Светодиодные экраны: виды, конструктивные особенности, как выбрать светодиодный экран

Светодиодные экраны -  - устройства, состоящие из множества светодиодов (LED - Light Emitting Diode), формирующими изображение. 

 Первый образец экрана был представлен публике в марте 1978 года в США в рамках научно-технической выставки. Автором изобретения стал Джеймс Митчелл. LED модель также работала с более низким уровнем напряжения, что обеспечивало их высокую мобильность и питание от батареи. В 21 веке произошел технологический прорыв в виде значительного уменьшения экранов до размера телевизора. Это стало возможным с новой технологией OLED на основе органических элементов.

Экраны стали первыми среди оборудования для воспроизведения визуальной информации, предлагающими большие возможности для пользователей. Они превосходят другие технологии качеством изображения в любое время суток, а также функцией гибкой настройки трансляции. Возможность создавать дисплеи с любой геометрией также сделали экраны лидером среди аналогичных инструментов для показа информации потенциальной аудитории.

Принцип работы светодиодного экрана

Принцип работы светодиодных LED моделей похож на работу телевизора или компьютерного дисплея. Изображения формируются из трех основных цветов - красного, зеленого, синего. Эта технология обозначается аббревиатурой RGB. Полноцветная картинка получается за счет комбинации света разной яркости этих трех базовых элементов. Высокое разрешение изображения обеспечивает «виртуальность» пикселей – каждый цветной светодиодный диод может состоять в нескольких комбинациях с другими диодами для формирования отдельных пикселей.

Конструкция, устройство и типы светодиодных экранов

Конструкция светодиодных LED мониторов состоит из отдельных модулей. Светодиоды могут быть объединены в матрицы либо кластеры с подключением к управляющей изображением части с задней стороны оборудования. Отдельные модули или ЛЕД кабинеты могут работать независимо друг от друга, что позволяет создавать различные конфигурации, включая нестандартные формы. Такие дисплеи могут быть прямоугольными, квадратными, а также повторять форму поверхности для их монтажа, собираясь в выпуклую или изогнутую конструкцию. К основным рабочим параметрам каждого кабинета относятся размер, разрешение, а также шаг пикселя.

Основные компоненты

Чтобы понять, как они работают экраны, из чего состоят, рассмотрим основные компоненты, играющие ключевую роль в их устройстве и сборке.

Светодиодные модули являются основой любого экрана. Эти модули состоят из множества светодиодов, организованных в матрицу. Каждый светодиод отвечает за воспроизведение определенного цвета, что позволяет создавать яркие, насыщенные изображения.

Контроллеры и процессоры. Контроллеры отвечают за прием, обработку видеосигналов, а процессоры выполняют сложные вычисления, необходимые для корректного отображения изображения. Они обеспечивают синхронизацию работы всех модулей. Поддерживают высокое качество изображения даже при изменении условий освещения. Позволяют управлять контентом, адаптировать его под различные задачи.

Блоки питания. Обеспечивают стабильную работу экрана, преобразуя входное напряжение в необходимое для работы светодиодов. Предотвращают перегрев и выход из строя компонентов. Важно выбирать блоки питания с достаточным запасом мощности, чтобы обеспечить стабильную работу экрана даже при максимальной нагрузке.

Кабели и разъемы. От качества кабелей и разъемов зависит стабильность и надежность работы устройства. Они должны быть устойчивы к влаге и пыли.

Программное обеспечение. Программы для настройки и управления экраном. Приложения для создания и редактирования контента. ПО автоматизирует планирование показов и мониторинг состояния оборудования.

Таким образом, светодиодные экраны состоят из многих компонентов. Эти элементы работают в синергии, обеспечивая высокое качество изображения и надежность работы, что делает светодиодные экраны незаменимыми в различных сферах, от рекламы до информационных дисплеев.

Основные виды светодиодных экранов

Кластерный экран

Пиксели светодиодных кластерных экранов состоят из нескольких светодиодов –3-10 штук. Каждый кластер имеет свой разъем для подключения и имеет герметичную конструкцию. Кластеры часто упакованы в корпус. Дополняются различными сопутствующими устройствами – линзами, отражателями, солнечными козырьками. Кластерная технология вышла из архитектуры первых линейных LED экранов, где одна лампа была равно одному пикселю с отдельной платой управления.

Матричный экран

Более современный тип – матричные дисплеи. В их конструкции кластеры объединены с управляющей платой, а работа каждого пикселя регулируется по информационной шине.

По способу монтажа светодиодов

DIP (Direct Insert Package)

Экраны содержат колбовые светодиодные элементы трех базовых цветов, которые крепятся на основу (кластеры прямого монтажа). Размеры светодиодов накладывают некоторые ограничения на шаг пикселя – он редко бывает меньше 7 мм. Такие экраны в основном используются на улице. DIP дисплеи ярче, что позволяет транслировать четкое изображение при естественном свете.

SMD (Surface Mounted Devices)

Поверхностный монтаж подразумевает группировку светодиодов трех цветов в единой точке. Они имеют очень маленькие размеры – всего несколько миллиметров – что делает их незаметными. Экраны этого типа имеют очень высокое разрешение из-за маленького шага пикселя вплоть до 1,6 мм и ниже. SMD дисплеи можно использовать в помещении, так как изображение остается четким даже при просмотре с близкого расстояния.

По назначению

Внутренние и внешние Led экраны. Внутреннее (indoor) оборудование подходит для работы в помещении, а внешнее (outdoor) – для уличных условий. Уличные модели имеют специальное климатическое исполнение с защитой корпуса от влаги. Обладают высокой устойчивостью к перепадам температуры, прямому солнечному свету.

  

 

По строению корпуса

LED экраны также различаются по строению корпуса.

Корпусные модели больше, для их монтажа нужны крепления.

Бескорпусные модели наклеиваются на стекла, витрины с помощью специального клея. Под действием ультрафиолета клей твердеет, обеспечивая надежную фиксацию устройства. Бескорпусная технология применяется для трансляции рекламы или создания интерактивных витрин.

С развитием технологий появились новые методы улучшения производительности и долговечности экранов: COB (Chip On Board) и GOB (Glue On Board). Технология COB включает монтаж микросхем светодиодов непосредственно на печатную плату, достигается более высокая степень защиты элементов от механических повреждений. GOB технология представляет собой нанесение на светодиодные модули экрана специального защитного слоя из прозрачного клея от влаги и пыли.

Основные характеристики светодиодного экрана

Выбирая экран следует учитывать его характеристики.

Яркость

Этот параметр сильно влияет на качество транслируемого изображения и его восприятие зрителем. Особенно важно это учитывать для indoor моделей. Оптимальное значение яркости для уличной модели составляет около 8000 КД на 1 квадратный метр. Для работающих в помещении дисплеев это значение составит 2500 КД на 1 квадратный метр.

Шаг пикселя и расстояние просмотра

При выборе светодиодного дисплея учитывается предполагаемое место монтажа и расстояние до зрителя. Минимальное расстояние просмотра, при котором изображение остается четким, вычисляется по формуле: шаг пикселя х 1500. Максимальное расстояние просмотра также рассчитывается по формуле: высота экрана х 20.

Угол обзора

Угол обзора – это параметр, который определяет под какими максимальными углами пользователь может смотреть на экран, не испытывая искажения цветов, контраста и яркости. Для экранов этот параметр особенно актуален. Экраны часто используются в условиях, где обзор с разных направлений неизбежен: на улицах, в общественных местах или в больших помещениях.

Влияние угла обзора на восприятие изображения значительно. Светодиодные экраны с широким углом обзора обеспечивают четкое, яркое изображение даже при просмотре сбоку. В результате, информация или реклама достигает большей аудитории.

Технологии, влияющие на угол обзора экранов:

Размер и форма светодиодов: меньшие светодиоды с более точной ориентацией могут улучшить угол обзора.

Конфигурация пикселей: расположение и плотность светодиодов влияют на то, как изображение воспринимается под различными углами.

Поверхностные покрытия: матовые или антибликовые покрытия помогают уменьшить отражение и улучшить угол обзора.

Системы управления светодиодного экрана

Обработка и передача данных. Входящие сигналы преобразуются в цифровую форму, передаются по сети к каждому отдельному модулю экрана. Достигается высокая точность отображения, минимизируется задержка. Используется специальный алгоритм коррекции ошибок.

Синхронизация и калибровка. Синхронизация обеспечивает одновременное отображение контента на всех модулях, что важно при управлении сетью экранов. Калибровка, в свою очередь, обеспечивает точное соответствие цветов и яркости, что делает картинку более реалистичной, приятной для глаз.

Основные этапы синхронизации и калибровки:

- Проверка, настройка временных параметров

- Регулировка яркости, цветопередачи

- Тестирование, корректировка отображения

Типы систем управления

Рассмотрим их особенности и различия.

Системы для внутренних экранов. Предназначены для использования в помещениях: конференц-залы, торговые центры, офисы. Устройства для вывода обеспечивают высокое разрешение и яркость, позволяя передавать четкое, насыщенное изображение. Они могут быть подключены к компьютерам, медиаплеерам или другим источникам сигнала.

Системы для наружных экранов. Разработаны с учетом специфики эксплуатации на открытом воздухе. Они должны быть устойчивыми к погодным условиям, таким как дождь, снег, солнечное излучение. Контроллеры и усилители сигнала, обеспечивают стабильную работу. Важно также учитывать, что такие системы часто требуют дополнительного охлаждения для предотвращения перегрева компонентов.

Преимущества светодиодного экрана

• Долгий срок службы. Срок работы дисплеев нередко достигает 100000 часов. Однако яркость изображения при этом может снижаться, достигая половины от исходных параметров после 10 лет работы;
• Высокая гибкость. Модульная технология позволяет составлять из отдельных кластеров любые конструкции без заметных стыков или швов. Можно собирать огромные мультимедийные поверхности до десятков метров в длину и ширину, а также получать разные конфигурации. Нестандартные конструкции часто используются для рекламы, а также в качестве видеостен или информационных табло;
• Простой монтаж и техобслуживание. Светодиодное оборудование достаточно просто устанавливается и подключается. Готовая конструкция устойчива к активной эксплуатации, не требует специального сервиса. Поверхность можно дополнить новыми кабинетами или заменить вышедшие из строя участки;
• Качественная цветопередача и высокая яркость. Светодиоды являются самостоятельным источником света в отличие от LCD технологии. Высокая яркость изображения и хорошая видимость даже при дневном свете достигается за счет качественных светодиодов и их компоновки до 6 штук на 1 пиксель. Возможна регулировка яркости для трансляции в темноте. Широкий угол обзора (до 140 градусов) обеспечивает качество роликов без искажения цветов с разных точек обзора;
• Динамичность изображения. Светодиодные элементы быстро обрабатывают сигнал от блока управления, позволяя быстро менять параметры без задержки видео, искажения картинки;
• Универсальность. ЛЕД модули можно монтировать как на плоскую поверхность, так и на изогнутую. Простая настройка параметров работы позволяет донести до аудитории различную информацию в нужном формате, подключая разнообразные носители данных с дистанционным управлением;
• Высокая эффективность. Такое рекламное или информационное оборудование позволяет выделиться среди конкурентов, уверенно привлекая внимание потенциальных клиентов. Светодиодные Led экраны сочетают высокую надежность с эффектной демонстрацией контента.

Недостатки светодиодных экранов

К ним относится ограничение расстояния просмотра из-за низкого разрешения и заметных отдельных пикселей в конструкциях большого размера. При монтаже на крышах зданий нужно выбирать модели с большим шагом пикселя, так как в случае ошибки изображение будет нечетким.

Светодиоды – это источник света, поэтому оборудование при постоянной работе потребляет много энергии. Например, каждый кабинет SMD экрана 30х30 пикселя с шагом 1 см будет потреблять около 40 Вт. Большой экран – 6х8 метров будет потреблять 6 кВт электроэнергии.

Кроме того, экраны требуют большого бюджета на их изготовление, установку. Более простые виды наружной рекламы требуют меньших вложений, но обладают меньшей эффективностью. Аналогов у ЛЕД дисплеев пока нет, поэтому их преимущества и эффективность со временем окупают затраты.

Светодиодные экраны - краткий обзор сфер применения

Вот несколько примеров их применения:

1. На мероприятиях, конференциях, на выставках у стендов участников.
2. Устанавливаются в торговых центрах, магазинах, информируя о текущих акциях, событиях, новостях о товарах, поставщиках.
3. На оживленных улицах и автомагистралях для трансляции рекламных роликов, информации о направлениях, расстояниях, скоростях, других данных для водителей, пешеходов.
4. Могут быть использованы для отображения информации о спортивных соревнованиях: о счетах, рекордах, повторов моментов для зрителей.
5. Используются для создания привлекательного оформления в кинотеатрах, демонстрации дополнительной информации о фильмах, such as trailers, cast and crew information, and upcoming showtimes.
6. В диспетчерчких, ситуациативных центрах мониторинга и экспертного анализа.

Выводы

Современные технологии продолжают развиваться. Производители светодиодных экранов уделяют большое внимание улучшению характеристик, чтобы обеспечить пользователям комфортный просмотр в любых условиях. Светодиодные экраны благодаря своим преимуществам часто становится предпочтительным выбором для крупных наружных и внутренних рекламных установок, информационных табло и сценических конструкций.

Для приобретения экрана стоит обратиться за помощью к профессионалам.

Компания Detector Group – ведущий интегратор, поставщик led экранов на рынке РФ и СНГ. Нами выведено на рынок РФ множество продуктов и мультимедийных решений на базе LED технологий.

Примеры наших светодиодных экранов