Electronic impormasyon palatandaan at mga dinamikong kagamitan sa tunog at ilaw ay nagsilbing mga prototype para sa unang mga digital na screen. Sa una lahat sila ay batay sa mga maliwanag na lampara. Ang pangunahing kakulangan ng mga ilawan ay maikling buhay - hanggang sa 500 oras. Pagkatapos ng 500 oras ng tuluy-tuloy na operasyon 50% ng mga ilawan ay maaaring mabigo at kailangan ng kapalit.

 

Ang mga kundisyon sa pagtatrabaho sa mga digital na screen ay ang pinaka-hindi kasiya-siya para sa mga lampara: isang pare-pareho na "on-off" mode. Upang mapalawak ang buhay ng mga lampara isang simpleng pamamaraan ang naimbento: upang mabawasan ang boltahe ng pagpapakain. Mas matagal nang gumana ang mga lampara ngunit may isa pang problema na lumitaw: na may mababang lakas ang nakikitang spectrum na lumipat sa pulang zone. Ang isang mga monochrome na screen ay madali itong hindi papansinin ngunit lumikha ng mga malubhang problema para sa maraming kulay at mga full-color na screen.

Upang buksan ang isang screen ng lampara sa isang pag-install ng maraming kulay ay medyo madali: standard puting lamp ay mag-painted sa pula, berde, asul at light-blue o inilagay sa likod ng mga filter ng kulay. Hinihigop Light filter sa isang malaking bahagi ng liwanag radiation at upang panatilihin ang liwanag ng screen na ito ay kinakailangan na maglagay ng isang reflector sa likod ng mga lampara. Ang kalidad ng mga kulay, white balance at liwanag ng screen ganap na nakasalalay sa kalidad ng lightfilters at reflectors, ang kanilang mga tiyak na positioning. Natural, tulad ng mga sistema ay mahirap unawain sa manufacturing at pagpupulong, malaki at mahal.

Isa pang malubhang pagkukulang ng maliwanag na maliwanag lamp ay ang kanilang mga mataas na paggamit ng kuryente. Halimbawa, tipikal na screen na may tatlong inch pitch (76.2 mm) na ginagamit lamp para sa auto industriya 1250X (Uwork = 13.5V, Icon = 0.37А, habang-buhay 500 oras). One pixel na nakapaloob 4 tulad lamp.

Sa 12V boltahe isang pixel natupok 16W, at isa square meter ng naturang screen natupok halos 3kW ng enerhiya. Kaya, ang isang relatibong maliit na screen na may 112x84 pixels at imahen na lugar sa 54.5 square meters na nakabukas sa isang malakas na planta ng enerhiya na may pinakamataas na kapangyarihan consumption (white peak) ng 165kW.

Ito ay may ilang mga kakaibang epekto: sa kalamigan ng snow sa harap ng screen lamp tinunaw at naka-ulan, habang sa tag-araw tulad ng mga screen overheated. Ang kailangan Isang malakas na bentilasyon o airconditioning system upang mapanatili ang normal na operasyon ng mga screen. Ito ay nadagdagan ang paggamit ng kuryente kahit pa (halos 1 / 3 ng paggamit ng kuryente screen). Kinakailangan Ventillation sistema ng regular na check-ups at cleaning. Ang mga gastos ng maintenance screen ay kaya pang-astronomiya.

Sa kabila ng mataas na pagkonsumo ng enerhiya, ang kabuuang liwanag sa lamp screen ay hindi sapat para sa pang araw na operasyon, tungkol 2500 nits. Upang madagdagan ang liwanag sa pamamagitan ng paglalagay ng lamp na mas malapit nang sama-sama ay hindi maisasagawa: anumang pagtaas sa resolution humantong sa pagtaas sa paggamit ng kuryente at makabuluhang mga problema sa pagwawaldas ng init.

Ang isa pang seryosong problema ng mga screen ng lampara ay isang panganib sa sunog. Na may mataas na pagkonsumo ng kuryente at mataas na paglabas ng init, mataas na alon at malakas na mga tagahanga, mga bahagi ng plastik at milya ng cable - nasisiyahan ang posibilidad ng sunog. Ang iba`t ibang paraan ng pag-iwas sa sunog ay humantong sa mas mababang pagiging maaasahan ng screen at mas mataas na mga gastos sa produksyon. Sa yugtong ito sa pagpapaunlad ng teknolohikal, upang gawing napakalaking at kaakit-akit na produktong pang-komersyo ay imposible.

Tagagawa Screen ay interesado sa LEDs bilang potensyal na kapalit ng maliwanag na maliwanag lamp. Sa una, sila ay nagsimula ang eksperimento sa monochrome o dalawang-kulay display sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng mga pula at berde LEDs. New liwanag na nagpapalabas ng mga elemento pinapayagan sa makabuluhang bawasan ang kapangyarihan consumption, dagdagan ang liwanag at pagiging maaasahan.

Unang LED screen ay nilikha bilang isang simpleng kapalit ng lampara screen. Structurally sila ay batay sa mga kumpol malawak na ginagamit sa palatandaan na impormasyon. Isang kumpol ay isang yunit na kinabibilangan ng LEDs (sa iba't-ibang mga kumbinasyon), frame (kahon) at sa pagkonekta mga cable. Ang istrakturang ito ay nakatutulong sa pagpapanatili at nagbibigay-daan sa madaling kapalit ng isang nabigong kumpol. Kahit na tagagawa garantisadong mahabang buhay ng mga indibidwal na LEDs (50 000 oras, kung minsan kahit 100 000 oras) sa katotohanan Naabot ilang mga tagagawa tulad ng mahusay na mga parameter. Kabilang sa mga ilang mga Nichia, Toyoda Gosei, HP / Agilent, Cotco / Cree. Kumpol ay isang intermediate yugto, ay kinakailangan ng ilang mga iba pang mga teknolohikal na solusyon.

Ang unang mataas na liwanag asul na LED ay ipinapakita ng Shuji Nakamura ng Nichia Corporation sa 1990. Sa pamamagitan ng 1993 asul LEDs ay mass ginawa at magagamit para sa mga market. Sampung taon na ang lumipas, sa 2002, Nichia ay isang mundo lider sa LED manufacturing at 60% ng kanyang produksyon asul LEDs ay. Mga presyo nagpapatatag at paggawa ng mga full-kulay na LED screen naging mabubuhay.

Unang LED screen ay may relatibong mababa ang resolution. Karaniwang lampara pixels ng 76.1 mm (3 pulgada) ay papalitan ng LED pixel ng 38.1 mm (1.5 pulgada). Upang mapanatili o kahit na upang taasan ang liwanag (habang pinapanatili ang white balance) ng lugar ng imahe na ito ay kinakailangan upang ayusin ang isang kumpol ng ilang LEDs, halimbawa, 4 pula, 4 green, 2 asul. Pixel na ito natupok tungkol 1W, o 16 beses na mas mababa kaysa sa enerhiya ng isang katulad ng lampara pixel. Kaya, ang isang screen na may 2 beses na mas mataas na resolution ay nagbibigay ng isang mas mas mahusay na imahe at may 4 beses na mas mababa kapangyarihan consumption. Iba pa talaga, dahil bentilasyon sistema ay hindi na kinakailangan.

Kahit maaga isang hakbang kumpara sa lampara screen, LED screen batay sa mga kumpol ay nagkaroon ng ilang mga malubhang pagkukulang: masyadong maraming mga konektor nabawasan pagiging maaasahan ng system, malaking bilang ng mga maliliit na mga sangkap ay nagresulta sa mas mataas na gastos at mas mahabang oras ng pagpupulong.

Ang gawain ng mas mataas na pagiging maaasahan at mas mababang gastos ay malulutas sa pamamagitan ng paglalagay ng malaking bilang ng mga LEDs sa isang module (64, 128, 256 at iba pang mga pagpipilian). Anumang nabigo component sa isang module (LED, passive sangkap, o driver) na kinakailangan kapalit ng isang buong module. Ito ay lubos na totoo na may kaugnayan sa mga panlabas na mga screen: modules nagkaroon na protektado laban sa pag-ulan at snow sa pamamagitan ng compound na ermetiko selyadong PCB.

Habang ang mga pixel ay lumalaki nang mas maliit at inilalagay nang mas mahigpit sa isang PCB, ang komposisyon ng mga pixel ay nabago nang husto: mula sa isang kumpol ng 7-12 LEDs hanggang sa pangunahing 2RGB-pixel (2 Pula, 1 Green, 1 Blue), at maya-maya - sa RGB .

Ang paggamit ng mga LEDs pinahihintulutan upang ilipat ang layo mula sa isang 12V systems (lampara screen) upang 5V. Ang pagbabagong ito ay din na humantong sa mas mababang paggamit ng kuryente at mas mahusay na init pagwawaldas. 2RGB o RGB pixel natupok ng humigit-kumulang 0.3W, ang buong square meter ng isang screen na batay sa isang popular 19 mm pixel pitch natupok 839 W sa tugatog ng puti. A 6x4 meter screen na may 320х240 resolution natupok lamang 20kW (isang marahas pagbabawas kumpara sa lampara screen).

Bilang ng mga pixel lumalaki pisikal na mas maliit, ito ay naging mas matalinong: developer ng LED screen na nagsimula gamit ang iba't ibang liwanag at enhancement resolution pamamaraan. Nai-publish sa aming magazine artikulo tungkol sa virtual o dynamic pixel

Sa ilang mga punto ang miniaturization ng pixel huminto dahil sa mga teknikal na bottleneck. Standard 5 mm bilog LEDs maligo ginamit sa form ng isang RGB pixel hindi maaaring ilagay tighter magkasama: ay kinakailangan ang ilang mga libreng lugar sa board para sa iba pang mga elektronikong bahagi at konektor. Ang isang intermediate na solusyon ay ang paggamit ng 3 mm LEDs ngunit ang mga ito sa ibang pagkakataon ay tinanggihan dahil sa mababang katatagan.

Lahat ng pag-asa sa hinaharap upang baguhin LED pixel ay puro sa isang SMD LED (mount ibabaw-). Kapag imbento SMD LEDs ay sinadya para sa mga panloob na mga application lamang, dahil ang halumigmig negatibong nakakaapekto sa kanilang operasyon.

Iba't ibang SMD LEDs ay sinubukan: LEDs iisang kulay, malaki at maliit na laki ng LEDs. Ngunit ang pinaka-maaasahan opsyon ng 3-in-1 SMD LEDs naging pinakasikat. Sa kasalukuyan, ang pisikal na sukat ng isang SMD LED ay limitado sa pamamagitan ng teknolohikal na proseso ng machine ibabaw-mount upang 4 mm.

Ang isa sa pangunahing mga pagkukulang ng SMD LEDs ay hindi magandang pagkakaiba. Ang ganap na naka-off na SMD screen ay mukhang maputi dahil sa puting background para sa mga LED chip. Ang mga pagsisikap ng mga developer ay nakatuon sa paglutas ng problema sa kaibahan - at sa wakas ang solusyon ay lumitaw sa merkado sa anyo ng tinatawag na black face SMD.

Parallel sa SMD, isa pang indoor screen teknolohiya ay pagbuo - Dot Matrix. LED chips ay nakaayos sa 8x8 matrix: a minimalistic diskarte na nag-aalok ng mga solusyon ng ekonomiya. Tulad ng sa standard LEDs SMD ang pangunahing pagkukulang ng teknolohiya Dot Matrix ay ang maputi-puti na background at mga mahihirap na kaibahan. Habang ang puting background ay nagsisilbi bilang isang reflector at pinatataas ang liwanag ng screen, ito ay humahantong sa mahinang kalidad ng mga imahe sa mababang antas ng liwanag.

Comparative talahanayan ng paggamit ng kuryente sa umuusbong pixel

Tulad ng nakikita natin, sa mas mababa sa 20 taon pixel palitan at baguhin ang makabuluhang. Malinaw, na ito ay hindi ang dulo ng kalsada; marahil, tanging ang simula ng kuwento pixel. Ngunit anuman ang kaso, kailangan nating malaman ang kwentong ito rin.