Как работает LED-телевизор

Как работает LED-телевизор

Столкнувшись с проблемой выбора телевизора, у непосвященного человека может пойти кругом голова. Обилие размеров, разрешений экрана уже могут поставить в тупик, а еще типы – обычные кинескопные, плазменные, жидкокристаллические и какие-то LED. Вот в последних-то мы и разберемся.



Аббревиатура LED – это Light Emitting Diode, или говоря по-русски, так в электронике обозначается светодиод. Да, да, тот самый, который мы видим в качестве индикаторов на аппаратуре, в современных светофорах, в светодиодных фонариках и светильниках.

Так что, изображение в телевизорах строится из совокупности множества разноцветных светодиодов? А вот и нет. Все совсем иначе.

Посмотрим на обычный жидкокристаллический (ЖК), или по другому LCD-телевизор. Его основной частью является матрица, которая состоит из светящихся точек – пикселей. Их количество в панели – это произведение чисел, которым обозначается разрешение экрана телевизора, например 640х480 = 307 200 точек у самых простых моделей.

Каждый пиксел может принимать огромное количество оттенков, так и складывается цельное изображение, как из мозаики.
Посмотрим подробней на пиксел. Если его сильно увеличить, то окажется, что он состоит всего из трех цветов – красного, зеленого и синего.

А именно эти три цвета воспринимают колбочки на сетчатке нашего глаза! (Ну или почти эти, для особо дотошных, но в данном случае это не принципиально). А многообразие цветовых оттенков достигается комбинацией яркости свечения каждого из цветов, от нулевой до максимальной. Все гениальное просто!



Как работает LED-телевизор 

Фрагмент ЖК-матрицы

Поняв суть, легко понять принцип работы одного пиксела ЖК-матрицы. Возьмем три светофильтра (как три цветных стеклышка), источник белого света и поместим между ними ячейки жидких кристаллов. Жидкие кристаллы под действием электрического напряжения могут поворачиваться, тем самым перекрывая или открывая путь света через светофильтр, а степень перекрытия света, определяет яркость свечения элемента пиксела.

Как работает LED-телевизор

Принцип работы пиксела ЖК-матрицы



Совершив экскурс в принцип работы ЖК-матрицы, вернемся к теме статьи.

Сейчас в магазинах можно увидеть телевизоры LCD, телевизоры LED, телевизоры Edge LED, телевизоры с динамической подсветкой RGB. Так вот, по сути – это всё жидкокристаллические телевизоры, а отличаются они только источником света.

В обычных ЖК-телевизорах (LCD) таким источником является флуоресцентная лампа, конечно особой формы и высокого качества, позволяющая подсвечивать ЖК-матрицу достаточно ярко и практически равномерно.

А вот телевизоры с логотипом LED, в качестве подсветки ЖК-матрицы используют светодиоды, которые значительно меньше потребляют энергии, меньше выделяют тепла и служат намного дольше.


Но и тут есть три разновидности технологий:
1. Светодиоды белого цвета располагаются равномерно по всей площади экрана позади ЖК-матрицы. Такой принцип применялся на первых LED-телевизорах, сейчас практически не используется.
2. Светодиоды белого свечения располагаются по краям матрицы, а свет ко всей поверхности ЖК-панели доставляется по специальной подложке из множества светопроводящих каналов. Соответственно и название этой технологии – Edge LED. Позволяет значительно уменьшить толщину телевизора.
3. Светодиоды располагаются по всей поверхности, но они не белые, а трех основных цветов – красного, зеленого и синего. Кроме того, они не светятся постоянно с одной и той же яркостью, а меняют интенсивность в зависимости от необходимой яркости при формировании конкретного участка кадра. Такая технология носит название – динамичная светодиодная подсветка RGB.


 Как работает LED-телевизор  Как работает LED-телевизор
 Расположение светодиодов подсветки
при технологии Edge LED 
Расположение светодиодов подсветки
при технологии динамической LED подсветки RGB  

 

 

Edge LED активно применяется фирмой Samsung, приверженцем динамической подсветки RGB является Sharp, а компания Sony работает с обеими технологиями. Какая из них лучше? Однозначно нельзя сказать. Использование Edge LED позволяет создавать очень тонкие телевизоры (немногим более 3 см) и очень экономичные. Аппараты, использующие динамическую подсветку RGB, немного массивней (более 5 см), но теоретически должны быть более контрастны. Объективности ради, нужно сказать, что и та и другая технология дают более яркую, более контрастную и более глубокую по цветовому охвату картинку по сравнению с традиционными ЖК-телевизорами. Но соревнуясь в качестве изображения между собой они идут практически наравне и выбор в пользу той или иной технологии носит чисто субъективный характер. Как говорится, на вкус и цвет…

Итак, мы знаем, что LED телевизоры используют светодиоды только для подсветки, а не для формирования изображения. Напрашивается резонный вопрос, а почему нельзя использовать светодиоды трех цветов и не возиться с подсветкой и жидкими кристаллами?

Такие технологии есть, например большие рекламные светодиодные панели, установленные на улицах городов для показа рекламы. В этом случае нет жестких требований по миниатюризации самих диодов, расстояние восприятия изображения довольно велико, но отдельные пиксельные элементы видны вполне отчетливо.

Но наука не стоит на месте и проблема миниатюризации светодиодных элементов уже решена и самой перспективной технологией является OLED – органические светодиоды.

Панели из OLED имеют массу достоинств:

  • угол обзора не имеет значения, яркость не меняется при его изменении
  • толщина панели может быть менее 1 см
  • великолепная экономичность
  • на порядок меньшее время отклика пиксела
  • разновидности OLED-панелей могут быть вообще гибкими и сворачиваться в рулон.
  • Так Sony уже представляет на выставках такое оборудование, которое вызывает огромный интерес. Определенно за этой технологией будущее телевизоров и мониторов.

Что же мешает делать их сейчас? Есть одна проблема. Дело в том, что красные и зеленые пикселы имеют хорошие показатели долговечности работы, а вот синие значительно отстают, на десятки тысяч часов безотказной наработки. Ученые работают над этим, и уже сейчас наработка синих элементов достигла 17 500 часов непрерывного свечения, а было всего 3000. Но даже такой солидный показатель не удовлетворяет требованиям по долговечности. Ведь порой телевизоры и мониторы работают круглосуточно, не выключаясь.


Мы уже сейчас можем видеть OLED-матрицы в мобильных телефонах в мониторах видеокамер и других гаджетах, где они используются не постоянно, а время от времени.

Полноценные же телевизоры LED мы можем увидеть на рынке через год-другой, а на сегодняшний день оптимальным выбором будет аппарат с LED-подсветкой, который послужит вам долгие годы.


Читайте также: