Выбирая телевизионную или любую другую технику, в первую очередь мы знакомимся с характеристиками и возможностями устройства, которое хотим приобрести. Изобилие современных терминов, характеризующих модели телевизоров, обычно приводят к путанице и непониманию у неискушенных в этой области людей. В этой статье мы наглядно покажем, где находиться и что обозначает «тип светодиодной подсветки Edge Led» - технология (способ) подсветки матрицы, в современных жидкокристаллических телевизорах и мониторах. Сделаем небольшое отступление и вкратце расскажем, что такое LED, или проще говоря светодиод, какой он бывает и что из себя представляет.

   Применение светодиодов в повседневной жизни можно наблюдать практически везде, где бы мы не находились - на улице, дома, в транспорте, в офисах, магазинах, мы носим светодиоды с собой, видим их открыто либо спрятанными под панелями, так или иначе мы повсюду видим их свет. За исключением светодиодов излучающих в инфракрасном диапазоне, не видимом человеческому глазу. Инфракрасные светодиоды обычно используются, к примеру, в пультах дистанционного управления, автомобильных видеорегистраторах или устройствах ночного видеонаблюдения. Светодиоды выпускаются с различными цветами излучения, в зависимости от того из какого материала изготовлен его полупроводник, а также имеют некоторые цветовые оттенки. Именно химический состав полупроводника является основополагающим в определении цвета того или иного светодиода. Красные, оранжевые, зеленые, фиолетовые, и другие цвета с разным диапазоном длины волн. Трехцветный светодиод RGB (красный, зеленый, синий) - все три цвета в котором заключены в один корпус, может вообще воспроизводить безграничную палитру цветов. При использовании технологии Edge Led, применяются светодиоды белого свечения (или близкие к белому), содержащие в своей структуре слой люминофора. Белый цвет можно получить либо с помощью трехцветного RGB светодиода, или с помощью одноцветного светодиода, например синего, в сочетании с желто-зеленым люминофорным покрытием. По геометрическим формам и размерам, корпуса светодиодов также могут значительно отличаться друг от друга, и бывают круглые, квадратные, прямоугольные, цилиндрической формы и другие. Самые распространенные размеры светодиодов начинаются от нескольких миллиметров (допустим, индикаторные), и доходят до нескольких сантиметров (осветительные). Светодиоды для телевизоров и мониторов изготавливаются в SMD (Surface Mounted Device) корпусах, иными словами – для поверхностного монтажа, для этого делают небольшие выводы контактов на корпусе диода, чтобы его можно было припаять сверху печатной платы. Применение SMD технологии позволяет значительно уменьшить размеры устанавливаемых в панель светодиодов, а это в свою очередь предоставляет возможность размещать их на сравнительно небольшой монтажной плате.

Планка со светодиодами - LED

   В переводе слово Edge означает - край, ребро, кромка, что само по себе уже дает понять о расположении светодиодов внутри панели, то есть планки со светодиодами располагаются внутри телевизора по краям. На фотографии ниже можно видеть фрагмент такой планки - массив светодиодов, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга. В отличие от жидкокристаллических телевизоров и мониторов предыдущего поколения, в которых для подсветки матрицы использовались лампы с холодным катодом – CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp), телевизоры с Led подсветкой имеют ряд немаловажных преимуществ. Например, срок службы светодиодов значительно превышает срок службы ламп CCFL, технология изготовления у светоизлучающих диодов не использует применения ртути, телевизор или монитор становится намного легче в весе, по сравнению с его старшими собратьями, и другие положительные моменты. О времени жизни светодиодов, во многих документациях на LED панели в основном указано – минимальный срок службы (life time): 30.000 часов работы (примерно три с половиной года). Там же примечание, что срок службы (MTTF) определяется как период времени, при котором яркость светодиода уменьшается до 50% по сравнению с первоначальным значением, при эксплутационном режиме в условиях непрерывной работы при температуре около 25° С градусов. Стоит отметить, что это не единственный способ подсветки матрицы, в некоторых моделях применяют тип подсветки Direct (Full) Led - фронтальная подсветка, где тоже используют светодиоды, но расположенные другим образом (об этом в следующей статье).

   Возьмем для примера модель 3D телевизора, в формате Full HD, одной достаточно известной фирмы – производителя, в котором реализована подсветка Edge Led. Рассматриваемая нами ниже модель имеет диагональ 50 дюймов – 127 сантиметров. Конструктивные особенности панели других моделей и производителей могут немного отличаться, но сам принцип от этого не меняется.

   Дисплей жидкокристаллического телевизора представляет собой металлическую конструкцию панели, внутри которой располагается матрица и все необходимые для ее подсветки элементы. С обратной стороны панели на нее крепятся модули и блоки, каждый из которых выполняет свои, возложенные на него функции. Пошагово разберем панель, и наглядно посмотрим, откуда идет свет. Чтобы добраться до подсветки, сначала надо снять матрицу, для этого откручиваем и убираем металлические держатели, фиксирующие ее по всему периметру.

Снимаем держатели фиксирующие матрицу

Теперь матрицу можно снять

Панель без матрицы

   Непосредственно за стеклом жидкокристаллического дисплея, находится слой, состоящий из трех тонких листов пленки, предназначенных для фильтрации и равномерного рассеивания света по всей поверхности матрицы. Каждая из них обладает своими свойствами и имеет свое название – цветовой фильтр, поляризационная пленка и диффузор (рассеиватель). Слой с распределяющими свет пленками, удерживается с помощью пластмассовой рамки, которая крепится сверху на металлическую панель. Для дополнительной фиксации по краям пленки сделаны отверстия. На фотографии ниже можно видеть все три пленки, приподнятые по отдельности.

Пленки для равномерного рассеивания света

Фиксатор пленок в панели

   Следующая, немаловажная, составляющая часть подсветки Edge Led, представляет собой световой проводник или «световод» (светорассеивающая панель), состоящий из множества микроскопических отражающих элементов, так называемых микролинз, предназначенных для преломления света (рефракции). Основная задача светового проводника, заключается в максимально равномерном направлении светового потока от светодиодов, на все пространство пикселей. По утверждению разработчиков, применение такого световода приближает по характеристикам освещения к подсветке Direct (Full) Led. Световод выполнен из прозрачного пластика (с насечками) на основе синтетического полимера, толщиной 3 mm, обладающего высокой светопроводимостью. Внутри панели, пластина световода расположена таким образом, чтобы максимальная яркость света, излучаемая светодиодами, проникала ровно в торцы пластика, соответственно светодиоды должны находиться на близком расстоянии по отношению к торцам световода. С тех сторон, где светодиоды не используются для подсветки, торцы пластика заклеены светоотражающими полосками.

Световой проводник и светодиоды

Световой проводник вид с торца

Светоотражающая полоска с торца пластины

Световод - вид со стороны отражателя

Световод - вид со стороны матрицы

   Под световодом расположена подложка – светоотражающая пленка, которая отражает поток света вертикально в сторону световода. Это последний элемент, входящий в состав необходимый для подсветки матрицы. За светоотражателем, видно металлическое днище панели, с аккуратно уложенными шлейфами, по ним подается питающее напряжение для светодиодов. Через специальные прорези, сделанные в днище, шлейфы тянутся к модулю управляющему подсветкой, установленному с обратной стороны панели.

Светоотражающий лист

Под светоотражающей пленкой

Шлейфы тянутся к модулю управления подсветкой

   Для полноценного функционирования светодиодов, необходимо обеспечить достаточный отвод тепла выделяемого в процессе работы. Как известно, высокая температура крайне отрицательно влияет на рабочие характеристики светодиода, и его перегрев может привести к разрушению полупроводникового перехода. На фотографиях видно, что под светодиодами установлен радиатор, выполненный из алюминиевого сплава, обладающего высокой теплопроводностью. Радиатор прикручен к металлическому днищу панели, что увеличивает рассеивание тепла и уменьшает риск перегрева во время работы.

Алюминиевый радиатор под светодиодами

Радиаторы светодиодов ЖК телевизора

   Это все элементы, входящие в состав подсветки Edge Led. В завершении данной статьи скажем, что достоинства, так же как и недостатки, несомненно, присутствуют в способе подсветки Edge Led, но поскольку целью статьи было наглядно показать устройство этого способа подсветки, с кратким описанием всех элементов, то оставим обсуждение всех преимуществ и недостатков – для комментариев, ну или для соответствующей публикации. В описании мы показали расположение светодиодов справа и слева панели, заметим, что они могут находиться также сверху и снизу, либо по всему периметру, в зависимости от модели или производителя телевизора. По внешнему виду, телевизор с Edge Led подсветкой легко узнается, и если посмотреть на него сбоку, то толщина корпуса будет немного меньше в сравнении с толщиной корпуса телевизора с подсветкой Direct (Full) Led. Итак, мы вкратце рассмотрели всю конструкцию подсветки Edge Led, и прежде чем поставить точку, ниже покажем еще несколько фотографий, когда светодиоды включены.

Плавное включение светодиодов

Светодиоды горят на полную яркость

   На этом все, в следующей статье мы покажем, как устроена и расположена фронтальная подсветка (Direct LED).

---