LED- bakgrundsbelysning ( LED- bakgrundsbelysning ) används i många (nyligen överväldigande) enheter med LCD-skärmar ( TV- apparater , bildskärmar , mobila enheter , etc.).
Ljusemitterande diod (LED) bakgrundsbelysning för LCD-skärmar, beroende på färgen på glöden, kan vara:
enligt metoden för att kontrollera glöden:
genom design:
I kantbelysningen är endast vita lysdioder installerade [1] . I de flesta LED-TV-apparater används blå dioder och en gul fosforbeläggning för vit bakgrundsbelysning, vilket gör att du kan skapa ett ganska högkvalitativt spektrum av vitt ljus. Sedan 2013 har kombinerade blå och gröna lysdioder belagda med en röd fosfor (GB-LED eller GB-R LED) använts för att förbättra färgåtergivningen i WLED-bakgrundsbelysning [2] . För att öka färgomfånget har quantum dot LED-bakgrundsbelysning ( QLED ) också dykt upp de senaste åren.
Ur ett konsumentperspektiv har LCD-TV och LED-bakgrundsbelysta monitorer fem förbättringar jämfört med fluorescerande bakgrundsbelysta LCD-skärmar :
Många användare av monitorer som är bakgrundsbelysta med vita lysdioder klagar över att ögonen vid hög ljusstyrka "bränner ut" (möjligen på grund av att näthinnan exponeras för intensivt kortvågigt blåviolett ljus). Bland bristerna hos TV-apparater med WLED noteras en viss " blåhet " i bilden i jämförelse med bakgrundsbelysning baserad på lysrör . För att lösa detta problem introducerade LG Electronics "Nano full LED"-teknologi 2010 för att uppnå djupare svartnivåer, en enhetlig bild och spara ström [4] .
Skärmen flimrarOm bakgrundsbelysningens ljusstyrka styrs av pulsbreddsmodulering , flimrar skärmen knappt märkbart (flimmerfrekvensen är vanligtvis upp till 200 hertz, upp till maximalt 400). Detta kan kontrolleras genom att snabbt skaka en penna eller penna mot bakgrunden av skärmen. Om frekvensen är för låg kommer silhuetten av pennan att delas upp i flera ( stroboskopisk effekt ). Om handtagets individuella konturer inte är synliga finns det inget flimmer [5] . Synorganen och hjärnan kan uppfatta den osynliga pulseringen av ljus med en frekvens på upp till 300 Hz [5] . Flimmerkänsliga personer upplever trötta ögon och kan utveckla migrän [6] [7] . SanPiN 2.2.2 / 2.4.1340-03 "Hygieniska krav för personliga elektroniska datorer och organisation av arbetet" anger att pulsationskoefficienten för belysning vid arbete på en PC inte bör överstiga 5 % [8] .
Till en början använde LCD-TV och datorskärmar lysrör ( CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp), HCFL , EEFL ) som bakgrundsbelysningen för LCD-matrisen. Moderna ultraljusa lysdioder gör att du kan uppnå samma ljusstyrka till lägre energikostnader. Införandet av LED-bakgrundsbelysning hämmades dock av tekniska och ekonomiska svårigheter. I början av 1990-talet var den enklaste sido-LED-bakgrundsbelysningen (LED-bakgrundsbelysning) för LCD-skärmar och små LCD-indikatorer känd , som inte kunde användas på stora skärmar.
Den första kommersiella LCD-TV:n med LED-bakgrundsbelysning (RGB-array) - Sony Qualia 005 - dök upp 2004 [9] . Sedan användes denna LED-teknik i Sony BRAVIA TV-apparater. 2005 släppte NEC den första bildskärmen med LED-bakgrundsbelysningsteknik, SpectraView Reference 21 [10] . Sedan 2007 har modeller av surfplattor, bildskärmar, TV-apparater och bärbara datorer [11] med LED-bakgrundsbelysning dykt upp på marknaden.
Termen LED-TV myntades av Samsung för att marknadsföra sin egen linje av LED-TV med MW-bakgrundsbelysning. Företaget kallade sin lokala dimningsteknik för "LED SmartLighting™" (smart belysning), kanske delvis för att dra nytta av euforin kring den framväxande OLED -teknologin för organiska lysdioder . Den första LED-TV:n var Samsung LN-t4681f med en mängd lysdioder och ett kontrastförhållande på upp till 500 000:1. I framtiden bytte utvecklarna till bakgrundsbelysning med en rad lysdioder på sidan av LCD-panelen för att minska tjockleken på skärmen [12] . Under 2009 lanserades en produktionslinje för produktion av Samsung platt-TV med LED-bakgrundsbelysning i Kaluga-regionen.
För att öka effektiviteten av bakgrundsbelysning av LCD-TV-paneler genom ljusguider (ljusguider), såväl som reflekterande lager, kan du dessutom använda en optoelektronisk modul i dem, som utför funktionerna hos en ljusflödeskontrollanordning, i form av en nod som bearbetar optisk information, pyramidal, konisk, ellipsoidal, toroidal, spiralformad, kilformad, korsformad, konvex, konkav, vågig form eller i form av en U-formad ljusledare "reflektor-returner".
Sharp , Sony , Nokia , Kodak , Princeton University och andra har bidragit till att förbättra konsumentegenskaperna hos LCD-TV med LED-bakgrundsbelysning.De huvudsakliga arbetsområdena är att öka ljusstyrkan i solljus och öka kontrasten, öka bildskärmens diagonal och samtidigt minska dess tjocklek . Samtidigt skyddades de viktigaste tekniska lösningarna och tillverkningsmetoderna för LED-TV som regel av patent, som ger tillförlitligt skydd för produktmarknaderna.
Även om LED-bakgrundsbelysningsteknik inte löser alla problem som är förknippade med att visa information, är det dessa skärmar som nu intar en ledande position på marknaden och konkurrerar med nya generationer plasma- och OLED- TV.
Den här artikeln handlar om LED LCD-TV. För äkta LED-TV, se OLED-TV , även LED-grafikskärm .
LCD - TV med LED-skärmbakgrundsbelysning i vardagen, såväl som i reklam- och marknadsföringsmaterial , kallas LED-TV , även om de i själva verket inte är "LED" (glöden av varje pixel utförs direkt av LED). De använder endast LED-bakgrundsbelysning av flytande kristallmatrisen .
Celler av flytande kristaller själva lyser inte, men beroende på storleken på den spänning som appliceras på dem, passerar de genom sig själva en annan mängd ljus. För att bilden som bildas av LCD-skärmen ska kunna uppfattas av det mänskliga ögat måste den belyses antingen av naturligt externt ljus (detta är inte alltid möjligt) eller av en artificiell ljuskälla. I de tidiga LCD -TV- apparaterna var denna källa kallkatodlysrör ( CCFL ). De ersattes av lysdioder.
LED-TV-apparater kan vara bakgrundsbelysta med vita lysdioder vid skärmens kanter (Edge), matrisbakgrundsbelysning med vita lysdioder eller dynamisk matris RGB-bakgrundsbelysning (i de dyraste TV-apparaterna). Medan Direct-bakgrundsbelysningen presterar bäst när det gäller bildkvalitet, när det gäller förhållandet mellan kvalitet och pris, använder TV-tillverkare främst Edge.