Teknologi Lampu Latar LED Dari TV LCD LED

1. Deskripsi singkat tentang karakteristik TV LED

TV LED dicitrakan langsung oleh LED, menggunakan prinsip emisi cahaya aktif. Layar tampilan LED berwarna menggunakan tiga tabung LED R/G/B untuk membentuk titik piksel, dan mewujudkan tampilan gambar dengan mengontrol hidup/mati setiap titik piksel. Prinsip pencitraan sangat mirip dengan plasma bercahaya aktif. Tidak ada sirkuit lampu latar di dalam TV LED, dan seluruh mesin sangat tipis (sekitar 2cm), seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1. Saat ini, meskipun efek gambar dan efisiensi energi TV LED lebih baik daripada TV LCD, harga lebih tinggi, sehingga volume penjualan saat ini jauh lebih kecil daripada TV LCD, dan akan memakan waktu lama bagi mereka untuk mengganti TV LCD.

2. Apa itu lampu latar LED?

Dari sudut pandang prinsip, layar kristal cair agak seperti kotak lampu iklan jalanan. Sumber cahaya di belakangnya disebarkan sampai batas tertentu dan disinari secara merata pada film transparan dengan gambar, sehingga mentransmisikan gambar yang cerah. Panel LCD seperti lapisan film, tetapi gambarnya berubah, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.

Perangkat layar kristal cair tradisional menggunakan CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamps) sebagai sumber cahaya. Meskipun namanya sangat profesional, kami memahaminya sebagai lampu neon rumah tangga, tetapi tabungnya sangat tipis, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.

Lampu latar LED menggunakan dioda pemancar cahaya LED sebagai pengganti lampu fluorescent tradisional (CCFL), sehingga dapat menjadi lampu latar TV LCD. Sederhananya, lampu fluorescent asli yang diisi dengan gas inert diganti dengan tabung yang berisi dioda pemancar cahaya, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4. Tentu saja, dalam aplikasi praktis, dioda pemancar cahaya tidak harus dibuat menjadi tabung lampu, tetapi juga dapat diatur dalam array. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5.

3. Pengantar prinsip pencahayaan LED

LED adalah singkatan dari English Light Emitting Diode (light emitting diode), struktur dasarnya adalah sepotong bahan semikonduktor electroluminescent, ditempatkan di rak bertimbal (seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6), disegel dengan resin epoksi di sekitar, Untuk melindungi inti internal kawat, sehingga LED memiliki kinerja seismik yang baik.

Inti dari dioda pemancar cahaya adalah wafer yang terdiri dari semikonduktor tipe P dan N. Ada lapisan transisi antara semikonduktor tipe-P dan semikonduktor tipe-N, yang disebut sambungan PIN. Di persimpangan PN bahan semikonduktor tertentu, ketika pembawa minoritas yang disuntikkan dan pembawa mayoritas bergabung kembali, kelebihan energi dilepaskan dalam bentuk cahaya, sehingga secara langsung mengubah energi listrik menjadi energi cahaya. Dengan tegangan balik yang diterapkan pada sambungan PN, sulit untuk menyuntikkan pembawa minoritas, sehingga tidak memancarkan cahaya. Jenis dioda yang dibuat dengan prinsip electroluminescence injeksi disebut light-emitting diode, atau disingkat LED. Ketika LED dalam keadaan konduksi maju (yaitu, tegangan positif diterapkan pada kedua ujungnya), dan arus mengalir dari anoda ke katoda LED, kristal semikonduktor memancarkan cahaya warna yang berbeda dari ultraviolet ke inframerah. II. Intensitas cahaya berhubungan dengan arus.

Di bidang video, orang umumnya menggunakan NTSC sebagai standar untuk mengukur karakteristik reproduksi warna perangkat video. Indikator ini mengacu pada tingkat kejenuhan yang dapat ditampilkan perangkat layar pada berbagai warna di seluruh ruang warna, yaitu, sejauh mana warna biru, hijau, dan merah dapat ditampilkan. TV LCD tradisional biasanya menggunakan lampu fluorescent katoda dingin (CCFL) sebagai sumber cahaya. Dalam kehidupan sehari-hari, sering terlihat bahwa warna banyak objek di bawah lampu neon terdistorsi. Ini karena cahaya yang dipancarkan oleh lampu neon bukanlah cahaya putih dalam arti sebenarnya, sehingga warna tampilan tidak cukup kaya, reproduksi warna buruk, dan gamut warna yang dapat ditutupi Rentangnya hanya 65% hingga 75% dari standar NTSC. Lampu latar LED dapat memperpanjang gamut warna TV LCD hingga 105% dari standar NTSC, dan pada dasarnya dapat mereproduksi warna pemandangan alam.

Keempat, skema komposisi lampu latar LED

Saat menggunakan LED sebagai sumber lampu latar, ada dua solusi: satu menggunakan RGB-LED, dan lainnya menggunakan LED putih.

Ketika RGB-LED digunakan untuk menyusun sumber cahaya latar, sebagian sesuai dengan angka 1:1:1, yaitu setiap unit terdiri dari satu LED merah, biru dan hijau, seperti terlihat pada Gambar 7. Pada saat ini, solusi yang paling umum adalah setiap unit terdiri dari 1 LED merah, 1 biru, dan 2 hijau. Karena metode kombinasi ini dapat secara efektif menghindari perbedaan efisiensi cahaya LED.

Keuntungan menggunakan TV lampu latar RGB-LED terutama dalam hal ekspresi warna dan kontras. Ini karena penggunaan elemen pemancar cahaya independen tiga warna primer RGB, rentang gamut warnanya dapat melebihi 120% dari NTSC, dan beberapa model dapat mencapai 150%, yang sepenuhnya memenuhi atau melampaui level TV plasma. TV RGB-LED mendukung teknologi penyesuaian area lampu latar, dan penyesuaian kecerahan mudah diterapkan. Oleh karena itu, dalam hal kontras, kontras dinamis yang sangat tinggi seringkali dapat dicapai, yang dapat sangat meningkatkan kualitas gambar.

Meskipun kinerja TV RGB-LED bagus, ia juga memiliki kelemahan sebagai berikut: salah satunya adalah tidak ada keuntungan dari segi biaya; yang lainnya adalah bahwa sirkuit peredupan terpisah dan struktur pembuangan panas yang lebih baik diperlukan, yang juga akan menyebabkan struktur TV yang rumit sampai batas tertentu. Selain itu, jika salah satu sumber cahaya latar rusak, kecerahan gambar pada titik tersebut jelas tidak normal.

LED putih jauh lebih sederhana daripada RGB-LED. Ini menggantikan tabung fluorescent CCFL dengan sumber cahaya LED yang hanya bisa memancarkan cahaya putih. Karena LED putih tidak memerlukan peredupan sumber cahaya latar seperti LED RGB, persyaratan pada struktur sirkuit relatif rendah. Meskipun kinerja warna LED cahaya putih tidak sebagus RGB-LED, ini lebih buruk daripada tabung CCFL. Selain itu, setiap LED dapat saling melengkapi dalam emisi cahaya. Bahkan jika LED tertentu rusak, pada dasarnya dapat memastikan keseragaman kecerahan. Selain itu, ia memiliki keunggulan biaya. LED putih telah menjadi solusi pilihan untuk TV LCD LED populer.

5. Cara memasang lampu latar LED

Dalam pemasangan lampu latar LED, menurut posisi orang yang memotret, dapat dibagi menjadi dua kategori: tipe langsung (mengganti seluruh bagian belakang layar tampilan dengan LED) dan tipe orang samping (LED di pinggiran).

Lampu latar yang menyala langsung mudah dipasang dan tidak memerlukan pelat pemandu cahaya. Array LED ditempatkan di bagian bawah kotak lampu. Cahaya yang dipancarkan dari LED dipantulkan di bagian bawah dan samping, dan kemudian dipancarkan secara merata melalui diffuser dan modul optik di permukaan, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 8.

Ketebalan lampu latar yang menyala langsung ditentukan oleh jarak antara bagian bawah kotak lampu dan diffuser. Umumnya, semakin tebal ketebalannya, semakin baik keseragaman cahaya lampu latar. Ketika lampu latar lebih tipis, keseragaman warna dan kecerahan menjadi teknologi utama lampu latar langsung. Jenis distribusi medan cahaya lampu LED memainkan peran penting dalam keseragaman warna dan kecerahan lampu latar. Saat ini, lampu LED yang digunakan pada sumber backlight biasanya memiliki dua jenis: tipe Lambertian dan tipe edge-emitting. Karena LED pemancar tepi lebih kondusif untuk keseragaman cahaya lampu latar, sebagian besar lampu latar yang menyala langsung menggunakan LED pemancar tepi, tetapi tidak cocok untuk menggunakan LED pemancar samping sudut besar. Hal ini dikarenakan intensitas cahaya yang rendah sehingga mudah menimbulkan flek hitam. Mempengaruhi keseragaman lampu latar.

Jenis entri samping berarti bahwa LED dipasang di sisi pelat pemandu cahaya yang dirancang khusus. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 9. Karena sumber cahaya ditempatkan di sisi pelat pemandu cahaya, hanya diperlukan lembaran reflektif di bagian belakang, sehingga TV dapat dibuat sangat tipis, tetapi tingkat pemanfaatan sumber cahaya dari metode ini lebih rendah, dan semakin tipis sumber cahaya, semakin rendah tingkat pemanfaatannya, maksimumnya sekitar 50% .

Enam, keuntungan dari lampu latar LED

1. Tegangan kerja rendah

LED menggunakan catu daya tegangan rendah, dan tegangan catu daya antara 5V dan 24V. Oleh karena itu, rangkaian penguat lampu latar katoda dingin dihilangkan, dan faktor keamanan catu daya sangat ditingkatkan, yang sangat cocok untuk tempat umum. Pada saat yang sama, desain modul catu dayanya cukup sederhana.

2. Efisiensi tinggi dan konsumsi rendah

Kekuatan TV berwarna LCD yang menggunakan lampu latar LED 1/3 atau lebih rendah dibandingkan dengan TV berwarna LCD berukuran sama yang menggunakan lampu latar CCFL, yang tidak dapat dibandingkan dengan TV berwarna plasma. Jika lampu latar LED dinamis digunakan, konsumsi daya minimum TV LCD lampu latar LED 47 inci bisa serendah 10W.

Selain itu, LED memiliki masa pakai hingga 100.000 jam (peluruhan cahaya adalah 50% dari awal), stabilitas tinggi, dan tidak ada zat beracun seperti merkuri, yang ramah lingkungan.

3. Waktu respons yang singkat dan ketahanan goncangan yang baik

Tabung CCFL tradisional memiliki frekuensi cahaya rendah, dan pemandangan dinamis dapat menyebabkan lompatan gambar. Lampu latar LED dapat secara fleksibel menyesuaikan frekuensi cahaya, dan frekuensinya jauh lebih tinggi daripada CCFL, sehingga dapat menampilkan gambar bergerak dengan sempurna. Selain itu, struktur planar memungkinkan LED memiliki struktur internal yang stabil dengan kinerja seismik yang sangat tinggi, yang jauh lebih kuat daripada tabung CCFL.

4. Rentang penyesuaian kecerahan dan kontras yang lebar

Rentang penyesuaian kecerahan LED besar, tidak seperti CCFL, ada ambang batas untuk kecerahan terendah. White balance lampu latar LED dapat memastikan kontras dan kecerahan keseluruhan secara bersamaan. LED adalah sumber cahaya datar. Unit pemancar cahaya paling dasar adalah potongan persegi kecil dengan panjang sisi 3mm ~ 5mm, yang dapat dengan mudah digabungkan untuk membentuk sumber cahaya permukaan dari area tertentu, dan kecerahannya memiliki keseragaman yang tinggi, dan pada saat yang sama , perlu tambahan Komponen optik juga sangat sederhana.