تاریخچه بک لایت تلویزیون ال جی

بک لایت تلویزیون ال جی

در چند دهه اول استفاده از تلویزیون های مصرفی، نیازی به نور پس زمینه نبود. فناوری لوله پرتو کاتدی (CRT) نیازی به آن ندارد، زیرا برای خود منبع نور است. تلویزیون های پلاسما از همان نوع فسفرسانس استفاده می کردند که CRT ها استفاده می کردند، به این معنی که آنها همچنین می توانستند نور خود را ساطع کنند

اما با ظهور تلویزیون های صفحه تخت مبتنی بر LCD، نیاز به روشنایی ایجاد شد و در اصل به معنای لامپ های فلورسنت کاتد سرد (CCFL) بود، فناوری مشابه نورهای فلورسنت و نئون. اما از آنجایی که این لامپ‌ها گرمای تولید می‌کنند که می‌تواند به نمایشگر آسیب برساند و از نظر مصرف انرژی بسیار کارآمد نیستند، تقریباً از تلویزیون‌های امروزی ناپدید شده‌اند.

در عوض، یکی از بزرگ‌ترین نوآوری‌ها در فناوری مدرن تلویزیون جایگزین آن‌ها شد: نور پس‌زمینه LED. با این تغییر، سازندگان تلویزیون شروع به نامیدن تلویزیون‌های LCD با نور پس‌زمینه LED کردند تا آنها را از مدل‌های قدیمی‌تر CCFL-lit متمایز کنند. اما با توجه به اینکه آخرین تلویزیون‌های CCFL یک دهه پیش از بازار خارج شدند، به همان اندازه احتمال دارد که سازندگان تلویزیون نام‌گذاری LED را حفظ کرده باشند تا تمایز بین تلویزیون‌های LCD و پنل‌های OLED را که از فناوری نمایش بسیار متفاوت (و تا حد زیادی برتر) استفاده می‌کنند، محو کنند.

از آن زمان، نور پس‌زمینه LED به روش‌های مختلفی اصلاح شده است و گزینه‌های متعددی در تلویزیون‌های امروزی در بازار وجود دارد.

نور پس زمینه مدرن: کم نور محلی و HDR

تلویزیون های oday از تعدادی روش نور پس زمینه استفاده می کنند که در ادامه به آنها خواهیم پرداخت، اما بزرگترین تغییر، معرفی مناطق نور پس زمینه گسسته بوده است. به جای روشن کردن کل صفحه، نور پس‌زمینه‌های LED تلویزیون را می‌توان به صورت جداگانه نشان داد، به این معنی که می‌توان آن‌ها را روشن یا خاموش کرد، در صورت لزوم کم‌نور یا روشن‌تر کرد تا بخش‌های روشن‌تر یا تیره‌تری از تصویر تلویزیون ارائه شود.

ممکن است چیز زیادی در مورد نوآوری کم نور محلی ندانید، اما احتمالاً در مورد ویژگی فعال کننده آن شنیده اید: محدوده دینامیکی بالا یا HDR این یکی از بهترین ویژگی های تلویزیون های امروزی است و توصیه می کنیم هنگام خرید تلویزیون به آن توجه کنید.

با مناطق کم نور محلی که امکان روشنایی متغیر را در بخش‌های مختلف نمایشگر فراهم می‌کند، رسانه‌های جدید فراداده‌های اضافی را فراتر از ویدیو و صدا ساده، شامل می‌شوند. این داده ها طرح روشنایی و نور پس زمینه را برای یک صحنه یا فریم محتوا توصیف می کند. در حالی که ممکن است این ابرداده تحت نام‌های فرمت‌های مختلف، مانند HDR10 یا Dolby Vision قرار بگیرد، موارد ضروری یکسان است - توضیح می‌دهد که نور پس‌زمینه‌های کم‌نور چگونه باید برای تولید تصویر غنی‌تر رفتار کنند.

فرمت‌های مختلفی با درجات مختلف دانه‌بندی وجود دارد، اما نتیجه نهایی این است که رسانه‌های مدرن این کنترل روشنایی اضافی را در نظر می‌گیرند، درست مانند رنگ‌ها و صدای چند کاناله.

اما یک گرفتاری وجود دارد. هر نوع نور پس زمینه سطح یکسانی از کنترل را ارائه نمی دهد. در نتیجه، هر تلویزیونی حتی اگر از فرمت های HDR یکسانی پشتیبانی کند، سطح توانایی یکسانی ندارد. و همه چیز به این بستگی دارد که از چه نوع نور پس زمینه استفاده می شود.

برای کسب مشاوره رایگان در خصوص تعمیرات تلویزیون ال جی می توانید با شماره 05138424040 تماس بگیرید.(نمایندگی رسمی ال جی در شهر مشهد)

فن آوری های ضروری نور پس زمینه لبه روشن شد

نمایشگرهای لبه‌دار با تنظیم یک ردیف LED در امتداد لبه‌های بالا و پایین صفحه، یا زنگ زدن دور قاب تلویزیون با چراغ‌های LED، پنل LCD را روشن می‌کنند. این نور سپس با یک راهنمای نور پخش کننده ویژه، یک ورقه پلاستیکی نیمه شفاف که به نور LED در قاب تلویزیون اجازه می دهد تا بخش بزرگتری از نمایشگر را روشن کند، در پشت پنل LCD توزیع می شود

این یک روش بسیار مقرون به صرفه برای روشن کردن تلویزیون است، زیرا از کمترین میزان LED استفاده می کند. همچنین سطحی از کنترل نور پس زمینه پویا را برای پشتیبانی از HDR ارائه می دهد. در مجموعه‌هایی که برای این کار مجهز هستند، بخش‌هایی از نوارهای نورپردازی لبه را می‌توان تیره یا کم‌نور کرد تا سیاهی عمیق‌تری ایجاد کرد، یا برای برجسته‌کردن بخش‌های روشن‌تر صفحه‌نمایش، روشن‌تر شد. با این حال، از آنجایی که آنها مستقیماً پنل LCD را از پشت روشن نمی‌کنند، در مقایسه با سایر فناوری‌های نور پس‌زمینه، جلوه آن به‌طور قابل‌توجهی خاموش می‌شود.

از آنجایی که این ال‌ای‌دی‌های لبه‌دار را می‌توان به‌صورت جداگانه کم‌نور یا روشن‌تر کرد، تلویزیون‌های دارای نور لبه می‌توانند مقداری کنترل نور پس‌زمینه پویا را برای محتوای محدوده دینامیکی بالا ارائه دهند. این میتواند با دو راه انجام شود.

ابتدا، LED های بالا و پایین نمایشگر را می توان کم نور کرد تا روشنایی را در یک نوار عمودی، از بالا به پایین نمایشگر تغییر دهد. این صفحه نمایش را به 8 تا 16 ناحیه متمایز کاهش نور تقسیم می کند.

دوم، ردیف های بالا و پایین LED ها را می توان به طور مستقل کم نور کرد و به طور موثر تعداد مناطق کم نور را دو برابر کرد.

هر دوی این روش‌ها از استفاده از مناطق تیره‌کننده گسترده و پراکنده رنج می‌برند، که اثر HDR را به‌طور قابل‌توجهی خاموش می‌کند و اغلب بخش‌های ناخواسته نمایشگر را روشن می‌کند، اثری به نام هاله‌سازی.

نور پس زمینه LED کیفیت تصویر تلویزیون ال سی دی را افزایش می دهد

کیفیت تصویر تلویزیون یک موضوع داغ است. در حالی که برخی هنوز کیفیت تصویر ارائه شده توسط تلویزیون های پلاسما را ترجیح می دهند، تلویزیون های LCD به دلیل پیشرفت های اخیر فناوری محبوب هستند. بیشتر این پیشرفت ها را می توان به سوئیچ به نور پس زمینه LED نسبت داد که جایگزین چراغ های فلورسنت کاتد سرد CCFL)) و افزایش دقت رنگ و افزایش کنتراست (تفاوت در روشنایی بین قسمت های سیاه و سفید تصویر) شده است.

نورپردازی پیکسل های LCD

برخلاف سلول‌های صفحه‌نمایش پلاسما، پیکسل‌های تلویزیون‌های LCD و مانیتورهای کامپیوتر LCD نور ساطع نمی‌کنند. در عوض، صفحه نمایش با نور پس زمینه روشن می شود. نور سفید ناشی از نور پس‌زمینه در رنگ و شدت توسط میلیون‌ها زیرپیکسل تغییر می‌کند که هر کدام شامل یک "شاتر" LCD پیشرونده و یک فیلتر قرمز، سبز یا آبی است.

نور حاصل از سه زیرپیکسل با رنگ های مختلف در یک پیکسل واحد ترکیب می شود تا یک نقطه کوچک با رنگ و شدت مناسب برای تصویر نمایش داده شود. بیش از دو میلیون از این پیکسل ها تصویر روشن را در یک تلویزیون LCD با کیفیت بالا تشکیل می دهند.

نور پس زمینه یک عنصر حیاتی است که کیفیت تصویر تولید شده را تعیین می کند. نه تنها روشنایی تصویر را تعیین می کند، بلکه بر دقت رنگ نیز تأثیر می گذارد. به عنوان مثال، اگر نور سفید رنگ زرد داشته باشد، پیکسل های قرمز کمی نارنجی به نظر می رسند. این افکت با ضرب دو میلیون بار کیفیت تصویر را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.

زمان فناوری نور پس زمینه نسل بعدی است

از لحاظ تاریخی، تلویزیون‌های CCFL به تلویزیون‌های LCD با نور پس‌زمینه ارزان، بادوام و خوب سرویس می‌دهند. اما از آنجایی که سازندگان تلویزیون و مانیتور برای کیفیت تصویر بهتر تلاش می کنند، معایب CCFL ها بیش از حد آشکار شده است.

CCFL ها دارای طیف رنگی محدودی هستند (محدوده طول موج و در نتیجه رنگ ها در نور سفید ساطع شده)، که بر دقت رنگ تأثیر می گذارد. آنها همچنین نسبتاً ناکارآمد هستند - که به صورت شار نوری (بر حسب لومن) برای یک توان ورودی داده شده (بر حسب وات) بیان می شود - در حدود 40 lm/W، مصرف برق را افزایش می دهد. همچنین، با نازک‌تر شدن و بادوام‌تر شدن صفحه‌نمایش‌ها، اندازه و شکنندگی CCFL باعث می‌شود این فناوری از استاندارد خارج شود

LED ها تمام کمبودهای نور پس زمینه CCFL را برطرف می کنند - اما با هزینه بالاتر. با این وجود، مصرف‌کنندگان تلویزیون‌ها و رایانه‌های LCD ممتاز آماده هستند تا برای بهبودهایی که نور پس‌زمینه LED در کیفیت تصویر ایجاد می‌کند، بپردازند.

کیفیت تصویر بهتر است زیرا LED ها همچنین دارای طیف رنگ گسترده تری نسبت به CCFL هستند (شکل 1). این سیستم‌ها همچنین کارآمدتر و نازک‌تر هستند، زیرا LEDها کارآمدتر 100 تا 145 lm/W)) نسبت به CCFL و فشرده‌تر هستند.

علاوه بر این، نور پس‌زمینه LED یکی از تفاوت‌های عمده باقی مانده در کیفیت تصویر بین فناوری‌های پلاسما و LCD را برطرف می‌کند: درجه کنتراست. سلول های پلاسما را می توان به طور انتخابی خاموش کرد، بنابراین مناطق سیاه واقعا سیاه هستند، در حالی که نور پس زمینه CCFL نمی تواند، بنابراین قسمت های سیاه تصویر خاکستری باقی می مانند. با این حال، از آنجایی که LED ها را می توان به سرعت روشن و خاموش کرد، مناطق انتخاب شده از صفحه را می توان واقعاً سیاه کرد و کنتراست را بهبود بخشید.

نور پس‌زمینه LED با استفاده از آرایه‌ای از LEDها در سراسر صفحه نمایش یا با استفاده از LEDهای نصب شده روی لبه همراه با یک پانل انتشار نور اجرا می‌شود. همانطور که از نام آن پیداست، LED های نصب شده در لبه ودر اطراف صفحه نمایش قرار گرفته اند و یک پانل ویژه نور LED ها را در سراسر صفحه پخش می کند. ال ای دی های لبه ای اجازه تولید پنل هایی با ضخامت بیش از 10 میلی متر را می دهند، اما از این مضرات رنج می برند که مناطق صفحه نمایش را نمی توان به طور انتخابی کم نور کرد و کنتراست را در مقایسه با نور پس زمینه آرایه LED محدود می کند.

سفید در مقابل RGB

LED های مورد استفاده برای نور پس زمینه صفحه نمایش LCD یا سفید هستند یا گروهی از LED های قرمز، سبز و آبی RGB)) هستند که برای تولید نور سفید ترکیب می شوند.

LED های سفید معمولاً LED های آبی هستند که با فسفر ترکیب می شوند. نور آبی از LED توسط فسفر جذب می شود و سپس آن را دوباره به صورت نور سفید منتشر می کند. کیفیت نور سفید تولید شده می تواند توسط ویژگی های فسفر به خطر بیفتد. علاوه بر این، کارایی LED کاهش می‌یابد زیرا انرژی در انتقال نور آبی به نور سفید از بین می‌رود و شدت ورودی برق را کاهش می‌دهد.

نور سفید تولید شده از LED های RGB نسبت به LED های سفید برتری دارد زیرا دارای طیف رنگی وسیع تری است و نقطه سفید (که رنگ واقعی نور سفید را تعیین می کند) می تواند برای جبران اثرات پیری تنظیم شود. علاوه بر این، LED های RGB نور سفید را کارآمدتر از LED های سفید تولید می کنند زیرا توزیع توان طیفی LED های قرمز، آبی و سبز را می توان برای مطابقت با طیف های انتقال فیلترهای رنگی LCD بهینه کرد.

مدارهای الکترونیکی اضافی مورد نیاز برای کنترل رنگ‌های تشکیل‌دهنده نور پس‌زمینه LED RGB گران است و LEDها فضای بیشتری را اشغال می‌کنند زیرا برای تولید نور سفید به جای یک دستگاه، به سه دستگاه نیاز است.

OSRAM و سایر سازندگان با ترکیب سه LED رنگی در یک بسته واحد، مشکل فضا را حل کرده‌اند. این شرکت دستگاه های Multi CHIPLED خود را برای کاربردهای نور پس زمینه عرضه می کند. شکل 2 LED را نشان می دهد و شکل 3 یک تلویزیون LCD را نشان می دهد که از چند CHIPLED برای نور پس زمینه استفاده می کند.

کمک طراحی

تامین کنندگان اجزای درایور LED و LED اطلاعات مفید زیادی را برای طراحانی که به دنبال اجرای راه حل نور پس زمینه LED هستند ارائه می دهند. به عنوان مثال، National Semiconductor یک یادداشت کاربردی تولید کرد که یک راه حل نور پس زمینه LED را برای مانیتور کامپیوتر با استفاده از تنظیم کننده جریان ولتاژ بالا LM3432 شش کاناله و دستگاه همراه LM3430 برای تامین ولتاژ بالا مورد نیاز برای راه اندازی رشته های LED به صورت سریالی مرتبط توصیف می کند. این شرکت می گوید LM3430 و LM3432 یک راه حل کامل برای اکثر برنامه های کاربردی نور پس زمینه LED با روشنایی بالا ارائه می دهند.

Semiconductor همچنین درایور LED سفید LP8543 را برای نور پس زمینه صفحه نمایش LCD با اندازه متوسط ارائه می کند. LP8543 دارای یک مبدل تقویت کننده یکپارچه است و دارای هفت سینک جریان قابل تنظیم است که می تواند توسط رابط سریال سازگار با SMBus یا I2C، ورودی PWM و حسگر نور محیط ALS)) کنترل شود. شکل 4 یک کاربرد معمولی را نشان می دهد.

به طور مشابه، OSRAM یک کاغذ سفید تولید کرده است که نحوه بهینه سازی و تثبیت رنگ سفید تولید شده توسط LED های RGB را شرح می دهد. در این مقاله، OSRAM توصیه می کند که ترکیبی از 64 درصد سبز، 8 درصد آبی و 28 درصد قرمز رنگ سفید را با طیف رنگی وسیع تولید می کند. این شرکت توصیه می کند که افزایش سن و دما بر کیفیت نور سفیدی که LED RGB تولید می کند تأثیر می گذارد. مقاله نحوه جبران این اثرات را شرح می دهد.

در نهایت، STMicroelectronics یک برد نمایش نور پس‌زمینه پنل LCD را بر اساس درایور LED7706 خود با تنظیم‌کننده تقویت عرضه می‌کند. برد نمایشی یک مبدل تقویت کننده یکپارچه با راندمان بالا و شش ژنراتور جریان کنترل شده را به طور خاص برای تامین آرایه های LED مورد استفاده در نور پس زمینه پانل های LCD طراحی شده است.

نور پس زمینه فروش LED را افزایش می دهد

علیرغم افزایش هزینه تلویزیون های دارای نور پس زمینه LED، این بخش سودآور است. طبق گزارش گروه تحلیلی IMS Research مستقر در بریتانیا، فروش LED در سال 2010 به دلیل محبوبیت آنها برای نور پس زمینه تلویزیون های LCD رونق گرفت. IMS می گوید که بازار LED بسته بندی شده از 6.1 میلیارد دلار در سال 2009 به 10.2 میلیارد دلار در سال 2010 افزایش یافته است که نور پس زمینه تلویزیون های LED بسته بندی شده 2.5 میلیارد دلار به کل کمک کرده است، از 0.4 میلیارد دلار در سال 2009. به عبارت دیگر، افزایش نور پس زمینه تلویزیون به تنهایی بیش از نیمی از رشد کل بازار LED بسته بندی شده میباشد.

توجه: برخی از سازندگان به تلویزیون های LED با نور پس زمینه به عنوان "تلویزیون LED" اشاره می کنند. تلویزیون‌های LED با نور پس‌زمینه را با نمونه‌های بسیار نادری که از ال‌ای‌دی‌های ارگانیک OLED)) استفاده می‌کنند که نور ساطع می‌کنند و در نتیجه نیازی به نور پس‌زمینه ندارند برای جایگزینی پیکسل‌های LCD در پانل تصویر اشتباه نگیرید. اگرچه برخی از مجموعه های صفحه نمایش کوچک در دسترس هستند، تلویزیون های OLED بزرگتر بعید است تا قبل از اواسط دهه در دسترس باشند.