نوع نور پس زمینه LCD و مزایا و معایب (LCD، CCFL، LED)

اصل نمایش نور پس زمینه کریستال مایع بزرگترین تفاوت بین کریستال مایع و پلاسما این است که کریستال مایع باید به منبع نور غیرفعال متکی باشد، در حالی که تلویزیون پلاسما یک دستگاه نمایشگر فعال نور ساطع کننده است. تکنولوژی اصلی نور پس زمینه LCD در حال حاضر در بازار شامل LED (دیود ساطع نور) و CCFL (فلورسانس کاتد سرد) است.

لامپ) دو نوع.

لامپ فلورسنت کاتد سرد (CCFL)

نمایشگرهای کریستال مایع سنتی از نور پس زمینه CCFL (لامپ فلورسنت کاتد سرد) استفاده می کنند. دو نوع اصلی از طراحی های نور پس زمینه CCFL وجود دارد:"side-type" و"مستقیم نوع". با این حال، طراحی راهنمای نور از نوع جانبی، میزان انکسار نوری را بیشتر می‌کند، که به نوبه خود روشنایی نور پس‌زمینه را محدود می‌کند. هرچه اندازه پنل بزرگتر باشد، روشنایی کمتر خواهد بود، فقط برای پنل های LCD 8 تا 15 اینچی TFT مناسب است، یعنی برای اهداف شخصی مانند لپ تاپ و دسکتاپ. با این حال، هنگام مشاهده تلویزیون های LCD بزرگ در خانه، روشنایی نوع نور جانبی به سختی قابل مشاهده است. در عوض، مستقیم به پایین است.

با این حال، هر چه اندازه LCD بزرگتر باشد، نسبت هزینه ماژول نور پس زمینه آن بیشتر است، که به ماژول نور پس زمینه CCFL نوع مستقیم اشاره دارد. طبق آمار، استفاده از ماژول نور پس زمینه CCFL نوع مستقیم نیز همین است. ماژول نور پس زمینه تنها 23 درصد از هزینه کلی را بر حسب اینچ تشکیل می دهد، اما 30 اینچ به 37 درصد افزایش می یابد و تخمین زده می شود که وقتی به 57 اینچ برسد، هزینه ماژول نور پس زمینه به 50 درصد برسد. بنابراین، نور پس‌زمینه کشویی CCFL فقط برای استفاده در تلویزیون‌های LCD با اندازه متوسط ​​حدود 30 اینچ مناسب است و برای استفاده در طراحی مساحت بزرگ‌تر مناسب نیست. در عین حال، CCFL از تخلیه گاز جیوه برای تولید روشنایی استفاده می کند. اگرچه مقررات RoHS فعلی که توسط اتحادیه اروپا ایجاد شده است، تا زمانی که دوز"جیوه" زیر استاندارد است، هنوز قابل قبول است، اما هیچ کس نمی تواند تضمین کند که ممکن است استاندارد در آینده به صفر برسد (اصلا مجاز نیست. استفاده کنید)، سپس CCFL نمی تواند استفاده کند، یا باید به جیوه تبدیل شود. CCFL رایگان

حتی اگر CCFL بدون جیوه از نظر فنی امکان پذیر باشد، CCFL همچنان یک روشنایی الکترونیکی تخلیه گاز با یک لوله فلورسنت بسته است. مقاومت لوله فلورسنت در برابر نیروهای خارجی محدود است. ضربه بزرگ باعث شکستن لوله فلورسنت و بی اثر شدن نور می شود. سایر روشنایی های الکترونیکی حالت جامد (مانند LED) چنین نگرانی هایی ندارند. علاوه بر این، از آنجایی که نوع قطره مستقیم نیازی به صفحه راهنمای نور ندارد و نسبتاً عاری از مشکلات انکسار نوری است، نیازی به فیلم افزایش روشنایی ندارد، به خصوص فیلم افزایش روشنایی یک فناوری ثبت شده از چند شرکت است و قیمت گرونه. تخته نور و فیلم افزایش روشنایی، که به کاهش هزینه ها کمک می کند.

با این حال، CCFL کشویی نیز کاستی هایی دارد. برای افزایش روشنایی تصویر باید تعداد لوله های نور را افزایش داد. با این حال، نتیجه چیدمان بیش از حد نزدیک لوله های نور منجر به اتلاف گرما نخواهد شد. از آنجایی که فاصله بین فاز چپ و راست کاهش می یابد، اتلاف گرما باید از سطح ضخامت افزایش یابد. با این حال، افزایش ضخامت فضا نیز معادل تا حدی جبران مزایای تلویزیون LCD است: سبک و نازک.

اتفاقاً هنگام استفاده از لامپ CCFL در تلویزیون LCD بزرگ، طول لوله نور نیز باید در پاسخ به افزایش تعداد اینچ افزایش یابد. با این حال، برای یک لوله نور CCFL طولانی تر، موقعیت وسط و هر دو انتهای لوله نور خواهد بود. مشکل روشنایی MURA و رنگ MURA به راحتی رخ می دهد که بر یکنواختی نور پس زمینه تأثیر می گذارد. برای حفظ یکنواختی نور، باید از یک فیلم پخش برای افزایش یکنواختی نور استفاده شود، اما فیلم انتشار باعث از دست دادن عبور نور نیز می شود. برای کاهش روشنایی، نتیجه کاهش روشنایی باید با افزایش تعداد لوله های نور تقویت شود، اما همانطور که قبلا ذکر شد: اضافه کردن لوله های نور طراحی اتلاف گرما را دشوارتر می کند، ضخامت ماژول نور پس زمینه را افزایش می دهد و حتی مصرف برق را افزایش دهد. قابل درک است که مصرف برق ماژول های نور پس زمینه CCFL 90٪ از کل مصرف برق تلویزیون های LCD را به خود اختصاص داده است. بنابراین تغییر تکنولوژی نور پس زمینه یکی از جهت گیری های فعلی برای تغییر کیفیت تصویر LCD است.

دیود ساطع نور (ال ای دی دیود ساطع کننده نور)

از آنجایی که نور پس‌زمینه CCFL دارای عوارض جانبی و تردیدهای زیادی است، صنعت نیز به دنبال انواع فناوری‌های جدید پیاده‌سازی نور پس‌زمینه است و LED یکی از راه‌حل‌های قابل اجرا است، مانند تلویزیون‌های سری Qualia سونی، که سایز بالا و سطح بالایی دارند. تلویزیون ال سی دی 40 اینچ 46 اینچ که قسمت نور پس زمینه آن از WLED ساخته شده است فناوری نور پس زمینه WLED نامیده می شود. تحقیق و توسعه فناوری نور پس زمینه LED مانیتور LCD نیز به مرحله اساسی رسیده است. ما در حال حاضر می توانیم نمایش محصولات مرتبط را در نمایشگاه CES 2007 ببینیم.

نور پس زمینه LED مزایای زیادی دارد. اول، روشنایی الکترونیکی حالت جامد. مقاومت آن در برابر ضربه بیشتر از CCFL است. هیچ نگرانی در مورد مقررات حفاظت از محیط زیست گاز جیوه، نگرانی در مورد نشت اشعه ماوراء بنفش UV وجود ندارد و از اشباع رنگ و طول عمر فراتر می رود. CCFL، علاوه بر این، LED ها را می توان تا زمانی که توسط یک ولتاژ مثبت هدایت می شود، هدایت کرد. برخلاف CCFL که نیاز به ولتاژ متناوب مثبت و منفی دارد، حتی اگر فقط از ولتاژ درایو مثبت استفاده شود، سطح تقاضای LED ها کمتر از CCFL است. علاوه بر این، روشنایی LED را فقط می توان با مدولاسیون عرض پالس (PWM) تنظیم کرد و از همین روش می توان برای سرکوب مشکل پس از تصویر در صفحه نمایش TFT LCD استفاده کرد. با این حال، تنظیم روشنایی CCFL پیچیده تر است. و پس تصویر را نمی توان سرکوب کرد، باید به گونه ای دیگر سرکوب شود.

اگرچه نور پس زمینه LED مزایای زیادی دارد، اما معایبی نیز دارد. اولین مورد بهره وری نورانی است. از نظر مصرف برق یکسان، LED به خوبی CCFL نیست، بنابراین مشکل اتلاف گرما جدی تر از CCFL خواهد بود. علاوه بر این، LED یک منبع نور نقطه ای است که شبیه به نوع خطی CCFL' است. کنترل یکنواختی نور از منبع نور واقعی دشوارتر است. برای دستیابی به یکنواختی هرچه بیشتر نور باید مشخصات ال ای دی های تولید شده با دقت انتخاب شود و تعداد زیادی ال ای دی با مشخصات مشابه (طول موج، روشنایی) برای نور پس زمینه یکسان استفاده شود که از جمله هزینه این است. انتخاب نیز بسیار بالا است. خوشبختانه، راندمان نورانی LED ها همچنان در حال بهبود است. در حال حاضر، می تواند به بیش از 100 میلی لیتر در وات برسد. به این ترتیب، اشباع رنگ می‌تواند بهتر باشد و آرایش WLED نور پس‌زمینه راحت‌تر شود و در نتیجه مشکلات مصرف برق و اتلاف گرما را کاهش دهد. و پس از اینکه نرخ بازده تولید به بهبود و بلوغ ادامه داد، هزینه انتخاب دقیق LED ها با ویژگی های روشنایی ثابت نیز کاهش می یابد.

تغییر فناوری نور پس‌زمینه به تنهایی ممکن است برای ایجاد انقلاب در LCD کافی نباشد، بنابراین اجازه دهید'سایر پیشرفت‌های فناوری LCD را بررسی کند. OLED (Organic Light Emitting Diode) یک دیود ساطع کننده نور آلی است. فناوری نمایشگر OLED با روش های سنتی نمایشگر LCD متفاوت است. نیازی به نور پس زمینه ندارد و از یک پوشش بسیار نازک از مواد آلی و یک بستر شیشه ای استفاده می کند. وقتی جریانی از آن عبور می کند، این مواد آلی نور ساطع می کنند. علاوه بر این، صفحه نمایش OLED را می‌توان سبک‌تر و نازک‌تر کرد، با زاویه دید بزرگ‌تر، و به میزان قابل توجهی در مصرف انرژی صرفه‌جویی کرد. با این حال، عمر و قیمت فعلی آن تنگناهایی هستند که توسعه آن را در LCD محدود می کنند.

OLED یکی دیگر از فناوری های کاربردی پنل است که توجه ها را به خود جلب کرده است و تحقق پنل های کوچک زودتر انجام شده است. طبق برنامه های مشتریان، مدل های بیشتری از سال 2008 تا 2009 عرضه خواهند شد، اما پنل های فرعی همچنان اصلی ترین آنها خواهند بود و حتی اگر مدل ها و محموله ها نسبت به امروز افزایش قابل توجهی داشته باشند، سهم بازار از 10 درصد فراتر نخواهد رفت. . OLED در اصل باریکتر بود و از نظر کنتراست، زاویه دید و صرفه جویی در مصرف انرژی، شرایط بهتری نسبت به TFT-LCD داشت. همواره مورد توجه صنعت بوده است زیرا جایگزین TFT-LCD خواهد شد و همچنین در سالهای اولیه در تحقیق و توسعه سرمایه گذاری کرده است. با این حال، از یک طرف، فناوری OLED با تنگناهایی مواجه شده است و باید بر مشکل زندگی غلبه کرد. از سوی دیگر، فناوری TFT-LCD همچنان به پیشرفت خود ادامه می دهد و اکنون می تواند کنتراست و زوایای دید عالی را نیز ارائه دهد، در نتیجه تقاضای OLED تا حد زیادی افزایش نیافته است، و بازار کوچک و عرضه بیش از حد، محدود به رقابت قیمت است. کسب و کارهایی که در ابتدا سرمایه گذاری کردند به سختی می توانند از سرنوشت انحلال و کوچک سازی فرار کنند. در گذشته، تایوان Shenghua Technology در راه اندازی Shengyuan برای سرمایه گذاری در تحقیق و توسعه OLED سرمایه گذاری کرد. با توجه به اینکه OLED و TFT-LCD نمی توانند با هم رقابت کنند، به خصوص تفاوت هزینه بسیار زیاد است. از نظر مشخصات، TFT-LCD به راحتی می تواند به زاویه دید 170 درجه، کنتراست 500:1 و روشنایی دست یابد. می توان آن را افزایش داد یا نازک تر کرد. اگرچه سرعت واکنش نسبتاً پایین است، اما می تواند به محدوده قابل قبول برای چشم انسان برسد. بنابراین، Shengyuan نیز بسته شده است و تنها چند نفر از پرسنل R&D باقی می‌مانند تا برای توسعه مواد به Shenghua بازگردند. در آینده، اگر بتوان طول عمر و قیمت OLED را تا حد زیادی بهبود بخشید، هنوز فرصتی وجود دارد. در این مرحله به محصولاتی با ویژگی های خاص محدود می شود و بر نیاز به نوآوری تاکید می کند. نقطه زمانی برای مقادیر زیاد هنوز دیده نشده است.

و AMOLED (ماتریس فعال/دیود ساطع نور آلی) پانل دیود ساطع نور آلی ماتریس فعال (AMOLED) نسل بعدی فناوری نمایش نامیده می شود، از جمله Samsung Electronics، Samsung SDI، LG Philips که همگی به این فناوری نمایشگر جدید اهمیت زیادی می دهند. در حال حاضر، جدای از سامسونگ الکترونیک و ال‌جی فیلیپس که بر توسعه محصولات AMOLED با اندازه بزرگ تمرکز دارند، سامسونگ SDI و AUO همگی بر روی اندازه‌های کوچک و متوسط ​​تمرکز دارند. از عملکرد محصول فعلی محصولات نهایی، اگر بتوان هزینه AMOLED را به طور موثر کنترل کرد، فناوری سنتی پنل LCD به شدت به چالش کشیده خواهد شد.

یکی از مزایای AMOLED عدم نیاز به نور پس زمینه است

یکی از مزایای AMOLED: اشباع رنگ بیشتر است

یکی از مزایای AMOLED این است که می تواند به زاویه دید 180 درجه پانل های IPS یا VA برسد.

یکی از مزایای AMOLED: حل موثر مشکل تاری پویا پانل LCD

از میان چهار مزیت OLED فوق، ما به ویژگی محصول چهارم توجه ویژه ای داریم، زیرا تمام مانیتورهای LCD رومیزی در حال حاضر در بازار نمی توانند مشکل تاری پویا صفحه نمایش کریستال مایع را حل کنند. تاری تصویر پویا صفحه نمایش LCD معمولاً به پدیده تار شدن خطوط لبه در هنگام تغییر صفحه نمایش اشاره دارد. دو دلیل برای پدیده تاری تصویر پویا وجود دارد. یکی زمان پاسخ کریستال مایع و تابش پس از فسفر است و دیگری درایو TFT مانند کنترل تصویر روش Hold.

نگه داشتن دلیل اصلی تار شدن تصاویر پویا است

به اصطلاح"حالت نگه داشتن" حالت نمایش برای نمایش یک تصویر فریم در یک بازه زمانی مشخص است. در یک صفحه تلویزیون، این زمان نگه داشتن معادل یک دوره عمودی (16.7 میلی ثانیه) است. به طور کلی، همه کاملاً واضح هستند که زمان پاسخ LCD برای نمایش تصویر پویا بسیار مهم است، زیرا برای تلویزیون LCD، زمان تبدیل یک تصویر حدود 16.7 میلی‌ثانیه است، بنابراین زمان پاسخ‌دهی تلویزیون LCD می‌تواند کمتر از 16.7 میلی‌ثانیه باشد. ، برای عملکرد تصویری تصویر پویا بسیار مهم است. با این حال، وضعیت دیگری وجود دارد که حتی اگر زمان پاسخ کریستال مایع 0ms باشد (که بعید و دشوار است)، تاری از بین نمی رود. این به این دلیل است که صفحه نمایش LCD از"Hold Method" روش نمایش تصاویر بر اساس برخی گزارش‌های تجربی، می‌توانیم بدانیم که انیمیشن با استفاده از"Hold" روش بر روی شبکیه به چپ و راست تکان خواهد خورد. چنین لرزشی با گذشت زمان جمع می شود و تصویر پویا تار به نظر می رسد. همانند بهبود زمان پاسخ کریستال های مایع، لازم است روش نمایشی ایجاد شود که"Hold" زمان. با توجه به وضعیت فوق، تاری تصویر پویا صفحه کریستال مایع را نمی توان با اندازه گیری استفاده شده برای مدت طولانی بیان کرد، یعنی زمان پاسخ کریستال مایع از سفید به سیاه و سیاه به سفید زمان تغییر می کند.

تاری تصویر پویا ناشی از زمان نگه داشتن را بهبود بخشید

اگر زمان پاسخ یک پنل کریستال مایع کنترل ایده آل باشد (زمان نگه داشتن 100٪) با زمان پاسخ 0ms، MPRT 16.7 میلی ثانیه است (فرکانس 60 هرتز). هنگامی که زمان نگه داشتن 50٪ است، MPRT حدود 8.3 میلی ثانیه است. هنگامی که زمان نگه داشتن 25٪ است، MPRT 4.2 میلی ثانیه است. MPRT یک LCD عمومی کمتر از 8 میلی‌ثانیه است. اگر یک LCD با کیفیت تصویر بالا برای محصولات تجاری باشد، MPRT را می توان کمتر از 4 میلی ثانیه تخمین زد. همانطور که در بالا ذکر شد، MPRT شامل دو عنصر اصلی است: زمان پاسخ کریستال مایع و زمان نگهداری. بنابراین، اگر قرار باشد کیفیت نمایش تصویر حاصل شود، امید می رود زمان پاسخ کریستال مایع کمتر از مقدار فوق باشد. از جمله روش‌های بهبود زمان پاسخ‌دهی کریستال‌های مایع، حالت‌های دینامیکی پرسرعت مانند OCB، IPS و VA و همچنین رانندگی بیش از حد درایو و غیره وجود دارد. اکنون تلویزیون های ال سی دی که برای کیفیت تصویر ارزش قائل هستند، این روش ها را وارد مرحله تولید کرده اند. دو راه برای بهبود تاری تصویر پویا ناشی از زمان نگه داشتن وجود دارد. یکی خاموش کردن منبع نور پس زمینه با توجه به فرکانس صفحه و دیگری روش نمایش دو سرعته با استفاده از فناوری جبران حرکت است. اولین روش خاص استفاده از سوسو زدن نور پس زمینه و درج سیگنال سیاه است. در میان این دو فناوری، جالب ترین فناوری جبران پویا است. روش‌های نمایش متناوب مانند خاموش کردن نور پس‌زمینه و درج سیگنال سیاه می‌تواند تاری تصویر پویا را بهبود بخشد و اجرای آن نسبتاً ساده است. اما در مورد صفحه نمایش بزرگ و روشنایی بالا، به راحتی می توان باعث سوسو زدن صفحه نمایش شد. در مقابل، روش نمایش دو سرعته جبران پویا می‌تواند تاری تصویر پویا را بدون افزایش سوسو زدن تصویر بهبود بخشد، اما اجرای آن تا به حال آسان نبوده است زیرا به مدار پردازش سیگنال در مقیاس بزرگ نیاز دارد.