Loading
Posts tonen met het label LED schermen. Alle posts tonen
Posts tonen met het label LED schermen. Alle posts tonen

LED-LCD schermen

Led-TV's voor in de huiskamer zijn niet te verwarren met enorm grote led-schermen die men gebruikt in voetbalstadions of andere evenementen. Het is al evenmin te vergelijken met een ambi-light. Het is een totaal andere technology.

Bij televisies voor voetbalstadions is het scherm zelf opgebouwd uit afzonderlijke led-lampjes (iets minder dan een stuk of 4 in een vierkante centimer) die verspringen van kleur wanneer het beeld dit vraagt. De enorme Mitsubishi-schermen bijvoorbeeld is gemaakt met duizenden LED's die worden gebruikt om het beeld meteen te produceren. Samsung's "LED" TV's daarintegen zijn eigenlijk LCD-schermen. Ja u hoort het goed! Het zijn eigenlijk geen echte LED-TV's.

Klinkt dit alles een beetje verwarrend?
Gelukkig maken maken we voor u het even duidelijk. Samsung's televisies gebruiken een serie LED's om het paneel te verlichten. Tal van andere merken doen dit ook.
Maar wat is "backlighting" nu eigenlijk.

Waarom hebben LCD schermen een backlight nodig?
LCD is een geconsumeerde technologie die al sinds de vroege jaren '70 wijd verspreidt is. Het verscheen voor het eerst in digitale horloge. De kostprijs was haalbaar om het zo'n kleine schermpjes waren. Grotere schermen zoals we die de dag van vandaag kennen zouden toen te veel fouten bevatten en zeer duur zijn. Nu, om verder te gaan. LCD staat eigenlijk voor Liquid Crystal Display en is een vloeistof die ingesloten (gesandwiched) zit tussen 2 platen, en het veranderd wanneer een verandering in elektriciteit voorkomt, aan of uit, dit wordt door een circuit veroorzaakt die de "stroomstootjes" doorgeeft.

Daar we zwart en wit LCD's gewoon waren voor een 40 tal jaren, zijn gekleurde LCD's veel recenter, zeg maar vanaf de jaren 2000. De technologie is nogthans hetzelfde. Zoals we allemaal wel weten moeten we op een knop duwen om een horloge te kunnen bekijken in het donker, een LCD-TV is niet anders. Het heeft achteraan een light nodig omdat het geen licht maakt op zijn eigen. Er zijn veel soorten backlight technologieen, sommige zijn zelfs uitgerust met een fluoriseerdende buis als achtergrond.

Welke soorten backlight zijn er?
Doorsnede van een CCFL-backlight LCD,
hier zie je de verschillende polariserende lagen,
filters en de dunne fluoriserende buizen (rechts)
(Try Pendlebury)

Momenteel zijn de 2 meest gebruikte methoden van backlight in LCD flat-panels: Cold Cathode Fluorescent Lamp (CCFL) en LED (Light-Emitting Diode). Er zijn nog tal van andere methoden, ondermeer de Hot Cathode Fluorescent Lamp (HCFL) van Sony, maar dit is enkel van toepassingen op 1 televisie de Sony Bravia KDL40WE5, is zou om een backlight met groene energie gaan.CCFL is de meest verspreide methode en bestaat uit en serie van horizontale buizen achter het scherm. LED backlight's zijn nog altijd relatief raar, in 2009 werden ze wereldwijd beschikbaar en betaalbaar voor de gewone consument.

Maar ze bestaan al vanaf 2004, voor het eerst verschenen in aan Sony WEGA televisie. Maar er zijn, al weer, een paar verschillende soorten methoden bij de LED-backlight's. We gaan hier kort op in, voornamelijk zijn de ideeen het zelfde: vele LED 'bulbs' worden gebruikt om het scherm te verlichten. We bepreken hieronder de verschillen.

Direct (recht op) of Edge (zijkant) gemonteerd?
Er zijn twee soorten methoden LED backlighting: Direct an Edge. De grootste voordeel bij direct lighting is dat het kan gebruikt worden om het contrast te verbeteren door sommige LED's af the zetten. Dit verbeterd de zwarte delen in het beeld. De meeste van de nieuwe LED-schermen zijn met deze technologie uitgerust. LG is zo'n producent die deze technologie gebruikt.

In vergelijking, edge-lighting's grootste voordeel is dat het schermen kan maken die zeer, zeer dun zijn. De LED's zijn gemonteerd aan de zijkant in plaats van achteraan het scherm. Natuurlijk verlies je de mogelijkheid om deeltjes uit te schakelen om een beter contrast te hebben en de kwaliteit van het beeld kan verzwakken als het licht niet voldoende verspreid is.

Wit of RGB lichten?
Een rand-gemonteerd,
witte LED module
(Ty Pendelbury)

Witte LED's zijn zeer vergelijkbaar met CCFL omdat het een blauw light gebruikt dat is gemaakt om er wit uit te zien door het aanwezig zijn van een sulphur coating op de bulb. Het resultaat is dat de televisie meer potentieel en sterker zal zijn in het groene deel van het spectrum. Er zijn CCFL technologie's die het mogelijk maken om beter rood en blauw weer te geven, betere witte LED's zouden ook de mogelijkheid bieden om kleuren beter weer te geven. De Samsung UA40B7100 bijvoorbeeld gebruikt

RGB LED's, aan de andere hand, zijn meer geschikt om een groter aspect van kleuren weer te geven omdat deze 3 LED's gebruiken: rood, blauw en groen (RGB). Televisie's waren vroeger ook voorzien van het RGB-stelsel. Een goed argument hierbij is dat er minder gepushed moet worden om een groenen resultaat te verkrijgen en het kleuren spectrum is uiteindelijk ook veel meer hangbaar en in gebruik. De Sony Bravia KDL-46XBR45 is een voorbeeld van een televisie dat RGB LED's gebruikt in zijn backlights.

RGB backligh (Samsung)
Samsung's technologie onder de microscoop
Het Koreaanse bedrijf met zijn edge-lit LED-backlight technologie versmelt 2 grote componenten in elkaar: een lange LED module met een rij kleine witte diodes en een dunne scherm-grote plastieken vel, gekent als een licht doorlatende plaat. Vier LED modules worden gemonteer langs de linker, rechter, boven en onderkant van het paneel. De bundel met gecombineerd licht wordt daarna gekanaliseerd en uiteindelijk herverdeeld over het scherm.

Van essentieel belang is dat het edge-lit LED systeem geeft geeb fijne backlight controle nodig in vergeleken met zijn voorganger.

Samsung's edge-lit scherm
benodigd een licht-gids,
die het mogelijk maakt om
licht te produceren over het scherm
(CNET Asia)
Om dit aan te tonen, een Samsung series 9 paneel can geselecteerde LED's doen oplichten om de blinkende sterren in een melkwegstelsel te tonen, terwijl het de overige bulbs afzet om een diep zwarte achtergrond te creëeren. In het geval van de nieuwe LED TV's zijn de lichtjes gemonteerd ter hoogte van het scherm zelf, zodat er een contrast onstaat tussen scènes met zowel lichte en donkere delen.

's Werelds grootste LCD beeldscherm (108")

Schematische voorstellen van een LCD scherm
Het kleuren-pallet
LCD’s gebruiken een min of meer traditionele gasontladingslamp die zich achterin bevindt (vandaar de warmte achteraan je LCD paneel) om licht uit te stralen. Dit licht is echter niet uniform en krachtig genoeg om alle 16,7 miljoen kleuren in het NTSC spectrum te genereren. Door de gasontladingslamp te vervangen door krachtige LED’s slaagt men hier echter wel in. Het aantal mogelijke kleuren benadert nu de volle 16,7 miljoen en sommige fabrikanten claimen er zelfs meer te kunnen maken. Bovendien wordt het paneel veel dunner en verbruikt het minder, ideaal voor mobiele toepassingen. Benieuwd hoe het werkt? We nemen even een kijkje.

Net zoals bij plasma bestaat een pixel in een LCD scherm uit drie gekleurde subpixels: rood, groen en blauw, allemaal van twee elektrodes voorzien. De subpixel is nu echter geen vaatje met edelgas maar een of meerdere doorschijnende vloeibare kristallen. Wanneer de elektrodes onder spanning gebracht worden ’stolt’ het vloeibare kristal en laat het het licht, afkomstig van de backlight, een krachtige lamp achterin het LCD scherm, niet meer door.

Door met de spanning te spelen kan de doorlaatbaarheid van de pixel geregeld worden en kunnen er zo zeer veel kleuren gecreëerd worden. LCD’s hebben echter enkele problemen.
De grootste hiervan is de doorlaatbaarheid van de pixel. Zelfs al is deze volledig ‘gestold’, nog steeds laat het kristal een klein beetje licht door. Een zwart beeld is daardoor nooit echt volledig donker, zoals bij pakweg plasma, je ziet er een schijn van grijs in hangen.

Een ander probleem is de backlight. Dit zijn vooral traditionele gasontladingslampen, maar die geven geen egaal licht af. Om het licht egaal over het paneel te verspreiden moet men van speciale reflectors gebruik maken, maar echt ideaal is dat niet. Zelfs bij de beste LCD’s zie je vaak nog een onevenwichtige lichtverdeling, zeker als het beeld volledig zwart is. Een ander nadeel zijn de vele filters of polarisers die een LCD nodig heeft om het licht van de backlight aan te passen. Deze moeten ontworpen worden voor een bepaalde lichtspectrum, maar het spectrum van een backlight is niet zo makkelijk te voorspellen. Hierdoor wordt 30 tot 50% van het spectrum en dus de mogelijke kleuren weggefilterd.

Gelukkig zal dit binnenkort allemaal veranderen. Enkele fabrikanten zijn op het, sta ons de woordspeling toe, lumineuze idee gekomen om die hinderlijke backlight gewoon te vervangen door egaal witte LED’s. Niet alleen zijn deze krachtiger dan standaard backlights, ze verbruiken ook minder stroom, worden minder warm, zijn veel kleiner en hebben een voorspelbaar spectrum. Door gebruik te maken van LED’s kan men het stroomverbruik van een LCD tot drie keer toe reduceren, worden de schermen meer dan twee keer dunner, stijgt de helderheid en kan bijna de volle 100% van het NTSC kleurenspectrum worden weergegeven.

Klinkt mooi? Het wordt nog mooier als je weet wanneer deze technologie op de markt komt: namelijk vandaag. De nieuwste Mac iBooks zijn nu al met LED backlight verkrijgbaar, alsook enkele laptops van Dell. Nec en Hitachi hebben op dit moment ook desktopschermen met LED backlight in de steigers staan. Tegen het einde van dit jaar zullen deze beeldschermen zeker een sterke aanwezigheid op de consumentenmarkt uitgebouwd hebben.

OLED en UHD televisie
OLED is een LCD technologie die nog scherper beeld kan weergeven en maakt gebruik van afzonderlijke LED die kunnen aan of uitgeschakeld worden om zo een beter contrast te krijgen.

UHD is de naam voor Ultra High Definition en duid hiermee aan dat de bron en de het beeldscherm een resolutie van 4k of meer bevat of  kan afspelen.

Meer info over hoe LCD-technolgie werkt