Что такое ccfl подсветка

Виды подсветки матрицы монитора или телевизора

В этой статье я расскажу вам о существующих на сегодняшний день видах подсветки матрицы любого жидкокристаллического монитора или телевизора (светодиодную LED и флуоресцентную CCFL).

Качество подсветки матрицы дисплея оказывает непосредственное влияние на такие важные характеристики монитора или телевизора, как контрастность, яркость и качество цветопередачи изображения. Без наличия качественной подсветки монитора, вы никогда не сможете получить, передающее все тонкости и нюансы изображение.

Так же недостаточная яркость и контрастность изображения, может оказывать негативное влияние на ваше зрение. Поэтому, при выборе монитора или телевизора следует обращать внимание на то, как организована подсветка того или иного устройства, ее достоинства и недостатки.

Для создания монитора или телевизора, который будет качественно передавать изображение, одной подсветки не достаточно. Большое значение имеет тип используемой ЖК-матрицы.

Например, мониторы построенные на IPS-матрице с CCFL лампами, будут превосходить по качеству изображения мониторы на TN-матрице с ЛЕД подсветкой. Поэтому при выборе монитора или телевизора нужно обращать внимание и на этот параметр.

Из-за непонимания, многие неверно воспринимают такие выражения, как LED-монитор или LED-телевизор (читается как «эл э ди телевизор»).

Термин «LED-телевизор» или «LED TV» был введен корпорацией Samsung, для выделения на фоне остальных моделей, новой линейки LCD-телевизоров, которые в качестве подсветки экрана используют светодиоды.

К непониманию этих терминов (в маркетинговых целях), очень большие усилия приложили производители мониторов и телевизоров, вводя нас в заблуждение и пытаясь заверить, что приставка LED в названии изделия, позволяет им выделить монитор или телевизор в новый тип, отличный от жидкокристаллической технологии.

На самом деле LED, это только вид подсветки жидкокристаллической матрицы дисплея и ни чего больше. Будь то монитор, телевизор или другое устройство.

Технология LED-подсветки, по сравнению с CCFL имеет несколько вариантов исполнения.

Обо всех типах, плюсах и минусах LED-подсветки я расскажу ниже, а сейчас перейдем к старой, но еще держащейся на плаву, технологии подсветки монитора CCFL лампами.

Подсветка ЖК-матрицы CCFL лампами

CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamps) – флуоресцентные лампы с холодным катодом. Ранее использовались лампы с горячим катодом HCFL, но из-за своей ненадежности и недолговечности были заменены на CCFL.
Лампы CCFL представляют собой те же лампы дневного света, только уменьшенного размера. Принцип работы у них такой же. На внутреннюю поверхность лампы нанесен слой люминофора, а сама она заполнена смесью инертного газа с парами ртути. При подаче напряжения пары ртути взаимодействуют с люминофором, и он начинает светиться.

Подсветка матрицы дисплея CCFL лампами может быть организована следующими способами ⇒

Для равномерного распределения света всеми перечисленными способами, применяется специальная, адаптированная к каждому из них система рассеивания, состоящая из различных форм и размеров световодов и призм. Вариантов организации равномерного распределения света существует достаточно много.

Данный вид подсветки нашел широкое применение в производстве ЖК-мониторов, телевизоров и жидкокристаллических дисплеях для другой техники.

На сегодняшний день подсветка мониторов CCFL лампами изжила себя и считается устаревшей, но в некоторых областях ее еще успешно применяют.

Технология подсветки CCFL лампами очень сильно сдала позиции при производстве ЖК телевизоров (более 90% всех выпускаемых сегодня жидкокристаллических телевизоров, используют в качестве подсветки светодиоды), но в производстве профессиональных и полупрофессиональных мониторов для работы с изображениями, где очень важна точность цветопередачи, она еще продолжает присутствовать. В таких мониторах используются качественные, специально подобранные лампы, излучающие равномерный и однородный свет.

Светодиодная подсветка с использованием RGB LED может дать точность цветопередачи, которую обеспечивают CCFL лампы и даже лучше, но ее реализация пока значительно дороже.

У покупателя сегодня есть выбор. Прилично сэкономить и приобрести монитор с использованием старого типа подсветки, но по техническим характеристикам практически ничем не уступающим современным моделям, либо потратиться и выбрать один из лучших профессиональных современных мониторов с RGB LED подсветкой, который по сумме своих потребительских качеств будет лучше любого монитора, использующих в качестве подсветки CCFL лампы.

Так же небольшую нишу себе отвоевали лампы CCFL с высокой частотой работы, которые применяются в 3D мониторах. LED – подсветка так же используется и при их производстве, но ее исполнение сложнее и требует больше затрат.

LED-подсветка

Самым современным способом подсветки ЖК-матриц мониторов и телевизоров являются светодиоды. Разработчики давно уже хотели массово внедрить технологию светодиодной подсветки, но мешали как технологические, так и экономические составляющие.

Обкатку подсветки светодиодами жидкокристаллических экранов начали с ноутбуков, потом, по мере удешевления и повышения качества, она перекочевала на рынок жидкокристаллических телевизоров, где и получила бурное развитие.

На сегодняшний день светодиодная подсветка полностью захватила рынок ноутбуков (сейчас найти новые модели ноутбуков с CCFL подсветкой невозможно). Полностью овладела телевизорами и продолжает свое победное шествие в сторону мониторов для ПК.

В чем же секрет такого взрывного роста использования в качестве подсветки светодиодов? Что Мы имеем сейчас, и чего ждать от технологии LED подсветки в будущем? На эти и другие вопросы, я отвечу далее…

Типы LED-подсветки

Всего существует два основных типа LED подсветки дисплеев ⇒

Так же подсветка дисплея может быть статической и динамической ⇒

Реальный показатель контрастности всех типов LED-подсветки не превышает 1000:1.

Боковая подсветка

Самый распространённый тип подсветки. В ней светодиоды могут быть расположены сверху, снизу, либо по всему периметру LCD матрицы. Зависит от технологии производства конкретного производителя. В данном типе подсветки применяются только белые светодиоды (White LED).

Для равномерного распространения света по всей площади ЖК-панели используются (как и в случае с CCFL лампами) специальная рассеивающая подложка.

По своим световым характеристикам (по сравнению с CCFL-подсветкой), может отличаться как в лучшую, так и в худшую сторону. Зависит от производителя, качества сборки конкретной модели и используемых элементов.

Главное преимущество боковой подсветки – дешевизна исполнения. Технология изготовления LCD-панелей с LED-подсветкой дешевле, чем с CCFL.

Так же на ее основе можно создавать очень тонкие модели мониторов и телевизоров. Значительно тоньше моделей на основе ламп.

Данную возможность очень умело используют продавцы, уверяя нас, что чем тоньше монитор или телевизор, тем он технологичнее и «круче». На самом деле это не всегда так, даже скорее всего почти никогда.

Такой тип подсветки применяется в очень популярных LED-телевизорах Samsung и LG (в телевизорах этой корпорации технология боковой подсветки называется Edge LED). Хотя эти производители выпускают модели телевизоров и с более продвинутыми типами подсветки.

Еще один несомненный плюс боковой подсветки, это низкое энергопотребление. Как по сравнению с CCFL, так и матричной (RGB или White LED).

Основными недостатками, при построении подсветки монитора с боковым размещением, является сложность достижения ее равномерности и абсолютная невозможность ей управлять динамически.

Она или включена, или выключена для всего экрана монитора, что негативно сказывается на изображении, особенно при быстрой смене темных и светлых участков.

Матричная подсветка

При построении матричной, ковровой, тыльной или Full-LED подсветки размещение светодиодов происходит равномерно по всей площади ЖК-панели. Реализация этого способа значительно дороже, так как сильно увеличивается необходимое количество LED-элементов.

Отличие матричной подсветки от боковой, заключается в намного более равномерном освещении матрицы дисплея, и возможностью динамически управлять подсветкой отдельных участков матрицы. Оба этих свойства позволяют добиться более насыщенного черного цвета и высокого соотношения динамического контраста, что положительным образом сказывается на получаемом изображении. Ниже на видео можно посмотреть, как это происходит.

Из-за технологии, количества и места размещения светодиодов, толщина мониторов и телевизоров больше, а энергопотребление выше, чем при использовании боковой подсветки.

Может быть реализована двумя способами ⇒

Различие между этими двумя способами состоит в использовании различных по излучаемому свету светодиодов и их компоновке.

Необходимость использования цветных светодиодов и их большего количества объясняет, почему мониторы и телевизоры, построенные на RGB LED, столь дороги и потребляют больше электроэнергии.

Если в первом случае может использоваться как статическое, так и динамическое управление подсветкой, то во втором применяется только динамическое.

Чем больше светодиодов используется в Full-LED подсветке, тем точнее можно регулировать яркость в каждой отдельной области экрана.

Обе технологии имеют как преимущества, так и недостатки. В первом случае ниже стоимость и меньший уровень энергопотребления. Во втором мы платим больше, за более качественную картинку.

LED или CCFL. Какая подсветка лучше?

Преимущества CCFL перед LED ⇒

Как видим, преимущество CCFL ламп перед LED в принципе одно, это более подходящий для человеческого глаза диапазон световых волн. И в правду, поработав за монитором с LED-подсветкой, многие жалуются на усталость в глазах, и даже головные боли. Со временем этот недостаток будет устранен, благодаря налаженному дешевому производству светодиодов нужного спектра свечения.

Недостатки CCFL перед LED ⇒

30-50% в зависимости от диагонали панели и качества исполнения разводки питания.

Преимущества LED перед CCFL ⇒

Недостатки LED перед CCFL ⇒

Выводы

Развитие светодиодной светотехники сейчас идет бурными темпами. Светодиодами заменяют различные типы ламп, где только можно: в автомобильной промышленности, производстве ламп для дома и улиц, рекламных объявлениях, электронике.

Все это очень положительно сказывается на стоимости светодиодов и конечной продукции с их применением. Сейчас уже не найти в продаже мониторы или телевизоры, в которых для подсветки используются лампы с холодным катодом.

В свою очередь производители должны порадовать нас более дешевой и качественной продукцией на основе LED-подсветки. За этой технологией будущее.

Идеальным вариантом является покупка устройства с Full-LED RGB подсветкой. Далее идет Full-White LED. Нужно выбрать максимально качественную модель устройства. И на последнем месте устройства с боковой LED-подсветкой и CCFL лампами. Желательно с данными типами подсветки не покупать телевизоры, так как диагональ их намного больше, чем у монитора, и все недостатки изображения будут очень сильно видны.

Источник

Яркий свет монитора: выбор пользователя CCFL vs. LED

Изображение на экране ЖК-панели, которое воспринимает человеческий глаз, во многом зависит от подсветки. Это она дает свет, излучаемый ЖК-монитором, и в результате мы видим изображение. На сегодня существуют два конкурирующих между собой вида подсветки: флуоресцентная подсветка (CCFL) и светодиодная (LED).

LED-подсветка – технология более современная. Дисплей подсвечивается с использованием светодиодов. Именно такая подсветка обеспечивает электронным устройствам высококачественное изображение. Эксперты отмечают, что новая технология позволяет производить мониторы компактных размеров, которые ко всему очень экономичные и долго служат потребителю.

Эксперты также отмечают, что LED-подсветка хороша и тем, что она может в зависимости от цветовой гаммы оригинального изображения подсветить тем или другим цветом экран. И в результате создается впечатление, что изображение распространяется за границы экрана.

В настоящее время существуют два основных типа подсветки. Боковая подсветка – это, когда LED-элементы находятся по бокам. Они также могут находиться по периметру матрицы. Задняя подсветка – это, когда LED-элементы находятся за ЖК-экраном.

Конструкция с боковой подсветкой белым светом обойдется потребителю более дешево. Ведь она проста по своей конструкции. В большинстве случаев по своим характеристикам она очень похожа на панели с CCFL-подсветкой.

У нее есть два достоинства, которые сейчас никто не оспаривает. Она позволяет создавать тонкие дисплеи. Они намного тоньше, чем дисплеи с флуоресцентной подсветкой. Также у нее более равномерная подсветка.

Задняя подсветка хороша тем, что она обеспечивает раздельную цветную подсветку разных участков экрана. И мониторы лучше передают оттенки. У них также более глубокий черный цвет. Для таких мониторов также присуща повышенная контрастность, как и большие углы обзора. А цена при этом достаточно высокая.

Подчеркнем также, что конструктивные особенности мониторов таковы, что далеко не каждое изображение бывает контрастным и четким.

Для объективного анализа флуоресцентной и светодиодной подсветки необходимо сказать следующее. При всем том, что светодиодная подсветка ЖК-панелей сейчас по праву считается самой новой, есть среди нас и такие пользователи, которые уверены, что такая подсветка не дает изображение потрясающего качества.

С их точки зрения, это только источник света, а ЖК-матрицы остаются все те же. А у них, как известно, свои достоинства и недостатки. Скептики также отмечают, что в большинстве мониторов с LED-подсветкой стоят дешевые варианты, а они не дают никакого выигрыша, по сравнению с флуоресцентными лампами.

Источник

Anikeev’s blog

В рамках подготовки одного проекта (о нём чуть позже) хотелось бы внести ясность в терминологию.

LCD-телевизоры состоят из матрицы (дисплея) и люминесцентной подсветки (CCFL).

LED-телевизоры состоят из матрицы (дисплея) и светодиодной подсветки (LED).

Для удобства будем считать матрицы одинаковыми (хотя там есть несколько разных технологий). Упрощая, различаются телевизоры только типом подсветки. Обычные (более старые) LCD телевизоры имеют подсветку из люминесцентных ламп CCFL. Они похожи на гибрид «дневных» и «неоновых» ламп: длинные, тонкие, хрупкие. Телевизоры с такой подсветкой обычно толстые: «размах» между лампами и матрицей экрана составляет примерно три-пять сантиметров пустого пространства. С помощью этой пустоты изображение подсвечивается равномерно. В мониторах и даже ноутбуках такая подсветка тоже используется. Две или четыре лампы сверху и снизу экрана подсвечивают специальную подложку, которая равномерно рассеивает свет.

Вот так выглядит подсветка из CCFL-ламп.

LED-телевизоры имеют подсветку из светодиодов. Она похожа на обычную светодиодную ленту, которую многие видели, но сами светодиоды на ней расположены более плотно, буквально вплотную друг к другу.

Преимущества светодиодной подсветки в ТВ, кажется, больше похожи на маркетологические: модель получается тоньше, картинка ярче. А CCFL раньше вообще использовали только лишь из-за дороговизны и несовершенства светодиодов. Ещё один плюс светодиодов — относительная долговечность.

Прогресс остановить нельзя, поэтому сегодня все телевизоры и мониторы поставляются со светодиодной подсветкой. Есть, конечно, CCFL-исключения для особо упоротых: мерцание светодиодов, неточную цветопередачу и просто ретрофилию никто не отменял.

А причина, по которой мы вообще тут об этом говорим, висит на стене. Любуйтесь.

Если вы ещё не поняли, то это телевизор, у которого из шестнадцати CCFL-ламп подсветки работает только одна. И то хорошо.

Неисправности CCFL и LED подсветки

Светодиоды хороши тем, что они либо работают нормально, либо не работают вообще. Лампы с холодным катодом от полной работоспособности до момента «капут» имеют несколько промежуточных состояний. Как в случае с телевизором выше, устройство может работать сколь угодно долго на оставшихся лампах. В некоторых мониторах начинают розоветь цвета, если сгорает одна из четырёх ламп. Иногда подсветка включается, но через несколько секунд гаснет из-за встроенной защиты.

Сложности ремонта CCFL-подсветки

Во-первых, сами CCFL-лампы можно купить не везде. В некоторых городах ими могут не торговать в принципе. Покупать под заказ опасно: лампы длинные и хрупкие, могут повредиться. Да и в обычных магазинах стоимость таких ламп может запросто сравняться с ценой Б/Ушного монитора для офиса. С телевизорами ещё хуже: там может быть более десяти ламп нестандартного размера или с особыми характеристиками. Лампы могут быть не прямые, а фигурные: в форме букв U или C. И чем дороже телевизор, чем круче фирма-производитель, тем выше вероятность наткнуться на подобный инженерный ход.

Во-вторых, помимо самих ламп может частично или полностью выйти из строя инвертор. Это такая сложная и мудрёная штука, которая преобразует штатное питание и подаёт на лампы тысячи вольт. В конкретном телевизоре, который упоминался выше, стоит даже два таких инвертора.

В-третьих, CCLF-подсветка в большинстве случаев не сгорает просто так: вышедшая из строя лампа оплавляет контактный держатель, снимает изоляцию с высоковольтных проводов и вносит непредсказуемые повреждения в конструкцию. Без полной разборки устройства нельзя точно оценить масштаб повреждений. А ещё людям свойственно экономить деньги и узнавать стоимость ремонта наперёд. Поэтому единственный вариант для мастерских починить клиенту подсветку без предварительной диагностики и не продешевить — выкатить полную стоимость замены инверторов, проводов, всех ламп и любого пластикового крепежа. А это довольно дорого.

А теперь о проекте: я планирую заменить CCFL-подсветку телевизора Philips на светодиодную. Пока изучаю схемы подключения, параметры LED-лент и варианты управления яркостью через встроенное меню телевизора. Следите за новостями.

Смотрите также

Измельчитель пищевых отходов, он же диспоузер: будущее наступило, пора его принять

Плунжерная клавиатура: как она устроена и чем отличается от других

Тест скорости шести USB-флешек и их эффективное использование

Самодельная приставка IPTV или Smart-TV из старого планшета

Чиним поехавший цвет и зерно на мониторе Nautilus 200

Источник

Подсветка LCD-дисплеев

Жидкокристаллические дисплеи (LCD) являются пассивными устройствами отображения информации. Для того чтобы сформированное изображение воспринималось глазом человека, его необходимо освещать, в простейшем случае — естественным внешним светом. При недостаточном естественном освещении или его отсутствии для дисплея может быть использован искусственный источник света.

Большинство современных LCD работают в одном из трех режимов отображения: в режиме полного отражения, при котором внешний свет отражается от рефлектора, расположенного позади дисплея (рис. 1, а); в режиме полуотражения, при котором рефлектор отражает внешний свет, но способен пропускать свет от источника света, расположенного позади него (рис. 1, б); в режиме подсвечивания, при котором рефлектор, отражаю- щий внешний свет, отсутствует и для подсветки изображения используется специальный источник света (рис. 1, в).

а) Рефлектор, объединенный с задним поляризатором. Отражает внешний свет	б) Полупрозрачный рефлектор, объединенный с задним поляризатором. Отражает свет, поступающий с лицевой стороны LCD, также позволяет проходить свету подсветки с задней стороны отражателя. Отключение подсветки при хороших условиях освещенности способствует сокращению потребления	в) Нет ни отражающего, ни полуотражающего рефлектора — необходима только подсветка. Чаще всего используется с негативными изображениями

Рис. 1. Режимы отображения LCD

Прием, при котором используется специальный источник света, получил название «подсветка» (backlight). Для реализации подсветки используется несколько технологий, которые будут рассмотрены ниже.

Электролюминесцентная (EL) подсветка

Электролюминесцентная подсветка обеспечивает равномерное освещение и выполняется в тонком и легком конструктиве (рис. 2).

Рис. 2. Конструктив электролюминесцентной подсветки

Такая подсветка обеспечивает получение различных цветов, в том числе белого, чаще всего используемого в LCD. Потребление при электролюминесцентной подсветке относительно мало, однако для ее организации необходим источник переменного напряжения 80…100 В частотой около 400 Гц (типовое значение). В качестве такого источника используют преобразователи DC/DC, трансформирующие напряжение постоянного тока 5, 12 или 24 В в переменное напряжение требуемой величины. Это наиболее экономичный с точки зрения потребления тип подсветки, и он чаще всего используется в устройствах с батарейным питанием. Срок жизни электролюминесцентной подсветки (снижение яркости наполовину от исходной) составляет порядка 3…5 тыс. часов и зависит от установленной яркости свечения (рис. 3).

Рис. 3. Срок жизни EL-подсветки, зависимость срока жизни от установленной яркости

Светодиодная (LED) подсветка

Светодиодная подсветка характеризуется самым длительным сроком службы — минимум 50 тыс. часов — и большей, чем у EL-подсветки, яркостью. Подсветка обеспечивается твердотельными приборами и, следовательно, может работать непосредственно от источника напряжения 5 В без использования преобразователей. Однако для ограничения тока через LED необходима установка токоограничительных резисторов. Цепочка светодиодов располагается вдоль боковых поверхностей дисплея или в виде матрицы под диффузором (рассеивателем) и обеспечивает яркую равномерную подсветку (рис. 4, а, б).

а) Матричная подсветка. Использование матричной подсветки позволяет обеспечить равномерную подсветку дисплеев больших размеров

б) Боковая подсветка. Сочетание LED и световода (Light Guide) позволяет реализовать невысокий конструктив подсветки

Рис. 4. Конструктивы матричной и боковой LED-подсветки

Боковая подсветка используется в модулях с количеством знакомест в строке до 20. При количестве знакомест свыше 20 в центре LCD образуется более темная, чем на краях, область. Для устранения этого недостатка применяют специальные меры, например дополнительную подсветку сверху.

Матричная LED-подсветка обеспечивает более яркий и равномерный свет. При разработке такой подсветки определяющим фактором является потребление. Не рекомендуется ее использовать в устройствах с батарейным питанием, в которых требуется постоянно включенная подсветка.

Светодиоды LED-подсветки работают при напряжении питания 4,2 В (типовое значение). Потребление подсветки определяется количеством включенных светодиодов, и, следовательно, с увеличением размера дисплея растет потребление, составляющее от 30 до 200 мА и более.

Цвет LED-подсветки может быть разным, в том числе и белым, но чаще всего используется желто-зеленая подсветка. Ее светоизлучение выше, чем у EL-подсветки. Возможно управление яркостью свечения посредством потенциометра или ШИМ-регулятора.

Принимая во внимание стоимость преобразователей, используемых с EL, применение LED-подсветки более экономично. Толщина модуля с LED-подсветкой на 2–4 мм больше, чем у модуля с EL-подсветкой или без подсветки.

Подсветка флуоресцентными лампами с холодным катодом (CCFL)

Для CCFL-подсветки характерны относительно малое потребление и очень яркий белый свет. Используются две технологии: прямая и боковая подсветки (рис 5, а, б).

а) Прямая подсветка. Используется с многоцветными и/или точечно-матричными модулями жидкокристаллических дисплеев

б) Боковая подсветка. Такая структура используется для подсветки больших поверхностей светом от источника в виде трубки

Рис. 5. Конструктивы прямой и боковой подсветки флуоресцентными лампами с холодным катодом

В обоих случаях источником света являются флуоресцентные лампы с холодным катодом (источники локального светового пятна), свет от которых по всей площади экрана распределяется диффузорами (diffuser) и световодами (light guide). Боковая подсветка позволяет реализовать модули малой толщины и с меньшим потреблением. CCFL-подсветка используется в первую очередь в графических LCD, и срок службы СCFL-подсветки выше, чем у EL-подсветки — до 10–15 тыс. часов.

Посредством CCFL обеспечивается подсветка больших поверхностей, поэтому она используется преимущественно в больших плоскопанельных дисплеях. Большим достоинством CCFL является возможность получения бумажно-белого цвета, что делает CCFL практически единственным источником подсветки цветных дисплеев. Для работы флуоресцентных ламп необходимы преобразователи с выходным напряжением переменного тока от 270 до 300 В.

В табл. 1–3 приводятся характеристики флуоресцентных ламп с холодным катодом.

Таблица 1. Максимальные значения

Таблица 2. Электрические характеристики

Таблица 3. Оптические характеристики

В приведенной ниже табл. 4 даны сравнительные характеристики трех основных типов подсветки и их основные области применения.

Таблица 4.

Статьи по: ARM PIC AVR MSP430, DSP, RF компоненты, Преобразование и коммутация речевых сигналов, Аналоговая техника, ADC, DAC, PLD, FPGA, MOSFET, IGBT, Дискретные полупрoводниковые приборы. Sensor, Проектирование и технология, LCD, LCM, LED. Оптоэлектроника и ВОЛС, Дистрибуция электронных компонентов, Оборудование и измерительная техника, Пассивные элементы и коммутационные устройства, Системы идентификации и защиты информации, Корпуса, Печатные платы

Источник

• ← Что такое cce в коучинге
• Что такое cci в трейдинге →