Из чего состоит светодиодный экран: устройство и принцип работы LED и OLED дисплеев

устройство светодиодного экрана

Светодиодный экран — это прибор для трансляции видеоконтента, работающий на полупроводниковых светодиодах.

Полупроводниковый светодиод (светодиод) — это полупроводниковый прибор (проводящий ток только в одном направлении), в котором электрический ток вызывает световое излучение.

Цвет светового излучения зависит от химического состава кристалла.

Полноцветное изображение создают путем использования светодиодов 3-х цветов:

  • красного (red, R),
  • зеленого (green,G),
  • синего (blue, B)

в матрице или кластере, которые образуют единичный пиксель (точку).

Матрица светодиодного экрана — это управляющая плата, с интегрированными в нее светодиодами, коммутационными проводящими контактами и защитными фильтрами.

светодиоды для led-экранаСветодиоды в матрице располагаются в строгом порядке с равным интервалом по горизонтали (пиксельный шаг) и равным «межстрочным» интервалом (расстояния между линиями светодиодов по вертикали тоже одинаковое).

Кластер — это элемент светодиодного экрана, представляющий собой отдельный герметичный корпус, в котором содержится 3 (красный, зеленый, синий) и более светодиодов. С внешней стороны кластер закрыт пластиковой линзой. В кластерных светодиодных экранах/полотнах кластер является единичным пикселем.

Разрешение светодиодного экрана – плотность пикселей на единицу поверхности. Чем выше данный показатель, тем качественнее изображение.

Другой параметр, определяющий качество изображения – частота обновления картинки за 1 секунду (рефреш), измеряется в герцах.

Минимально допустимый рефреш в светодиодных дисплеях – 600 Гц.

Более медленная смена приводит к возникновению эффекта мерцания экрана, что заметно ухудшает восприятие видеоряда и негативно влияет на здоровье, физиологическое, эмоциональное состояние зрителя, вызывая глазные, головные боли.

Принципиальное устройство светодиодного дисплея

DIP типа

светодиоды для dip экрановСветодиодные экраны DIP типа собирают из отдельных модулей (кабинетов). Светодиоды DIP типа представляют собой полупроводниковый кристалл, помещенный в герметичный корпус из пластика, стела или керамики, от которого отходят длинные клеммы. Такие кристаллы дают очень яркое свечение.

При изготовлении светодиодного модуля клеммы DIP светодиоды вставляют в предварительно подготовленные отверстия в плате и припаивают на расстояниях, обычно, от 10 мм и более. Платы производят из стекла или специального пластика. На этой же плате размещается коммутативная электроника. Припаянные DIP светодиоды возвышаются над платой, образуя свободное пространство, которое заполняют компаундом  герметизирующим составом.

Компаунд защищает от влаги и грязи, служит дополнительной механической защитой.

Экраны данного типа обычно предназначаются для улицы, поэтому с лицевой стороны устанавливают фильтры серого и УФ-фильтры, покрывают конструкцию внешним прозрачным защитным слоем.

Светодиодные экраны DIP типаС обратной стороны коммутационные контакты подводят к гнездам, закрывают внешним пластиковым или алюминиевым корпусом, который предотвращает попадание влаги и пыли.

Механически соединяют кабинеты посредством пластмассовых или металлических замков; при подключении модули последовательно (1 со 2, 2 с 3 и т.д.) соединяют интерфейсными кабелями, подключает кабели питания (силовые кабели).

Светодиодный экран также включает контроллеры с принимающими и передающими платами. Принимающая плата получает сигнал с управляющего компьютера/ноутбука, сигнал преобразуется и передающей платой отправляется на дисплей через интерфейсный кабель.

SMD типа

SMD светодиоды менее яркие, чем DIP, но их размеры и конструкция позволяют располагать их значительно ближе друг к другу.

Минимальное расстояние на сегодняшний день составляет 0,5 мм (Full HD).

экран SMD типаЭкраны данного типа часто применяют внутри помещений, но если корпус герметичен и электроника рассчитана на работу в большом интервале температур, они могут работать и на улице.

Светодиоды SMD типа представляют собой корпус, внутри которого расположены кристаллы трех цветов (красный, зеленый, синий), оснащенный короткими клеммами. Кристаллов может быть 3, 4 (например, 2 красных, зеленый, синий) или более. Такие светодиодные колбы интегрируют непосредственно на проводящую подложку. Компаундом их не заливают. Подложку изготавливают из стекла (модульный экран) или силикона (гибкий экран).

Сверху светодиоды покрывают специальной прозрачной защитной пленкой, повышающей механическую прочность экрана (для уличных она еще и служит гидроизоляционным слоем).

Если светодиодный экран изготавливают для улицы, на него также устанавливают УФ-фильтры.

С обратной стороны кабинетные светодиодные экраны закрывают корпусом, герметичность которого зависит от назначения (интерьерный/экстерьерный), последовательно соединяются интерфейсными кабелями; собранный дисплей/светодиодное полотно через контроллер подключают к управляющему компьютеру.

OLED типа

OLED экраны принципиально отличаются от SMD LED дисплеев природой кристаллов, способом изготовления платы и качеством видео. OLED светодиоды содержат кристаллы органического происхождения. Тончайшие слои разных полимеров образуют структуру кристалла.

Размеры OLED диодов настолько малы, что на проводящую подложку их наносят методом, аналогичным печати на струйном принтере.

структура OLED-светодиодовЭто позволяет изготовить сверхтонкие, легкие, высокопрозрачные стеклянные OLED витрины магазинов, невероятно гибкие экраны на силиконовой основе, сенсорные OLED экраны для примерочных кабин, которые служат зеркалами и помогают клиентам найти нужную информацию одним прикосновением, и многое другое.

OLED дисплеи подключаются к компьютеру управления через контроллер по интерфейсному кабелю или беспроводной связи.

внутренние и внешние светодиодные экраны отличияОбслуживание гибких светодиодных экранов должно проводиться только высококвалифицированными специалистами.

Чем внутренние светодиодные экраны отличаются от внешних? Узнайте об этом здесь.

Какими достоинствами обладает гибкий светодиодный экран по сравнению с модульными? Мы рассказали об этом здесь.

Принцип работы светодиодного экрана

Управляющий компьютер с видеокартой, управляющее ПО, контроллеры с принимающими и передающими картами, набор интерфейсных кабелей составляют систему управления светодиодным дисплеем, которая обеспечивает работу самого дисплея.

принцип работы светодиодного экранаУправление дисплеем происходит с компьютера (в т.ч. удаленно по проводной/беспроводной связи) с помощью специального программного обеспечения. ПО создается под конкретный тип экранов и поставляется вместе с ними; при необходимости управляющую программу можно купить или бесплатно скачать вместе с инструкцией.

Управляющие ПО имеют одинаковый принцип работы и схожие основные функции: загрузка контента на дисплей, создание расписаний показа роликов, защита от взлома и пр.

С компьютера видеоматериал отправляется на контроллер, где адаптируется к показу на экране. Фактически, система управления светодиодным экраном каждый кадр изображения «дробит» на множество частей, и на каждый участок LED дисплея посылает соответствующий фрагмент, что позволяет получать целостное изображение на большом экране. Без этой опции, каждый модуль экрана показывал бы одно и то же.

Большинство ПО поддерживают опцию показа видеоконтента с Интернета и прямые трансляции событий в режиме «Live» (спортивные игры, прямые включения новостных репортажей и пр.).

На тех экранах, где технически возможно создать виртуальный пиксель (мнимый пиксель, создаваемый программой, путем передачи сигнала на части соседних пикселей для визуального увеличения их количества), именно система управления его воспроизводит.

5 thoughts on “Из чего состоит светодиодный экран: устройство и принцип работы LED и OLED дисплеев

  1. Pingback: Как выбрать светодиодные экраны для стадионов?

  2. Pingback: Какой уличный светодиодный экран выбрать?

  3. Pingback: Выбор светодиодных экранов для южных регионов

  4. Pingback: Лучшее место установки светодиодного экрана для помещений — MEDIASISTEM NEWS

  5. Только недавно увлекся светодиодами, и такие статьи мне невероятно интересны. Это уже не первая статья которую я с интересом изучил на вашем сайте. Пишите ещё такие познавательные и написанные простым языком материалы в которых всё понятно и новичку.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>