نور پس زمینه LED چیست؟ انواع روشنایی تلویزیون ال ای دی

نور پس زمینه نمایشگر LED یکی از کاربردهای متعدد LED ها است. از سال 2008 در مقیاس صنعتی مورد استفاده قرار گرفته است. تا به امروز، LED ها در اکثر صفحه نمایش های کریستال مایع (LCD) نصب می شوند: تلویزیون، مانیتور، دستگاه های تلفن همراه.

از سال 2008، نور پس زمینه LED به طور فعال بهبود یافته و بهبود یافته است. در این مقاله در مورد اینکه نور پس زمینه led چیست، چیست و ورود آن به الکترونیک چقدر توجیه می شود صحبت خواهیم کرد.

کمی تئوری

حتی 10 سال پیش، منبع نور اصلی در صفحه نمایش های LCD، لامپ های فلورسنت CCFL، HCFL بودند که از نظر کیفیت تصویر در تلویزیون های پلاسما از دست رفتند. ظهور دیودهای ساطع نور سفید SMD با خروجی نور بالا، مصرف انرژی کم و اندازه وضعیت را به طور اساسی تغییر داده است که به لطف آن نسل جدیدی از مانیتورها ظاهر شده است.

در فروشگاه ها، آنها شروع به ارائه فعال تلویزیون LED کردند، بدون اینکه توضیح دهند که فقط نور پس زمینه روی LED ها ساخته شده است و صفحه نمایش همچنان کریستال مایع است. تبلیغات در مقیاس بزرگ و داستان های زیبا از مشاوران در مورد مزایای گزینه LED به افزایش شدید فروش تلویزیون ها و مانیتورهای LED کمک کرده است، به طوری که امروزه برتری کاملی نسبت به سایر انواع نور پس زمینه دارند.

انواع نور پس زمینه LED

با اختراع ال ای دی های جمع و جور و فوق العاده روشن، سازندگان با این سوال مواجه شدند: "چگونه آنها را قرار دهیم تا همزمان تصویری با کیفیت بالا بدست آوریم و در هزینه صرفه جویی کنیم؟" در جستجوی پاسخ، چندین نوع نور پس زمینه LED ظاهر شده است که در میان آنها دو نوع اصلی وجود دارد:

• انتهای (لبه)، همچنین به عنوان کنار یا لبه نامیده می شود.
• ماتریس (مستقیم)، مونتاژ شده بر روی led یا rgb led.

با توجه به روش کنترل درخشش، دو نوع نور پس زمینه نیز وجود دارد: استاتیک و دینامیک. در حالت اول، روشنایی همه LED ها بدون توجه به تصویر یکسان تغییر می کند. در حالت دوم، هر LED یا گروه به طور جداگانه با بخش مربوطه از ماتریس LCD تعامل دارد.

حاشیه، غیرمتمرکز

ال ای دی ها در روشنایی جانبی یکی از راه های زیر را دارند:

• در طرفین؛
• بالا و پایین؛
• در امتداد محیط

انتخاب یک یا روش دیگر به اندازه صفحه نمایش و فناوری تولید بستگی دارد. در این نوع نور پس زمینه فقط ال ای دی های سفید (ال ای دی سفید) نصب می شود. شار نوری ساطع شده توسط آنها از طریق یک دیفیوزر و یک سیستم هدایت کننده نور عبور می کند و بنابراین کل صفحه را روشن می کند.

این روش سه مزیت مهم دارد که باعث محبوبیت آن شده است. هزینه کم، به دلیل حداقل تعداد LED های استفاده شده و سادگی سیستم کنترل به دست آمده است. امکان ساخت مدل های فوق نازک مانیتور با منبع تغذیه خارجی که به دلیل تبلیغات محبوبیت بالایی در بین خریداران پیدا کرده است. مصرف انرژی پایین که اجرای آن در سایر تغییرات غیرممکن است. از نظر ویژگی های نورپردازی، نورپردازی لبه موقعیت متوسطی را اشغال می کند و به شدت به کیفیت ساخت و پایه عنصر مورد استفاده بستگی دارد. اما به طور کلی، تولید مثل رنگ با فناوری CCFL قابل مقایسه است. مدل های تلویزیون با نور جانبی به دو دلیل نمی توانند تصاویری با کنتراست بالا داشته باشند. همه LED ها با روشنایی یکسان می درخشند و نواحی تاریک و روشن صفحه را به یک اندازه روشن می کنند. راهنماهای نور، علیرغم طراحی خوبشان، قادر به ارائه توزیع یکنواخت نور در کل سطح کار نیستند.

مستقیم

نور پس زمینه عقب (ماتریسی) ماتریسی است که از چندین خط با LED های توزیع شده در کل منطقه مونتاژ شده است. این روش روشنایی یکنواخت کل پنل LCD را تضمین می کند و از همه مهمتر به شما امکان می دهد کنترل پویا را پیاده سازی کنید. در نتیجه، توسعه دهندگان موفق به دستیابی به کنتراست تصویر بالا و اشباع سیاه شدند.

نور پس زمینه مستقیم به دو صورت اجرا می شود. اولین، رایج ترین، بر روی LED های سفید یا WLED ها مونتاژ می شود که اساساً یکسان هستند. بسته به مدل تلویزیون، می تواند ثابت یا پویا باشد.

دومی شامل استفاده از LED های RGB به جای ال ای دی های سفید است. با کمک آنها می توان نه تنها روشنایی را تنظیم کرد، بلکه هر رنگی را از کل طیف مرئی تنظیم کرد. با توجه به سرعت سوئیچینگ بالا، LED ها سیگنال ارائه شده را به خوبی اجرا می کنند و با تغییر سریع تصویر روی صفحه هماهنگ می شوند. نورپردازی RGB فقط بر اساس اصل دینامیک ساخته شده است.

نمایشگرهایی با نور پس زمینه ماتریسی با کنتراست و بازتولید رنگ عالی در کل ناحیه صفحه نمایش برجسته هستند. این مزیت اصلی آنها است که چندین معایب را به طور همزمان پوشش می دهد، یعنی:

• قیمت بالا؛
• مصرف برق بالا قابل مقایسه با تکنولوژی CCFL.
• ضخامت بدن بیش از یک اینچ

اگر یکی از LED ها خراب شود، کل خط خاموش می شود. بر روی صفحه نمایش، این پدیده به صورت تاریک شدن یک منطقه خاص منعکس خواهد شد. جایگزین کردن یک عنصر سوخته با عنصر مشابه به تنهایی کار نخواهد کرد، زیرا یافتن یک کپی دقیق با همان لنز تقریبا غیرممکن است. در نتیجه، کل خط در معرض تعویض است.

در مورد کمبودهای بهداشتی

به خودی خود، نور پس زمینه LED، صرف نظر از روش اجرا، دارای چندین اشکال قابل توجه است که نه بر کیفیت تصویر، بلکه بر دید تأثیر می گذارد. اول از همه، این تابعی از مدولاسیون عرض پالس است. با کمک آن، کاربر روشنایی را تنظیم می کند و در نتیجه سلامتی خود را بدتر می کند. ماهیت مشکل در سوسو زدن LED ها با فرکانس بالای 80 هرتز است که در هنگام کاهش روشنایی خود را نشان می دهد. از نظر بصری، چنین سوسو زدن توسط چشم انسان ثابت نمی شود، اما به طور مداوم پایانه های عصبی را تحریک می کند و باعث سردرد و خستگی در چشم می شود.

در هنگام تماشای تلویزیون، این عیب به دلیل فاصله زیاد بیننده و صفحه نمایش و همچنین تمرکز کم، ناراحتی زیادی ایجاد نمی کند. اما کاربران رایانه های شخصی و لپ تاپ های دارای نور پس زمینه LED در بن بست هستند. از یک طرف، هنگامی که روشنایی مانیتور 100٪ است، عملکرد مدولاسیون عرض پالس (PWM) غیرفعال می شود، اما شبکیه چشم به شدت آسیب می بیند. از طرف دیگر، کار طولانی مدت با اسناد در روشنایی کم برای چشم راحت تر است، اما اکنون PWM منفی اضافه می کند.

علاوه بر این، کاستی های دیگری نیز وجود دارد که بینایی را مختل می کند، که تجلی آن، تا حدی یا دیگری، به فناوری تولید نمایشگر بستگی دارد. به عنوان مثال، انتشار بیش از حد ال ای دی در منطقه نزدیک به طیف فرابنفش.

برای کسانی که به بینایی خود اهمیت می دهند، باید سری حرفه ای مانیتورهای CCFL را انتخاب کنند که هنوز برای تصویربرداری تولید می شوند. آنها دارای شاخص رندر رنگ بالایی هستند و قیمت کمتری نسبت به محصولات LED RGB دارند.

با وجود کاستی ها، تولیدکنندگان لوازم الکترونیکی استفاده از نور پس زمینه LED را در دستگاه های خود متوقف نخواهند کرد و شرکت های بزرگ همچنان تلویزیون های به اصطلاح LED را تبلیغ می کنند. زیرا اهداف بازاریابی همچنان از اولویت بالایی برخوردار هستند. باید امیدوار بود که در آینده نزدیک تولید انبوه مانیتورها مجهز به نور پس زمینه با کیفیت بالاتری باشد که با فرکانس ایمن برای چشم کار می کند.

همچنین بخوانید

تلویزیون های ال ای دی به دلیل ویژگی ها و کیفیتی که دارند محبوبیت خاصی در بین کاربران به دست آورده اند. با این حال، همه نمی دانند تلویزیون LED چیست، چه تفاوتی با سایرین دارد و این فناوری چگونه کار می کند. بنابراین، امروز تصمیم گرفتیم در مورد مزایا و معایب این فناوری صحبت کنیم و همچنین به سوالات دیگر پاسخ دهیم.

در تجهیزات تلویزیون، LED به معنای یک تلویزیون LCD کریستال مایع با نور پس زمینه لبه یا دیود ساطع نور مستقیم است. تلویزیون های قدیمی از نور پس زمینه کاتد سرد استفاده می کردند. به لطف فناوری جدید نور پس زمینه، کیفیت تصویر بهبود یافته است، به این معنی که روشنایی، کنتراست، عمق رنگ و بازتولید رنگ بهبود یافته است.

برای ایجاد چنین مانیتوری با نور پس زمینه لبه، از تعداد زیادی LED با اندازه کوچک استفاده می شود. در این مورد، هر یک از دیودها مسئول برجسته کردن یک منطقه خاص از صفحه نمایش است. این فناوری به شما امکان می دهد ضخامت تلویزیون را کاهش دهید. علاوه بر این، بر خلاف لامپ های فلورسنت مورد استفاده در تلویزیون های LSD، LED ها که هم در نور پس زمینه مستقیم و هم در نور پس زمینه لبه استفاده می شوند، عمر طولانی تری دارند.

ویژگی های نور پس زمینه LED

در واقع اکثر پارامترها در تلویزیون ال ای دی به کیفیت تلویزیون مورد استفاده بستگی دارد. بر مواردی مانند:

• تضاد؛
• روشنایی؛
• زاویه دید؛
• سطح سیاه؛
• طیف رنگ؛
• نمایش رنگ؛
• زمان پاسخ؛
• فرکانس به روز رسانی

افزایش کنتراست صفحه نمایش منجر به ظهور چیزی به نام نسبت کنتراست پویا شده است. این بدان معنی است که روشنایی درخشش هر یک از دیودها با نور مستقیم به طور جداگانه از بقیه بخش ها تنظیم می شود. کنتراست استاتیک تغییر نمی کند، زیرا به ماتریس نمایشگر بستگی دارد.

علاوه بر این، تلویزیون‌های ال‌ای‌دی با نور پس‌زمینه مستقیم و لبه‌ای مجهز به فناوری جدید کاهش نور محلی هستند که به لطف آن می‌توان گروه‌های LED را کنترل کرد. این روش کم نور بسیار محبوب است، با این حال، دارای معایبی است.

1. رنگ یکنواخت نیست، بنابراین می توانید نقاط تاریک و روشن را ببینید که در آن نور پس زمینه وجود ندارد یا بسیار روشن روشن می شود.
2. جزئیات دقیق تصویر در مناطق تاریک ناپدید می شوند.
3. هاله های رنگی در محل اتصال رنگ های متضاد ظاهر می شوند.

با این حال، نگران نباشید، زیرا آنها در تصویر معمولی قابل مشاهده نیستند.

انواع نور پس زمینه LED

نور پس زمینه در چنین صفحه هایی به چند نوع اصلی تقسیم می شود:

• مستقیم - دیودهای آبی، قرمز و سبز به طور مساوی از پشت ماتریس فاصله دارند و یک صفحه را تشکیل می دهند. با تکنولوژی مستقیم می توانید به بهینه ترین پوشش رنگ ها دست پیدا کنید و بهترین کیفیت بازتولید رنگ را ارائه دهید. با این حال، شایان ذکر است که نمایشگرهای مستقیم انرژی بیشتری مصرف می کنند و ضخیم تر هستند.
• لبه - LED های سفید به همراه یک پانل پخش کننده در اطراف محیط صفحه نمایش قرار دارند. تلویزیون‌های لبه از نظر انرژی کارآمدتر و نازک‌تر هستند، اما دستیابی به نور محلی خوب دشوار است. نور پس زمینه لبه محبوب ترین است، به خصوص در تلویزیون های صفحه کوچک.

ال ای دی های کامپوزیت

نور پس زمینه مستقیم در تلویزیون ها با LED کلاسیک RGB متفاوت است. ال ای دی های کامپوزیت سه رنگ به منظور بهبود وسعت رنگ شروع به استفاده کردند. با این حال، طیف رنگی مورد نظر جواب نداد، زیرا اغلب بسیار کوچک بود. بنابراین بر اساس این فناوری، دیودهای نوری دیگری نیز اختراع شدند تا به نتیجه مطلوب دست یابند. بنابراین امروزه از نقاط کوانتومی یا دیودهای GB-R LED و RB-G LED در تلویزیون یخی استفاده می شود.

در فناوری GB-R، LED های آبی و سبز در یک ترکیب می شوند و با فسفر قرمز پوشانده می شوند و در RB-G، قرمز و آبی ترکیب می شوند که در نهایت با یک فسفر سبز پوشانده می شود.

معایب و مزایای تلویزیون های ال ای دی

در نتیجه، می توان اشاره کرد که چنین تلویزیون هایی دارای مزایای زیادی هستند و از کاستی ها، در واقع فقط قیمت "گزنده" است.

در این مقاله به این خواهیم پرداخت که فناوری LED چیست و در کجا کاربرد دارد. فوراً باید بگویم که آنها نه تنها ماتریس های مانیتور و تلویزیون () بلکه به طور کلی هر چیزی را از پایین ماشین گرفته تا آب از شیر را روشن می کنند. حالا بیایید در مورد این با جزئیات بیشتر صحبت کنیم.

به طور کلی، مانیتور کریستال مایع دستگاهی است که تنها از چند جزء اصلی تشکیل شده است. این ماتریسی از پیکسل ها، نور پس زمینه و لایه محافظ بالایی است. در این حالت، خود تصویر توسط ماتریسی از پیکسل ها تولید می شود، اما از آنجایی که به هیچ وجه نور ساطع نمی کند، باید آن را از پشت برجسته کنید. شما همچنین می توانید چراغ قوه را در جلو بتابانید، اما به ندرت کسی در حین کار روی مانیتور بنشیند و بدرخشد؛) برای این کار از نور پس زمینه استفاده می شود.

قبلاً در مدل های قدیمی مانیتورهای LCD، الکترولومینسنت بود، یعنی لوله ای با گاز، مانند لامپ های روشنایی مدارس، ادارات و غیره. واضح است که در مانیتورها و تلویزیون ها چنین لامپ ها بسیار کوچکتر هستند و گاز در آنجا متفاوت است ، اما اصل اصلی کار یکسان است. اکنون در اکثر مدل های جدید از نور پس زمینه LED یعنی LED (دیودهای ساطع کننده نور) استفاده می شود.

هنگام استفاده از لامپ ها در امتداد محیط صفحه نصب می شوند و برای پخش یکنواخت نور از محیط به مرکز از بازتابنده ها و فیلترهای پخش کننده نور استفاده می شود.

هنگام استفاده از نور پس زمینه LED، دو گزینه وجود دارد. اولین - سنتی، ارزان و عملی - همان نصب در اطراف محیط. در این حالت، همه چیز مانند لامپ ها انجام می شود - دیودها در اطراف نصب می شوند و نور آنها توسط بازتابنده ها و فیلترهای مختلف به مرکز منتقل می شود. اما مسلماً در کیفیت (یکنواختی) نور پس زمینه نسبت به لامپ های الکترولومینسنت بهبودی حاصل نخواهد شد. اما، با این وجود، نکات مثبتی وجود دارد! کاهش مصرف برق هنگام استفاده از نور پس زمینه LED چندین برابر کاهش می یابد. همانطور که، در واقع، انتشار گرما.

همه موارد فوق در مورد بودجه اعمال می شود - نور پس زمینه سفید (اگرچه در واقع آبی است، اما فقط از فیلترهای زرد اضافی استفاده می کند). برای همین منظور - صرفه جویی در هزینه - در طرفین نصب می شود. چنین مانیتورهایی سریعتر فروخته می شوند، زیرا مصرف کنندگان را با قیمت خود نمی ترسانند. اما گزینه دیگری برای تنظیم نور پس زمینه - در کل سطح ماتریس وجود دارد. در حال حاضر بسیار یکنواخت تر و بهتر است، و به علاوه رنگی نیز دارد. بله، این به اصطلاح نور پس زمینه RGB LED است. از LED های RGB در سه رنگ قرمز، سبز و آبی تشکیل شده است. چنین نور پس‌زمینه‌ای که در کل منطقه ماتریس قرار دارد، می‌تواند خاموش شود تا یک رنگ کاملاً سیاه روی صفحه نمایش داده شود، و می‌توان آن را با رنگ خاصی برجسته کرد و روشنایی و اشباع رنگ را به تصویر داد.

با این حال، از آنجایی که سلول ها می توانند بسیار بزرگ باشند، اگر بخشی از نور پس زمینه به طور کامل خاموش شود تا سیاه شود، بخشی از تصویر که باید روشن باشد نیز می تواند تحت تأثیر قرار گیرد. اما، به احتمال زیاد، همه اینها به سادگی با افزایش تعداد سلول های LED یا به طور کلی کنترل دیودهای جداگانه به تنهایی تصمیم گیری می شود، فقط قدرت محاسباتی بیشتری را از پردازنده مرکزی مانیتور می گیرد.

روشنایی LED در سراسر

در واقع نور پس زمینه را می توان در هر جایی اعمال کرد. به عنوان مثال، من تعدادی عکس موفق، به نظر من، با دیودها را برای شما انتخاب کرده ام.

نور ال ای دی دوچرخه

مبل با نور پس زمینه

همانطور که می بینید، همه چیز فقط به تخیل بستگی دارد. روشنایی LED برای اتومبیل، دوچرخه، مبلمان و حتی یک دوش یا شیر آب عالی است. اثرات بسیار جالبی به دست می آید و دست ها شروع به خارش برای انجام چنین کاری می کنند، خوب، ادامه دهید! دریغ نکن :)

در سال 2016، توسعه فناوری تلویزیون، تلویزیون های دارای نور پس زمینه LED را به اوج محبوبیت رساند، آنها را "تلویزیون های یخی" می نامند. همچنین امروز در فروشگاه ها تلویزیون هایی با صفحه نمایش OLED پیدا خواهید کرد.

تلویزیون های ال ای دی گیرنده های تلویزیونی هستند که در آنها صفحه نمایش بر روی یک ماتریس کریستال مایع (LCD) با نور پس زمینه LED ساخته شده است.

ماتریس روی کریستال های مایع مخفف انگلیسی "LCD" (نمایشگر کریستال مایع) است. و قبلاً دستگاه هایی با چنین صفحه نمایش هایی - تلویزیون های LCD نامیده می شدند. اما برای عملکرد صفحه نمایش بر روی کریستال های مایع به نور پس زمینه نیاز است و در چند سال اول از لامپ فلورسنت CCFL برای نور پس زمینه استفاده می شد. سپس، LED ها (دیود ساطع کننده نور - LED) برای نور پس زمینه شروع به استفاده کردند. و در حال حاضر به تلویزیون هایی که نمایشگر کریستال مایع دارند، «تلویزیون ال ای دی» می گویند که همان تلویزیون ال سی دی است. تفاوت در این نام ها فقط در شکل روشنایی است، تمام پارامترهای دیگر و اصل عملکرد یکسان باقی می مانند.

برای سال 2014، همه شرکت ها تولید تلویزیون های LCD با نور پس زمینه لامپ فلورسنت را متوقف کردند. مدل هایی با صفحه نمایش کریستال مایع و نور پس زمینه LED موجود است. و امروزه، چنین گیرنده های تلویزیونی بزرگ ترین و مقرون به صرفه ترین بخش تلویزیون ها را تشکیل می دهند. مدل‌های پلاسما در حال حاضر بازار را ترک می‌کنند، تنها چند شرکت وجود دارند که به تولید تلویزیون‌های پلاسما ادامه می‌دهند و اینها فقط چند مدل جدید در سال 2014 هستند و اینها مدل‌های شاخص نیستند. اما دستگاه های دارای صفحه نمایش OLED (صفحه نمایش روی LED های ساطع کننده نور) تنها مدل های شاخص هستند و قیمت آنها هنوز اجازه نمی دهد این تلویزیون ها به دسته انبوه منتقل شوند.

تفاوت بین LED و LCD معمولی

هنگام استفاده از لامپ ها برای روشن کردن ماتریس ها، تنظیم نور بخش های جداگانه صفحه غیرممکن بود. این امر منجر به این واقعیت شد که کنتراست صفحه نمایش های LCD به اندازه کافی برای رقابت با پلاسما یا حتی کینسکوپ های زنده در آن زمان بالا نبود. بنابراین، ما به این تصمیم رسیدیم که از LED برای روشن کردن ماتریس استفاده کنیم. در همان زمان، تنظیم نور پس زمینه در مناطق جداگانه با تنظیم روشنایی درخشش LED های جداگانه امکان پذیر شد.

از اینجا می گیرند مزایای روشنایی LEDدر مقایسه با لامپ فلورسنت معمولی:

• بهبود روشنایی صفحه نمایش،
• تضاد،
• نمایش رنگ،
• در حالی که مصرف برق تا 40 درصد کاهش یافته است.

تفاوت نور پس زمینه با CCFL و LED

راه های نور پس زمینه LED

دو نوع نور پس زمینه LED وجود دارد: جانبی و پشتی. نور پس زمینه جانبی (لبه)، که در آن LED ها در اطراف محیط قاب تلویزیون قرار دارند. روشنایی عقب (مستقیم)، که در آن LED ها به طور مساوی در پشت ماتریس قرار می گیرند. بهترین نتایج از نظر کیفیت تصویر توسط نور پس زمینه Direct با امکان کم نور موضعی گروه های LED ارائه می شود. نور پس زمینه لبه ارزان تر است، بنابراین بیشتر در تولید تلویزیون استفاده می شود

مشکل اصلی نمایشگرهای LCD کنتراست یا بهتر بگوییم کم بودن آن بود. کنتراست نسبت روشنایی در روشن ترین قسمت صفحه نمایش به روشنایی در تاریک ترین قسمت صفحه است. سازندگان صفحه نمایش سعی کرده اند روشنایی نور پس زمینه را در نواحی مختلف تنظیم کنند تا کنتراست را افزایش دهند. بنابراین وجود داشت تکنولوژی کم نور محلی، که به شما امکان می دهد گروه هایی از چندین LED را همزمان کنترل کنید. سیستم کم نور موضعی دارای چندین معایب است. اولا، یکنواختی رنگ ضعیف (لکه های روشن و تیره قابل توجه است) در مناطقی که نور پس زمینه روشن و خاموش می شود. ثانیا، هاله های رنگی در انتقال متضاد ظاهر می شوند. ثالثاً، جزئیات تصویر در مناطق تاریک ناپدید می شوند. اما افزایش کنتراست و سطح مشکی این کاستی ها را جبران می کند.

اگر فناوری های مختلف را با توجه به شاخص در جای خود قرار دهیم کیفیت تصویر، سپس نتیجه زیر را دریافت می کنید:

1. روشنایی LED به روش مستقیم;
2. روشنایی LED طبق روش Edge؛
3. با لامپ CCFL روشن می شود.

تلویزیون های ال ای دی امروزی از HD Ready تا Full HD هستند و امسال مدل های 4K Ultra HD نیز وجود دارد. همچنین، مدل های LED می توانند عملکردهایی مانند 3D، تلویزیون هوشمند، مجموعه بسیار متفاوتی از کانکتورها و سایر پارامترها را داشته باشند. بنابراین هر خریدار در بین مدل های تلویزیون یخی قادر خواهد بود خرید مناسبی را برای خود انتخاب کند.