La retroiluminación LED ( LED backlighting ) se utiliza en muchos (recientemente abrumadoramente) dispositivos con pantallas LCD ( televisores , monitores , dispositivos móviles , etc.).
La retroiluminación de diodos emisores de luz (LED) para pantallas LCD, según el color del resplandor, puede ser:
según el método de control del resplandor:
por diseño:
En la iluminación de borde, solo se instalan LED blancos [1] . En la mayoría de los televisores LED, se utilizan diodos azules y un revestimiento de fósforo amarillo para la retroiluminación blanca, lo que le permite crear un espectro de luz blanca de bastante alta calidad. Desde 2013, se han utilizado LED azules y verdes combinados recubiertos con un fósforo rojo (GB-LED o GB-R LED) para mejorar la reproducción cromática en la retroiluminación WLED [2] . Además, para aumentar la gama de colores, en los últimos años ha aparecido la retroiluminación LED de puntos cuánticos ( QLED ).
Desde la perspectiva del consumidor, los televisores LCD y los monitores con retroiluminación LED presentan cinco mejoras con respecto a los LCD con retroiluminación fluorescente :
Muchos usuarios de monitores retroiluminados con LED blancos se quejan de que, con un brillo alto, los ojos se "queman" (posiblemente debido a la exposición de la retina a la luz azul-violeta intensa de longitud de onda corta). Entre las deficiencias de los televisores con WLED, se nota algo de " azulado " de la imagen en comparación con la retroiluminación basada en lámparas fluorescentes . Para resolver este problema, LG Electronics introdujo la tecnología "Nano full LED" en 2010 para lograr niveles de negro más profundos, una imagen uniforme y ahorrar energía [4] .
parpadeo de la pantallaSi el brillo de la luz de fondo está controlado por modulación de ancho de pulso , la pantalla parpadea apenas perceptiblemente (la frecuencia de parpadeo suele ser de hasta 200 hercios, hasta un máximo de 400). Esto se puede comprobar agitando rápidamente un bolígrafo o un lápiz contra el fondo de la pantalla. Si la frecuencia es demasiado baja, la silueta de la pluma se dividirá en varias ( efecto estroboscópico ). Si los contornos individuales del mango no son visibles, entonces no hay parpadeo [5] . Los órganos de la visión y el cerebro son capaces de percibir la pulsación invisible de la luz con una frecuencia de hasta 300 Hz [5] . Las personas sensibles al parpadeo experimentan ojos cansados y pueden desarrollar migrañas [6] [7] . SanPiN 2.2.2 / 2.4.1340-03 "Requisitos de higiene para computadoras electrónicas personales y organización del trabajo" indica que el coeficiente de pulsación de la iluminación cuando se trabaja en una PC no debe exceder el 5% [8] .
Inicialmente, los televisores LCD y los monitores de computadora usaban lámparas fluorescentes ( CCFL (lámpara fluorescente de cátodo frío), HCFL , EEFL ) como luz de fondo de la matriz LCD. Los LED ultrabrillantes modernos le permiten lograr la misma luminosidad con costos de energía más bajos. Sin embargo, la introducción de la retroiluminación LED se vio obstaculizada por dificultades tecnológicas y económicas. A principios de la década de 1990, se conocía la retroiluminación LED lateral más simple (LED backlight) para pantallas LCD e indicadores LCD pequeños , que no se podía usar en pantallas grandes.
El primer televisor LCD comercial con retroiluminación LED (matriz RGB), Sony Qualia 005, apareció en 2004 [9] . Luego, esta tecnología LED se utilizó en los televisores Sony BRAVIA. En 2005, NEC lanzó el primer monitor con tecnología de retroiluminación LED, el SpectraView Reference 21 [10] . Desde 2007 han aparecido en el mercado modelos de tabletas, monitores, televisores y portátiles [11] con retroiluminación LED.
El término LED TV fue acuñado por Samsung para promocionar su propia línea de televisores LED con retroiluminación MW. La compañía llamó a su tecnología de atenuación local "LED SmartLighting™" (iluminación inteligente), quizás en parte para capitalizar la euforia que rodea a la tecnología emergente de diodos orgánicos emisores de luz OLED . El primer televisor LED fue el Samsung LN-t4681f con una matriz de LED y una relación de contraste de hasta 500 000:1. En el futuro, los desarrolladores cambiaron a retroiluminación con una línea de LED en el costado del panel LCD para reducir el grosor de la pantalla [12] . En 2009, se lanzó en la región de Kaluga una línea de producción para la producción de televisores de pantalla plana Samsung con retroiluminación LED.
Para aumentar la eficiencia de la retroiluminación de los paneles de televisión LCD a través de guías de luz (guías de luz), así como capas reflectantes, también puede usar un módulo optoelectrónico en ellos, que realiza las funciones de un dispositivo de control de flujo de luz, en forma de nodo que procesa información óptica, piramidal, cónica, elipsoidal, toroidal, espiral, cuneiforme, cruciforme, convexa, cóncava, ondulada o en forma de "reflector-retornador" de guía de luz en forma de U.
Sharp , Sony , Nokia , Kodak , la Universidad de Princeton y otros han contribuido a mejorar las propiedades de consumo de los televisores LCD con retroiluminación LED Las principales áreas de trabajo son aumentar el brillo a la luz del sol y aumentar el contraste, aumentar la diagonal del monitor y reducir su grosor . Al mismo tiempo, las principales soluciones técnicas y métodos de fabricación para LED TV, por regla general, estaban protegidos por patentes, que brindan una protección confiable para los mercados de productos.
Aunque la tecnología de retroiluminación LED no resuelve todos los problemas asociados con la visualización de información, son estas pantallas las que ahora ocupan una posición de liderazgo en el mercado, compitiendo con las nuevas generaciones de televisores de plasma y OLED .
Este artículo trata sobre los televisores LCD LED. Para verdaderos televisores LED, consulte OLED TV , también pantalla gráfica LED .
Los televisores LCD con retroiluminación de pantalla LED en la vida cotidiana, así como en los materiales publicitarios y de marketing , se denominan televisores LED , aunque en realidad no son "LED" (el brillo de cada píxel lo realiza directamente el LED). Solo utilizan retroiluminación LED de la matriz de cristal líquido .
Las celdas de los cristales líquidos en sí mismas no brillan, pero, dependiendo de la magnitud del voltaje que se les aplica, pasan a través de ellas una cantidad diferente de luz. Para que la imagen formada por la pantalla LCD sea percibida por el ojo humano, debe estar iluminada por luz natural externa (esto no siempre es posible) o por una fuente de luz artificial. En los primeros televisores LCD , esta fuente eran las lámparas fluorescentes de cátodo frío ( CCFL ). Fueron reemplazados por LED.
Los televisores LED pueden ser retroiluminados con LED blancos en los bordes de la pantalla (Edge), matriz de retroiluminación con LED blancos o matriz dinámica de retroiluminación RGB (en los televisores más caros). Si bien la retroiluminación Direct funciona mejor en términos de calidad de imagen, en términos de relación calidad-precio, los fabricantes de televisores utilizan principalmente Edge.