Тонкие телевизоры выходят из строя быстрее толстых: результаты 10 000 часов тестирования 100 телевизоров

Тонкие LCD телевизоры оказались не самым лучшим выбором, если вы хотите надежное устройство на много лет. Проведенное ускоренное симулирование 10 000 часов работы показало, что у них есть значительные проблемы с долговечностью по сравнению с толстыми телевизорами. Ключевой причиной проблем является расположение светодиодов подсветки, которые в тонких телевизорах размещаются по краям.

Цель теста 100 телевизоров на долговечность состоит в том, чтобы подвести телевизоры к пределу их долговечности, чтобы проверить моменты поломки, когда они случаются.

Результаты исследования однозначны: телевизоры с освещением вдоль краев (Edge LED) по своей природе подвержены значительным проблемам с долговечностью.

Проблемы проявляются в виде деформированных рефлекторных листов, треснутых световодных пластин и перегоревших светодиодов. Эти проблемы возникают после продолжительного использования на максимальной яркости.

Проблемы с равномерностью быстро появляются на телевизорах с боковым освещением

Не считая серьезных электронных или электрических неисправностей (например, неисправности источника питания, неисправности материнской платы, сгоревших разъемов и т.п.), во время теста на телевизорах возникло много проблем с однородностью изображения. За исключением 18 OLED-телевизоров, имеющих выгорание от постоянной потоковой передачи CNN, более 25% из 82 ЖК-телевизоров в тесте имеют видимые проблемы однородности.

Ситуация становится хуже, если рассматривать ЖК-телевизоры по их подтипу. Семь из одиннадцати (64%) моделей с боковым освещением в тесте имеют проблемы с равномерностью. В отличие от этого, только 14 из 71 (20%) телевизоров полномасштабного локального затемнения (FALD) и телевизоров с прямым освещением имеют проблемы с равномерностью.

Проблемы с телевизорами с боковым освещением, кажется, одинаковы для всех моделей и брендов. Но почему так? Разбирая и исследуя проблемы, все сводится к нагреву и управлению температурой.

Размер выборки теста скромен в абсолютных цифрах, но он дает хорошее представление о длительной долговечности телевизоров с боковой подсветкой от Samsung и LG. Многие телевизоры LG и Samsung с боковой подсветкой принимают участие в тесте, потому что они являются лидерами на рынке этих продуктов, а Samsung является наиболее представленным производителем с восемью телевизорами с боковой подсветкой в ??есте. Для справки они работают на максимальном уровне яркости и подвергаются термическому циклу через циклы включения/выключения каждый день.

Не прошло и 10 тысяч часов, чтобы на протестированных телевизорах с боковым освещением появились проблемы. Из семи с видимыми проблемами однородности три начали демонстрировать признаки ухудшения после 2200 часов тестирования или раньше, что составляет примерно один год использования для типичного домохозяйства.

В следующей таблице подведены проблемы однородности, которые наблюдаются на наших телевизорах с боковым освещением, и совокупное время работы, когда проблемы стали заметными.

Марка/модель/год	LG QNED80 2022	LG NANO85 2021	Samsung AU8000 2021
Время выпуска	7,600	3,300	2,200
Равномерность серого 50%. @~10 000 лет			< /a>

Марка/модель/год	Samsung Q60A QLED 2021	Samsung Q70A QLED 2021	Samsung The Frame 2022
Время выпуска	2,200	2,200	3,300
Равномерность серого 50%. @~10 000 лет
Марка/модель/год	Samsung Q60B QLED 2022
Время выпуска	5,500
Равномерность серого 50%. @~10 000 лет

За исключением Samsung Q70A QLED в списке выше, который держится достаточно стабильно, все остальные телевизоры ухудшились после появления проблем. Некоторые из них сейчас демонстрируют серьезные проблемы с равномерностью, а у одного из них, Samsung AU8000, подсветка полностью вышла из строя. Причина их неудачи зависит от используемых ими компонентов и от того, как они генерируют и распределяют свет по экрану.

Там, где свет, там и тепло: почему телевизоры с боковым освещением менее надежны по сравнению с аналогами

Основа того, как телевизоры с боковым освещением подсвечивают свой экран, проста. Они используют светодиодное освещение на нижнем краю. Эти светодиодные полоски прикрепляются с помощью клея к радиатору, подсоединенному к заднему корпусу телевизора.

Радиатор нужен, поскольку большое количество светодиодов расположено на небольшой площади, что приводит к более высоким рабочим температурам, чем у FALD-телевизора или телевизора с прямым освещением. Например, 65-дюймовый Sony X90L FALD имеет 160 светодиодов, равномерно распределенных по задней части корпуса, тогда как такой же яркий 65-дюймовый LG QNED80 2022 с боковой подсветкой имеет 180 светодиодов, плотно сжатых друг к другу.

Светодиодная лента на кромке Samsung Q7F 2017 (55″)	Радиатор на Samsung The Frame 2022 (65″)
Нагрев телевизора с боковой подсветкой Samsung Q70A (55″)

Чтобы распространить свет по всему экрану, они используют специальную полимерную пластину под названием световодная пластина (LGP), которая распределяет свет от нижней части экрана вверх. LGP является критически важным компонентом LCD-экранов, без него распределение света было бы настолько неравномерным по экрану, что такие экраны не являлись бы жизнеспособным потребительским продуктом. Затем поверх LGP накладываются другие слои, пока свет наконец-то не достигнет LCD-панели (пленки-рассеиватели, пленки для повышения яркости и т.п.).

Слои ЖК-телевизора с боковым освещением — Источник: LG Electronics

Ниже представлен пример того, как это выглядит на настоящем телевизоре Samsung Q7F 2017 с боковым освещением. LGP – это то, что распределяет свет по всей поверхности телевизора.

задний корпус с включенными светодиодами

добавлен рефлектор

добавлена ??световодная пластина

ЖК-телевизоры с полным массивом локального затемнения (FALD) или ЖК-телевизоры с прямым освещением не требуют использования LGP, поскольку их подсветка не ограничивается нижним краем телевизора. Вместо этого он распределяется по всей задней части корпуса телевизора, чтобы распределить свет по ЖК-панели. Они полагаются на пластину диффузора, чтобы сделать выход яркости равномерным.

Ниже представлен пример такого телевизора, Sony X90L (65 дюймов). На изображении показано заднее шасси, а также видна рефлекторная пластина и 160 отдельных светодиодов для полномасштабной системы подсветки с локальным затемнением.

Полный массив Sony X90L: заднее шасси с выключенными светодиодами

заднее шасси с включенными светодиодами

добавлен диффузор

Несмотря на то, что светодиоды являются лучшим на сегодняшний день способом превратить электричество в видимый свет, они выделяют много тепла, которым телевизоры должны управлять во время работы.

В случае FALD или телевизоров с прямым освещением это обычно не проблема, поскольку тепло равномерно распределяется по корпусу телевизора. Однако в моделях с боковой подсветкой из-за расположения светодиодных лент в нижней части экрана наблюдается значительная концентрация тепла.

На изображениях ниже показаны измерения наружной температуры двух 55-дюймовых ЖК-телевизоров: одного с боковым освещением и другого с прямым освещением. Если вы посмотрите на результаты яркости, вы заметите, что хотя они находятся на одном поле, с прямым освещением Sony X85J является самым ярким. Теоретически он должен генерировать больше тепла при работе, чем Samsung Q60T QLED .

С помощью тепловизионной камеры мы видим значительный градиент тепла на телевизоре с боковым освещением по сравнению с моделью прямого освещения. Он нагревается значительно сильнее у основания, где расположены светодиоды, в то время как модель с прямым освещением имеет очень равномерное распределение тепла.

55″ Samsung Q60T QLED (Edge-lit) — Тепловизор

55″ Sony X85J (прямое освещение) — Тепловизор

Подобные конструкции и механизмы отказа в различных брендах

Ознакомившись с несколькими моделями телевизоров с боковой подсветкой от LG и Samsung, можно подтвердить, что конструкция деталей и сборка телевизоров с боковой подсветкой у разных брендов достаточно одинаковы. К сожалению, механизмы отказа тоже. Давайте посмотрим на конструкции этих телевизоров от Samsung и LG и их сравнение с моделями с прямым освещением и FALD.

Первым нашим тестировщиком стал Samsung AU8000, у него полностью подвела подсветка. Снимаемый ранее телевизор показывает, что, как и ожидалось, тепло концентрируется в нижней части экрана, где расположена полоса освещения по краям, а также вокруг блока питания и материнской платы вблизи центра экрана. Разобрав телевизор и сняв его заднюю часть, мы впервые заметили, что его рефлекторное письмо было деформировано. Это повлекло за собой его взаимодействие с распределением света внутри телевизора и вызвало его видимые проблемы однородности. Искривление распространилось по всему рефлектору, от его нижней части у светодиодов до центральных концов, где находятся блок питания и материнская плата.

Samsung AU8000 — Тепловизор

Искаженный рефлектор на Samsung AU8000

Проблемы с однородностью, вызванные деформированным отражателем на Samsung AU8000

Но проблемы на этом не закончились. Мы также заметили, что на пластине световода телевизора образовались трещины, что также повлекло за собой появление видимых ярких линий в нижней части панели AU8000. Присмотревшись более внимательно, мы обнаружили, что светодиоды в телевизоре привели к частичному расплавлению LGP вокруг нижнего края по всей ширине. Но почему это?

Трещины на Samsung AU8000 пластине световода

Видимые линии на экране телевизора через трещины LGP

Световоды (LGP) не касаются светодиодов с помощью некоторых пластиковых опор. В случае нашего AU8000 эти опоры были расплавлены светодиодами, которые сломали их и повлекли за собой скольжение LGP вниз под действием собственного веса, пока он не коснулся самих светодиодов, что затем расплавило их на нижней части LGP и в некоторых случаях частично светодиоды срослись с ним. На рисунке ниже вы можете увидеть люминофор от расплавившегося светодиода на краю LGP.

В конце концов светодиоды в AU8000 перестали работать, так как многие из них перегорели. LGP и рефлекторное письмо также получили значительные повреждения. Если это произойдет с вами, нет веских аргументов для ремонта светодиодов, поскольку проблемы с однородностью останутся.

Если повреждение было ограничено светодиодами или электронного характера, например неисправный блок питания или материнская плата, целесообразно заменить эти компоненты, поскольку вы могли бы получить много часов пользования телевизором.

Изменение LGP и рефлекторного письма потребует сбора деталей от донорского телевизора, поскольку вы не можете легко приобрести их онлайн.

Как уже упоминалось, AU8000 был нашим первым предметом тестирования. Открыв и исследовав проблемы однородности на четырех других моделях Samsung и двух моделях LG, мы быстро поняли, что проблемы почти идентичны всем телевизорам с боковым освещением в нашем тесте, независимо от производителя или модели, поскольку их фундаментальная конструкция идентична.

Мы нашли деформированные рефлекторные листы в каждом телевизоре с разобранным боковым освещением. Они собираются так же: рефлектор прокладывается между LGP и задней частью корпуса телевизора и удерживается на месте в основном раскладным корпусом телевизора. Нет участков, где рефлекторные листы содержатся на месте, чтобы предотвратить их деформацию, за исключением небольшого участка вокруг их краев. Деформация из-за воздействия тепла ограничена небольшим участком между LGP и задней частью корпуса, поскольку рефлекторные листы не запрессованы. Ниже приведено несколько примеров того, что мы видели.

LG NANO85 2021 — Деформированный отражатель	LG QNED80 2022 — Деформированный отражатель
Samsung Q60B QLED — Деформированный отражатель	Samsung The Frame 2022 — Деформированный отражатель

Растрескивание и оплавление световодной пластины также является обычным явлением. Их нижний край расположен очень близко к светодиодам телевизора для эффективного направления света. Это подвергает тот же край интенсивной термической нагрузке и делает его чувствительным к повреждениям в долгосрочной перспективе. На изображениях ниже показаны визуальные воздействия или большие трещины в LGP на LG QNED80 2022 . Этот телевизор имел 28 пятен, где LGP начал плавиться, а также несколько больших и много мелких трещин.

LG QNED80 2022 – 14-й месяц синего однородного изображения

LG QNED80 2022 — Точки плавления и трещины в LGP

Наконец, некоторые телевизоры имели проблемы со светодиодами, которые ухудшались из-за температурного воздействия, о чем свидетельствуют перегоревшие светодиоды в AU8000 и подгоревшие светодиоды в LG QNED80 2022 . На момент написания этой статьи светодиоды с выгоревшими вокруг LG QNED80 2022 все еще работали, но мы будем внимательно следить за ними, поскольку мы ожидаем, что со временем они выйдет из строя из-за термического повреждения. Хотя наша тепловизионная камера FLIR дала нам хорошее представление о том, что светодиоды в этих телевизорах нагреваются при использовании, мы решили пойти дальше и использовать нашу термопару, чтобы увидеть, насколько сильно нагреваются светодиоды телевизоров с боковым освещением при использовании. У LG QNED80 2022 температура поверхности светодиодов может достигать 123°C при использовании на максимальной яркости телевизора. Это выделение тепла, умноженное на количество светодиодов в телевизорах с боковым освещением, дает очень высокую плотность тепла на небольшой площади поверхности, поэтому радиаторы настолько важны в дизайне этих телевизоров. К сожалению, они не очень помогают предотвратить влияние тепла, излучаемого от поверхности светодиодов, или генерируемого ими потока на LGP. Доказательства, полученные в результате нашего тестирования и расследования проблем с телевизорами с боковым освещением, показывают, что тепло, генерируемое светодиодами, рано или поздно повлияет на каждый телевизор с боковым освещением, если он используется на максимальном уровне яркости. Дорогие телевизоры с боковым освещением также не застрахованы от этих эфектов, поскольку они имеют тот же базовый дизайн, что и более доступные модели.

LG QNED80 2022 — Прогар вокруг светодиода с краевой подсветкой LG QNED80 2022 – температура поверхности светодиода с краевым освещением

Почему телевизоры с боковым освещением все еще существуют?

В течение многих лет результаты наших тестирований показали, что ЖК-телевизоры с боковым освещением обычно имеют более низкое качество изображения по сравнению с аналогами FALD. Телевизор Samsung The Frame 2022 получил 7,9 балла в нашем тестировании телевизоров смешанного использования. Это оставляет его на 30 месте среди всех ЖК-дисплеев. Все модели, предшествующие Frame 2022, являются FALD, и многие из них доступны по более низким ценам. Только с точки зрения производительности, можно задаться вопросом, почему телевизоры с боковым освещением все еще существуют. Может потому, что они дешевы в производстве?

Интересно, что причина, почему они до сих пор на рынке, заключается не в том, что они дешевле в производстве, чем другие типы ЖК-телевизоров. Телевизоры с краевой подсветкой обычно дороже аналогичных телевизоров с прямым освещением или телевизоров FALD из-за специализированных требований к аппаратному обеспечению, таких как световодная пластина или светодиодный радиатор, а также более жесткие производственные допуски для обеспечения надлежащего выравнивания светодиодов с LGP, поскольку незначительное смещение этих может вызвать значительные проблемы с распределением света.

Учитывая, что они ограничены производительностью и недешевы в производстве, почему телевизоры с боковым освещением до сих пор существуют?

Ответ: тонкие телевизоры продаются и продаются довольно хорошо.

Подсветка по краям позволяет производителям предлагать одни из самых тонких ЖК-телевизоров на рынке по экономичной цене. Ниже приведена таблица, демонстрирующая среднюю толщину ЖК-телевизоров с 2017 по 2024 год. Это показывает, что телевизоры с боковой подсветкой являются в среднем тончайшими ЖК-телевизорами на рынке, хотя некоторые ЖК-телевизоры FALD очень высокого класса тоньше.

Некоторые производители делают фантастическую работу, предоставляя своим телевизорам с боковой подсветкой тончайший возможный профиль, в частности Samsung, которая доминирует в первых местах среди тончайших телевизоров, которые мы когда-либо тестировали, как для моделей LCD, так и OLED. На самом деле, пять телевизоров Samsung с боковой подсветкой входят в нашу топ-10 тончайших ЖК-телевизоров 4K, которые мы когда-либо тестировали.

Таблица из десяти тончайших ЖК-телевизоров 4K, когда-либо протестированных RTINGS.com

Серия The Frame от Samsung является одним из самых популярных и признанных телевизоров с боковым освещением на рынке с момента их появления. Эти стильные телевизоры предлагают несравненное сочетание стиля и функций, поскольку они превращаются в произведения цифрового искусства, когда они отключены. Благодаря боковому освещению Frame 2022 и Frame 2024 являются самыми тонкими ЖК-телевизорами 4K, которые мы тестировали после значительно более дорогой и премиальной серии QN95 от Samsung.

Samsung The Frame 2024 (Источник: Samsung)

Samsung The Frame 2024 (Источник: Samsung)

Однако в результате нашего исследования и нашего опыта работы с Samsung The Frame 2022 мы ожидаем, что эти тонкие телевизоры lifestyle преждевременно выйдут из строя из-за тепло, которое выделяется их дизайном с боковым освещением, если вы используете их в течение длительного времени на высоких уровнях яркости.

Действительно, наша модель MSRP 65″ за 1999,99 долларов США страдала от искривленной пластины световода из-за тепло от светодиодов и их радиатора в нижней части телевизора, что повлекло за собой серьезные проблемы с равномерностью. Нижняя часть экрана стала слишком яркой от света, выходящего между LGP и другими оптическими слоями между ним и ЖК-панелью.

Samsung The Frame 2022 демонстрирует световые пятна через деформированный LGP

Луна 16 Blue Uniformity Изображение Samsung The Frame 2022

Будущий лайфстайл-телевизор Hisense, Canvas, станет прямым конкурентом серии Frame от Samsung. Не удивительно, что Canvas также будет использовать систему подсветки с боковой подсветкой, чтобы телевизор имел самый тонкий профиль.

Как работают телевизоры с боковым освещением в реальных условиях?

В процессе подготовки этой статьи тестеры на SID Display Week 2024 столкнулись с большим количеством телевизоров с боковой подсветкой как в конференц-центре Сан-Хосе, так и в ресторанах, которые страдали, по всей видимости, теми же проблемами, что и модели в нашем тесте. .

Как только вы начнете замечать эти проблемы, скоро вы заметите, что они будут наблюдаться повсюду. Однако нам нужно четко уточнить кое-что: мы ожидаем, что телевизоры, показанные в этом разделе, работали многие тысячи часов на максимальном уровне яркости на основе их использования в коммерческих условиях.

Если вы заметили странный синий оттенок на трех телевизорах, снятых в ресторане, вы обнаружили дефект. Как правило,это связано с ухудшением инкапсуляции светодиодов подсветки, что позволяет потоку от синих светодиодов обходить люминофор, ответственный за генерирование белого света. Эта проблема не ограничивается телевизорами с боковым освещением и может относиться к любым ЖК-телевизорам, которые используют белые светодиоды в качестве подсветки.

Как это влияет на вас как на потребителя и что вы можете с этим сделать

Что означает для вас это расследование? На этот вопрос нет простого ответа. В то же время рассматривайте наши результаты в каждом частном случае.

Если у вас сейчас есть телевизор с боковым освещением и важно сохранять его более 5–7 лет, рекомендуется избегать длительного использования телевизора на максимальной яркости, поскольку это уменьшит температурный стресс, вызванный системой подсветки и может помочь сохранить целостность LGP и рефлектора вашего телевизора на более длительный период.

Однако это может не помешать теплому источнику питания и материнской плате со временем деформировать рефлекторное письмо в телевизоре. К счастью это обычно менее заметно визуально, чем повреждение LGP телевизора.

Если вы хотите приобрести ЖК-телевизор и главной проблемой для вас является долговечность, возможно, целесообразно было бы обратить внимание на модель с прямым освещением или FALD, а не на модель с боковым освещением.

Хотя ни один телевизор не застрахован от проблем с равномерностью, вы по крайней мере избежать проблем, связанных с повреждением LGP, поскольку эта часть не используется в телевизорах без освещения по краям.

Кроме того, рефлектор в этих других ЖК-телевизора обычно закреплен в нескольких местах, и тестирование на данный момент показывает, что он, вероятно, устойчив к проблемам, которые мы наблюдали в моделях с боковым освещением.

Если из эстетических соображений вам нужен тонкий телевизор с боковым освещением, можно приобрести яркую модель более высокого уровня, чем вам нужно, а затем использовать ее на более низком уровне яркости, чтобы продлить срок службы.

Важно иметь в виду, что эти продукты разработаны для продажи по определенной цене и предлагают потребителям определенные функции (например, тонкий профиль и т.п.), и что было бы нереалистично ожидать, что производители перестроят их, чтобы сделать ресурс в 20 лет, поскольку рост затрат на производство, вероятно, сделает эти продукты коммерчески нежизнеспособными.

Заявления производителей телевизоров

Перед публикацией этой статьи авторы обратились к производителям телевизоров, чтобы получить комментарии по полученным выводам о долговечности ЖК-телевизоров с боковым освещением. Связались с производителями LG и Samsung, поскольку их модели являлись объектами нашего исследования, а также Sony и Hisense. К моменту публикации получили ответы от LG Electronics, Samsung Electronics и Hisense.

Заявление Samsung Electronics:

«Технология Edge-lit надежно используется в наших ЖК-продуктах более 15 лет, демонстрируя долговечность, сравнимую с моделями с прямым освещением в реальных условиях. Мы постоянно совершенствуем оптические компоненты и управление температурой моделей с краевым освещением, подвергая их более 20 длительным испытаниям на надежность, включая испытания при высокой температуре. Мы продолжаем усовершенствовать технологии для дальнейшего повышения качества продукции».

Заявление LG Electronics:

«Хотя мы можем заметить разницу в [типах неисправностей] между [РК-телевизорами с ЖК-телевизорами с краевой подсветкой и полноматрической или прямой подсветкой], мы не заметили никакой разницы в частоте дефектов. Нет [особых] [измерений] или Процессы, которые мы используем для решения конкретных проблем долговечности только для [телевизоров с боковым освещением]. Тем не менее, мы разрабатываем общий стандарт и сосредотачиваемся на надежности на всех этапах разработки. Поэтому первое, что мы делаем, это проверить прочность используемых материалов и провести ускоренный стресс-тест [их] при различных условиях освещения и теплую тепловую/оптическую диффузионную структуру для компенсации внешних факторов окружающей среды и условий использования. Затем мы разрабатываем LCM (модули управления светом), учитывающие любое расширение и сужение частей. Разработка LCM таким образом позволяет нам также производить многочисленные ускоренные тесты надежности тесты длительного использования. Готовый продукт также строится и проверяется таким же образом. Для справки: наши ЖК-телевизоры с боковой подсветкой имеют алюминиевую структуру рассеивания тепла, чтобы решить любые проблемы с нагревом от источника света, а долговечность рассеивания тепла готовых изделий проверена. Чтобы повысить надежность телевизоров, мы проводим постоянные исследования и разработки, разделив организации-разработчики на 3 организации:

1. Предварительная разработка [организация, которая] исследует новые материалы и конструкции с повышенной долговечностью в соответствии с нашей внутренней дорожной картой, учитывая отзывы клиентов, а затем исследует материалы и структуры, связанные с этими отзывами.
2. Разработка моделей, которая быстро адаптирует планирование из внутренних и внешних источников и постоянно разрабатывает будущие модели, которые могут включать работу с внешними партнерами.
3. Наша организация по надежности разработки, которая отслеживает и улучшает проблемы клиентов и исследует отзывы потребителей и проблемные точки.

Благодаря этим усилиям мы производим все больше усовершенствованных продуктов с точки зрения производительности и надежности с каждым годом.

Мы всегда рекомендуем нашим клиентам читать руководства, связанные с их моделями, для надлежащего ухода и использования. Таким образом, клиент сможет наслаждаться своим телевизором LG в течение многих лет».

Заявление Hisense:

«Для вашей информации, пока ни одна из моделей, которые мы выпустили в этом году, не Edge LED. Тем не менее, мы поддерживаем ваше исследование и с нетерпением ждем результатов, в том числе разнообразных плюсов и минусов использования ЖК-телевизоров с боковой подсветкой».

По материалам: RTINGS.com