LED-монітори.СПК

Довідник Список використаних джерел Список учасників НОП

LED-монітори-що це?

Сучасні монітори відрізняються компактними габаритами і високою якістю переданої картинки. Однак вони не всі побудовані на рідких кристалах. Моделі, де встановлюються світлодіоди, називаються LED-моніторами. Найчастіше світлодіоди використовуються при побудові екранів великого і надвеликого формату.

Для побудови зображення в таких моніторах використовуються світлодіоди, кожен з яких відповідає за передачу одного або декількох кольорів і виступає в якості одного субпікселя або пікселя, відповідно. Завдяки тому, що світлодіоди є самостійними джерелами світлового випромінювання, вони дозволяють побудувати картинку з максимальною яскравістю і контрастом. Проте у них є інший істотний недолік, а саме порівняно великий розмір самих світлодіодів.

Поки немає можливості спорудити матрицю екрану з настільки дрібними світлодіодами, які при цьому зберегли б свою яскравість світіння, щоб зрівнятися з рідкокристалічними матрицями. І все ж LED-монітори знайшли свою нішу ринку, в якій вони поки фактично незамінні - це зовнішня реклама і величезні екрани, використовувані на спортивних стадіонах або на концертах і т.п. Саме з світлодіодів можна скласти настільки величезні екрани з дуже гарною якістю зображення і порівняно низькою вартістю. На великій відстані, на якому встановлюються рекламні, інформаційні екрани і табло, розмір діода не істотний, і людське око бачить вже цільну картинку, нездатний розглянути окремі діоди, навіть якщо вони діаметром 5-10 мм.

Особливості побудови LED-моніторів

Перевага діодних моніторів полягає в способі побудови екрана в цілому. Для цього використовують складальні панелі меншого розміру, найчастіше квадратні. Панелі складаються, наприклад, з матриці діодів по 64 штуки з кожного боку. У кожної панелі є своє управління і інформаційна шина, по якій передається зображення. З таких окремих панелей вже складається цілісний екран. При цьому практично не важливо, які будуть результуючі габарити екрану, головне, щоб це знав основний контролер, який буде керувати всіма панелями одночасно.

У такій конструкції криється ще одна позитивна особливість моніторів на світлодіодах. При поломці однієї з панелей інша частина екрану продовжує працювати, як ні в чому не бувало, відображаючи залишилася картинку. Також просто виробляється і ремонт: варто замінити окрему ділянку пошкодженого екрану, і він буде працювати, як колись. Довгий термін служби самих світлодіодів також позначається на безвідмовності LED-моніторів.

З розвитком електроніки і конструкції діодів очікується, що і настільні монітори можна буде замінити діодними матрицями, коли розмір окремого пікселя, зібраного з діодів, можна буде порівняти з пикселем на ЖК матриці.

Технологічні характеристики

• Тип матриці - технологія виготовлення РК дисплею
• Роздільна здатність - кількості пікселів в кожному з вимірів, що може бути відображена.
• Розмір пікселя - відстань між центрами сусідніх пікселів.
• Яскравість - світлова характеристика тіл, які є джерелами світла.
• Контрастність - міра виявлення об'єкта на фоні.
• Час відгуку - мінімальний час, необхідний пікселю для зміни своєї яскравості.
• Кут огляду - кут відносно перпендикуляра до центру матриці, при спостеріганні котрого контрастність зображення у центрі матриці падає до 10:1.

Типи матриць

• TN+FILM - (Twisted Nematic + film), інколи можна зустріти назву TN. Один з найстаріших і найпоширеніших типів матриць.
• IPS(SFT) - IPS (In-Plane Switching)/SFT (Super Fine TFT). Технологія була розроблена компаніями Hitachi та NEC. На даний час єдиний тип матриць котрі передають повну глибину кольору RGB — 24 біти, по вісім біт на канал. Починаючи з 1998 року розвитком даної технології зайнялися компанії: Hitachi, NEC та LG. Окрім цього також була створена технологія ACE (Advanced Coplanar Electrode) від компанії Samsung, але дана технологія не використовується при створенні моніторів.
• MVA - (Multi-Domain Vertical Alignment). Була розроблена компанією Fujitsu у 1996 році. MVA має ті самі переваги що і IPS матриці і при цьому мають менший час відгуку. Недоліком є те що час переходу молекул кристалів у проміжні стани триває менше ніж у крайові - це може призвести до змазування зображення при перегляді фільмів, або у динамічних іграх.
• PVA - (Patterned Vertical Alignment). Була розроблена компанією Samsung, як альтернатива MVA. Даний тип матриць демонструє гарну контрастність, але як і MVA матриці має проблеми з яскравістю та часом відгуку.

Принцип роботи

Випромінювання світла в органічному світлодіоді відбувається в тонкому люмінесцентному шарі органічного напівпровідника, в який із двох електродів інжектуються електрони й дірки. В межах люмінесцентного шару електрони й дірки рекомбінують, утворюючи екситони, частина з яких гине, випромінюючи фотон. Для інжекції електронів використовуються метали з малою роботою виходу (Ca, Mg, Al). Для інжекції дірок — напівпрозорий електрод із InSnO. Люмінесцетний шар може складатися або з малих органічних молекул, наприклад, Alq3, або зі спряжених полімерів, наприклад, поліфенілінвініліну (PPV). Для покращення характеристик діоду, використовують також додаткові провідні шари, для електронів і дірок.

Переваги та недоліки

Переваги:

• У порівнянні c плазмовими дисплеями:
  • менші габарити і вага
  • більш низьке енергоспоживання при тій же яскравості
  • можливість створення гнучких екранів
• У порівнянні c рідкокристалічними дисплеями:
  • менші габарити і вага
  • відсутність необхідності в підсвічуванні
  • великі кути огляду — зображення видно без втрати якості з будь-якого кута
  • миттєвий відгук (на кілька порядків вище, ніж у LCD) — власне повна відсутність інерційності
  • висока контрастність
  • можливість створення гнучких екранів
  • великий діапазон робочих температур (від-40 до +70 ° C[1])

Недоліки:

• малий термін служби люмінофорів деяких кольорів (близько 2-3 років)
• як наслідок першого, неможливість створення довговічних повноцінних Truecolor дисплеїв
• дорожнеча технології по створенню великих матриць

Варто знати!

Іноді помилково LED-монітором називають звичайні рідкокристалічні настільні монітори, в яких діоди використовуються як підсвічування. Однак правильніше буде сказати, що це не LED-монітор, а монітор з LED-підсвічуванням.