную подсветку с собственным инвертором :

• Опять обращаем внимание на пластиковый разъем и вывод DIM (brightness) и на вывод on/of (лучше воспользоваться распиновкой).

• С помощью мультиметра определяются места на блоке управления старыми лампами, от которых идет сигнал к brightness и on/of.

• Теперь припаиваются к найденным местам провода инвертора новой светодиодной подсветки .

• Еще, лучше отпаять перемычки от питания инвертора старых ламп, чтобы подсветка регулировалась новым инвертором.

• LED подсветка в современных телевизорах с экранами на жидких кристаллах на сегодня имеет несколько технологических решений. Стремясь увеличить цветовой охват, для лучшего отображения цветов, производители дисплеев для телевизоров разработали новые методы подсветки, отличающиеся от обычных светодиодов.

  RGB LED

  Для получения широкого спектра белого света стали использовать в подсветке триады светодиодов состоящих из синих, зеленых и красных цветов.

  Это была альтернатива WLED с белым светодиодом и с меньшим цветовым охватом. Система подсветки с трех разных светодиодов называется RGB LED. Цветовая гамма экранов с подсветкой RGB была больше, чем с применением только белых светодиодов или с использованием люминесцентной лампы CCFL. Но были и недостатки: цена, размер, вес, разное время старения светодиодов разного цвета, что со временем приводило к расстройке цвета изображения. Поэтому отказались от RGB LED подсветки в пользу WLED.

  RGB LED

  WLED

  Учитывая недостатки RGB подсветки, производители телевизоров остановились на использовании «белых» светодиодов. Они располагаются или по бокам корпуса или одним массивом сзади жк матрицы. С помощью специальных диффузоров свет от диодов равномерно распределяется по всему экрану.

  Хотя мы и называем такие светодиоды «белыми», но на самом деле они излучают синий свет, который проходит через желтый светофильтр и преобразуется в белый. Поэтому использование белых светодиодов в экранах еще 2010 года давала синеватый оттенок на изображении.

  Со временем производители улучшили компоненты, и WLED подсветка стала вполне работоспособной, но что касается спектра света, то заметны некоторые диспропорции в отображении цветов.

  
  
  
  Спектр света от WLED
  

  Такой пик на синем получается из-за синего светодиода. Используя светофильтр можно получить белый свет. И этот отфильтрованный свет попадает на субпиксели красного, синего и зеленого цветов для формирования всего спектра ограниченного цветовым охватом. Проходя через фильтры, теряется часть спектра, а интенсивность потока на частоте, соответствующей синему будет больше, чем на красном и зеленом. С помощью калибровки экрана можно получить правильные цвета, но эти причины позволяют экрану с WLED подсветкой отображать цвета в пространстве только sRGB .

  
  
  Цветовое пространство sRGB
  

  Если дисплей с WLED будет отображать цвета на картинке близкие к синему (оттенки синего), то преимущество в спектре именно синего цвета может оказать давление на другие цвета, которые будут подмешиваться для создания оттенка. Поэтому отображение оттенков близких к синему может оказаться не правильным.

  Такая проблема была и при использовании лампы CCFL, но там проблема была с зеленым цветом. Именно на зеленом был виден пик интенсивности.

  
  
  
  Спектр света от подсветки CCFL

  Увеличение цветового охвата

  Что бы расширить цветовую гамму за пределы sRGB и перейти к следующему стандарту цветности были внесены изменения в подсветку WLED.

  И после изменений стали использовать название GB-R LED или GB-r LED . Теперь вместо белого светодиода используют объединенный синий и зеленый светодиоды покрытые красным люминофором.

  Такая технология позволяет получить на спектре пики на красном, зеленом и синем.

  
  
  
  Спектр света от GB-r LED
  

  Такая технология сегодня используется в LG на матрицах AH-IPS и в Samsung на PLS. Использование технологии GB-r LED позволяет получить 99 % охвата Adobe RGB.

  Некоторые производители в своих экранах используют другой способ увеличения цветовой гаммы. Они берут смесь синего и красного светодиода и используют зеленый люминофор для светофильтра. Такая технология называется RB-LED или RB-G LED .