Главная Полезная информация Технология производства

Технология производства

Несмотря на сравнительно недолгую историю экраностроения с использованием светодиодов, конструирование этих установок прошло в своем развитии несколько этапов, назовем их условно так: кластеры, матрицы, SMD-блоки.

Кластерные светодиодные экраны

В кластерных экранах каждый пиксель, содержащий от трех до нескольких десятков светодиодов, объединён в отдельном светоизолированном корпусе, который залит герметизирующим компаундом. Такой конструктивный элемент называется кластером.

Кластеры, образующие информационное поле экрана, закреплены при помощи винтов на лицевой поверхности экрана. От каждого кластера отходит жгут проводов, подключаемый, посредством электрического разъема, к соответствующей схеме управления (плате). Такой способ построения полноцветных светодиодных экранов постепенно отмирает, уступая место более технологичному матричному принципу.

Матричные светодиодные экраны

В этом случае кластеры и управляющая плата объединены в единое целое — матрицу, то есть на управляющей плате смонтированы и светодиоды и коммутирующая электроника, которые залиты герметизирующим компаундом. В зависимости от размера и разрешения экрана количество светодиодов, составляющих пиксель, может колебаться от трех до нескольких десятков. А распределение количества светодиодов по цветам в пикселе изменяется от типа применяемых светодиодов в интересах соблюдения баланса белого.

Наконец, третьим этапом развития конструкций светодиодных экранов стал переход к SMD-блокам. SMD-блоки, по сути, являются теми же светодиодными матрицами, отличие заключается в элементной базе и технологии монтажа. SMD-светодиоды существенно отличаются по конструкции от диодов лампового типа, их использование позволяет полностью автоматизировать процесс сборки матриц и тем самым исключить ручные операции, которые зачастую являются причиной выхода некачественной продукции.

Функционально светодиодный экран состоит из несущей металлоконструкции, на которой закреплена рама со светодиодными модулями.

Модуль представляет собой герметичный корпус, на лицевой поверхности которого смонтированы светоизлучающие матрицы со светодиодами.

svetodiodnaya-matritsa.jpg Светодиодная матрица

smd-svetodiod.jpg SMD-светодиод

Классические DIP-светодиоды

Внутри модуля расположены контроллер, блок питания, вентилятор охлаждения и соединительные провода. Обслуживание и ремонт модулей происходит с внутренней стороны экрана.

modyl-iz-nutry.jpg

Светодиодные дисплеи собираются из отдельных модулей и могут быть теоретически любых размеров в пропорциях размера единичного модуля. Принципиальная схема строения светодиодных дисплеев показана на рисунке ниже:

sxema.jpg

Основным элементом, формирующим изображение светодиодного видео экрана, является пиксель (pixel — элементарная точка).

Пиксель состоит из светодиодов основных цветов — RGB (красный, зеленый и синий). Важнейшим параметром, характеризующим светодиодный дисплей, является шаг пикселя. Шаг пикселя — это расстояние между центрами соседних пикселей. Данный параметр определяет размер единичной точки дисплея. Чем меньше шаг пикселя — тем выше разрешение модуля и как следствие тем выше способность светодиодного видео экрана воспроизводить мелкие детали выводимого на него изображения. Разрешающая способность выражается в количестве пикселей по двум координатам: X и Y (горизонталь и вертикаль). Чем больше пикселей будет размещено на одном и то же линейном размере экрана, тем более качественное изображение мы получим. Поэтому перед покупателем всегда стоит проблема поиска компромисса между стоимостью экрана и его разрешением.

Современные технологии позволяют с помощью специальных алгоритмов увеличить физическое разрешение светодиодных дисплеев. В случае, когда пиксель светодиодного модуля состоит из нескольких светодиодов, в дисплее можно реализовать режим «виртуального» пикселя. «Виртуальный» пиксель — это дополнительный пиксель, созданный программно-аппаратным способом из набора светодиодов, принадлежащих соседним физическим пикселям. Принцип «виртуального» пикселя поясняют рисунки ниже:

 

pixels2r1g1b.png

 

virtualpixel.png

Физический пиксель

 

Виртуальный пиксель (обозначен пунктирной линией)

Использование «виртуального» пикселя позволяет увеличить разрешающую способность дисплея в динамическом режиме, т.е. при демонстрации движущихся изображений, и, следовательно, существенно улучшить качество изображения.

Вывод необходимо сделать следующий: применение технологии виртуального пикселя дает некоторый положительный эффект, особенно при демонстрации динамических изображений, но далеко не такой, каким его представляют рекламные проспекты фирм-производителей. Если еще учесть, что использование этой технологии приводит к некоторому удорожанию экрана и небольшому снижению его яркости, выигрыш получается совсем незначительный, поэтому становится понятной последняя тенденция фирм-производителей экранов к постепенному уходу от виртуального пикселя и она будет нарастать по мере снижения стоимости светодиодов.