تلویزیون های LCD و LED

LCD

هر روز، نمایشگرهای کریستال مایع یا LCD را در اطراف خود می بینید؛ از تلفن همراهتان گرفته تا ساعت دیجیتالی یا نمایشگرهای تلویزیون و کامپیوتر. همه ما در فیزیک خوانده ایم

که سه حالت ماده وجود دارد: جامد، مایع و گاز، مولکول های جامد در قید نیروی بین مولکولی هستند و به همین دلیل، با نظم مشخصی، جسمی معمولاً سخت را تشکیل می دهند. در مقابل مولکول های مایع از نیروی جاذبه مولکولی کمتری برخوردار هستند ولی باز هم این نیرو به اندازه ای است که آنها را با هم متحد قرار دهد و مانند گاز آزادانه در محیط، به صورت بی نظم حرکت نکنند. در این میان، بعضی مواد حالتی بین مایع و جامد به خود می گیرند. به این معنی که هم مانند جامد در قید نیروی بین مولکولی هستند و هم مانند مایع به حالت سیال حرکت می کنند. کریستال مایع بیشتر به حالت مایع تمایل دارد تا جامد. با این حال، مقدار گرمایی که برای مایع کردن کریستال جامد نیاز است، تقریباً زیاد می باشد. به همین دلیل است که صفحه نمایش های LCD، در دماهای مختلف رفتار غیرعادی از خود نشان می دهند. با توجه به نوع کریستال، انواع مختلفی از کریستال مایع وجود دارد. نوعی از کریستال مایع که از آن در ساخت LCD استفاده می شود، نسبت به عبور جریان، رفتارهای مختلفی از خود نشان می دهد. یکی از این رفتارها، عبور و گسیل نور از خود است.

کریستال های مایع به دو دسته تقسیم می کنند. نوعی از آنها گرمازا هستند و به تغییرات گرمایی واکنش نشان می دهند. نوع دیگر به تغییرات شیمیایی واکنش نشان می دهند.

نوع اول را نیز از نظر ساختار مولکولی به دو نوع تقسیم می کنند. نوعی که در شکل گیری در محیط به حالت تصادفی به وجود می آید و نوع دیگری که خود، حالت مشخص و آرایش مخصوصی دارد.

شکل گیری نوع دوم، بستگی به اثر یک عامل خارجی دارد. این عامل می تواند یک جریان الکتریکی باشد و یا یک قالب فیزیکی، که کریستال تحت آن شکل گیرد. کریستال مایع، معمولاً حالتی گره مانند به خود می گیرند، ولی با عبور جریان رشته های آنها از یکدیگر باز می شوند و به صورت منظم شکل می گیرند.

به طور کلی، در ساخت LCD چهار موضوع کلی وجود دارد:

نور می تواند قطبی شود.
کریستال مایع تمی تواند نور را تغییر و از خود عبور دهد.
ساختار کریستال مایع با عبور جریان تغییر می کند.
موادی شفاف وجود دارند که جریان را از خود عبور می دهند.

برای ساخت LCD، ابتدا نیاز به دو شیشه ی قطبی شده (Polarized) داریم. روی طرفی از شیشه که قطبی نشده است، ماده ای پلاستیکی کشیده می شود. این ماده باعث می شود شبکه هایی روی سطح شیشه ایجاد شود. سپس روی این لایه پلاستیکی، لایه ای از کریستال مایع نیز کشیده می شود. شبکه های تشکیل شده از پلاستیک، به کریستال مایع شکل و فرم می دهند. سپس، صفحه های شیشه قطبی شده، که با روکش های پلاستیکی و کریستالی آماده شده اند را در ردیف های عمودی و افقی، در مقابل یکدیگر قرار می دهند.

با عبور نور از هر کدام از لایه ها، سرعت و زاویه لرزش آن تغییر می کند. در انتها، اگر زاویه و جهت گیری نور با شبکه تشکیل شده از پلاستیک، روی صفحه انتهایی مطابق باشد، نور از آن عبور می کند.

همان طور که گفتیم، با القای جریان به کریستال مایع، شکل گره مانند آن باز می شود. در این حالت، نور را در زاویه و جهت گیری متفاوت با خطوط شبکه مانند لایه بیرونی، قرار می دهد و نور را از خود عبور نمی دهد و آن قسمت از کریستال، تاریک تر به نظر می رسد. کریستال مایع به هیچ عنوان از خود نور گسیل نمی کند. به همین دلیل، برای تشکیل تصویر به غیر از القای جریان، نیاز به منبع خارجی نور نیز داریم.

برای درک بهتر این مطلب به یک ساعت دیجیتالی نگاه کنید. قسمتی از صفحه که اعداد در آن نمایش داده نمی شوند، روشن است. این نوع صفحه های LCD معمولاً دارای منبع نور خارجی نیستند و تنها نور محیط را بازتاب می دهند. سپس با القای جریان در کریستال مایع از انعکاس نور در قسمتی که می خواهیم آن را نمایش دهیم، جلوگیری می کنیم و به جای ایجاد تصویر با روشن کردن، یا خاموش کردن مناطقی از صفحه ای روشن، تصاویر را نمایش می دهیم.

این نوع LCD ها برای صفحه نمایش هایی مناسب هستند که تصاویری مشخص را همواره نشان می دهند. صفحه های هفت قسمتی یا Seven Segments، مثال مناسبی برای این نوع است.

در LCD های رنگی از نوعی نور فلورسنت استفاده می شود و صفحه ای گسترده از این نوع لامپ، نور را به طور مساوی می تاباند تا از متناسب بودن تصویر اطمینان حاصل شود.

LCD های ماتریسی نیز نوع دیگری از نمایشگرهای LCD هستند. برای ساخت اینگونه LCD ها، از دو لایه شیشه ای استفاده می شود. به یکی از این شیشه ها ردیف و به دیگری یک سطرها متصل می شوند. هر سطر به یک مدار مجتمع متصل می شود و هر کدام، از نوعی ماده شفاف رسانا ساخته شده است. به این ترتیب، با فرستادن جریان به هر پیکسل، کریستال مایع از هم باز می شود و نور را عبور نمی دهد. این نوع LCD مشکلات بزرگی از جمله زمان طولانی برای پاسخ دارد.

صفحه نمایش هایی که تصاویر رنگی را نشان می دهند، دارای سه زیر- پیکسل سبز، آبی و قرمز هستند. برای ساخت هر پیکسل، یک IC و یک خازن نیاز است. برای یک کامپیوتر کیفی که LCD آن 768×1024 پیکسل دارد، 296,359,2 خازن و IC استفاده است[2359296=3×(768×1024)]. مشکلی که در این میان رخ می دهد این است که اگر تنها یکی از ترانزیستورها و یا خازن ها به صورت دقیق کار نکنند قسمتی از صفحه از کار می افتد و تاریک است. با فراگیر شدن به کارگیری LCD در ابعاد بزرگ تر و پیکسل بیشتر، شانس داشتن ترانزیستورها و خازن های معیوب بیشتر می شود، و سازندگان هم اکنون به دنبال رفع این گونه مشکلات و رسیدن به پیکسل های بیشتر و بالا بردن دقت و کیفیت نمایشگرهای LCD هستند.

LED

تازه ترين دستگاه هاي تلويزيوني داراي نمايشگر کريستال مايع (LCD)، به جاي الکترود منفي لامپ هاي فلورسنتي (CCFL)، به ترکيبي از چراغ هاي پشت صفحه کريستال مايع، موسوم به LED مجهز مي شوند. LED مخفف ديود تشعشع نور است. اينجا، نقطه اول گيج شدن هاست! زيرا صنايع الکترونيکي تلاشي نه چندان موفق را آغاز کرده اند، تا نمايشگرهايي به اندازه تلويزيون را توليد کنند که تصويرش با ماتريسي از LEDها شکل مي گيرد. چراغ هاي پشت صفحه کريستال مايع، هيچ ربطي به اين فن آوري ندارند. همه ي آنچه تغيير کرده است، منبع نوري مي باشد که از طريق صفحه LCD ساطع مي شود. خبرگزاري آلمان از برلين گزارش داد: «بيشتر توليد کنندگان عقيده دارند بهترين راه کاهش مصرف برق تلويزيون، تغيير نوع لامپ تصوير آن و همچنين اختراع راه هاي هوشمندانه تر، به منظور کاهش هدر رفت نور خروجي است.»

يک دهه است که گفته مي شود لامپ هاي نوري LED، کم مصرف تر از لامپ هاي فلورسنتي هستند. براي همين، شگفت آور نيست که توليد کنندگان تلويزيون هم به اين منبع نوري جديد گرايش پيدا کنند. به عنوان مثال، Philips مدعي ذخيره 40 درصدي انرژي، در تلويزيون هايش شده است. راه هاي مختلف پيکربندي اين نوع جديد از نور، سر در گمي را بيش از پيش مي کند. ساده ترين راه براي به کارگيري LEDها، نصب آنها حول چهار گوشه صفحه و فراهم کردن اين امکان است که نور، پشت صفحه منتشر شود. اين روش ارزان تر است و فروشندگان آن را يک مزيت تلقي کرده و مي گويند اين نمايشگرهاي «لبه – نوري»، نازک تر از نسل هاي پيشين خود هستند. پيتر کوخ، از LG آلمان توضيح مي دهد: «براي صفحات بزرگ تر، نياز به حدود 500 عدد LED است.» سيستم موسوم به نور مستقيم LED، گران تر است. به جاي آنکه لامپهاي LED، حول گوشه ها قرار داده شوند، درست در طول پشت صفحه، صف آرايي مي کنند. سيستم نور مستقيم LED، ايده اي هوشمندانه است. زيرا تراکم نور را مي توان پشت بخش هاي تاريک تصوير کم کرد. اين «تيره سازي موضعي» رنگ مشکي را عميق تر و طبيعي تر مي کند. ساشا لانگه، از Toshiba آلمان توضيح مي دهد: «اگر تصوير از مردمي زير آسمان شب را داشته باشيم، همه LEDهاي پشت آسمان خاموش مي شوند، به طوري که واقعاً به نظر مي آيد، تاريک است»

اين امر از آن جهت اهميت دارد که تلويزيون هاي LCD، اغلب به نظر مي رسد در مقايسه با تلويزيون هاي صفحه تخت پلاسما، نامرغوب تر هستند. رنگ مشکي موجود در صفحات کنوني LCDها، عموماً خاکستري تيره است و رنگ ها عموماً زماني که به صورت مستقيم به صفحه نگاه نکنيد، پريده به نظر مي رسند. همچنين، در طول زمان، نوردهي موضعي به ذخيره سازي برق و خنک تر ماندن دستگاه تلويزيون کمک مي کند. نورهاي جديد عموماً از LEDهايي استفاده مي کنند که رنگ سفيد منتشر مي کنند، اما يک متغير سومي هم موسوم به سيستم نوردهي RGB وجود دارد که از تلفيق LEDهاي قرمز، سبز و آبي استفاده مي کند. اين سيستم فقط در گران ترين دستگاه ها و براي کساني عرضه مي شود که خواهان بهترين ها هستند. در واقع، دستگاه هاي تلويويزن، نياز به چنين درجه بندي لطيفي از رنگ ها ندارند، اما اختلاف در زماني مشهود خواهد بود که به تماشاي فيلم هاي با کيفيت بالا از Blu-Ray بنشينيد. توليد مانيتور و تلويزيون LED در ايران يکي از مديران شرکت هاي بزرگ توليد کننده ماشين آلات اداري، با بيان اينکه برخي از شرکت ها در کاهش مصرف انرژي براي محصولات توليدي خود پيشتاز هستند. گفت: «از حدود 9 ماه پيش اولين مانيتورهاي LED با برند AOC، وارد بازار شده است و به زودي توليد اين مانيتورها در داخل کشور آغاز خواهد شد.» وي همچنين از اين شرکت ها به عنوان اولين توليد کننده تلويزيون هاي LED (شارپ) با فناوري نسل 10 در کشور ياد کرد و افزود: «در خصوص ميزان انرژي مصرفي در فناوري LED، به عنوان نمونه بايد گفت که مصرف انرژي در لامپ هاي LED، يک سوم لامپ هاي معمولي و نصف فلورسنت است در حالي که 20 سال عمر مي کند. مقایسه LCD و LED طي يكي دو سال‌ اخير يكي از محصولاتي كه تبليغات زيادي روي آن انجام شده، تلويزيون‌هاي ال.‌اي.‌دي (LED) است. نوعي از تلويزيون كه نسل بعد از ال.‌سي.‌دي (LCD) محسوب مي‌شود.

در مورد تلويزيون‌هاي ال‌.سي.‌دي تاكنون صحبت‌هاي زيادي شده، اما در مورد تلويزيون‌هاي ال.‌اي.‌دي كمتر.

بد نيست در اين بين سري به دنياي تلويزيون‌هاي ال.‌اي.‌دي زده و به طور مختصر با اين نوع تلويزيون‌ها آشنا شويم.

ال.‌اي.‌دي مخفف عبارت ديود تشعشع نور (Light-Emitting Diode) است. نمايشگرهاي ال.‌اي.‌دي آن دسته از نمايشگرها هستند كه از ديودهاي نورافشان براي نمايش تصاوير استفاده مي‌کنند و اين دسته از نمايشگرها در اندازه‌هايي بسيار بزرگ و در مکان‌هايي خاص کاربرد دارند.
با اين وجود بايد سوال كرد كه چرا اين ديودهاي نورافشان تحت عنوان تلويزيون به خانه‌ها يا محل كار افراد راه يافتند؟

نكته جالب اينجا است كه برخي از شركت‌هاي معتبر جهان توانسته‌اند با استفاده از عنوان ال.‌اي.‌دي به سود سرشاري دست پيدا كنند و اين در حالي است كه محصول آنها در واقع ال.‌اي.‌دي نبوده است!

به عنوان مثال يكي از شركت‌هاي كره‌‌اي با سري جديد ال‌.سي.‌دي‌هاي خود که از ال.‌اي.‌دي براي روشن‌سازي صفحه بهره مي‌گيرند، توانسته سهم مناسبي را در بازار به‌دست آورد. اين در حالي است كه اين نوع تلويزيون‌ها ال.‌اي.‌دي نيستند.

همين موضوع اعتراض‌هايي را نيز نسبت به نحوه تبليغات اين شركت برانگيخته است.
يک ديود نورافشان يا همان ال.‌اي.‌دي هم‌اكنون بسيار بزرگ‌تر از آن است که بتواند جايگزين يک پيكسل به عنوان مثال در تلويزيون خانگي شود.

ساخت تلويزيون ال.‌اي.‌دي در مجموع پرهزينه‌تر از تلويزيون‌هاي كنوني بوده و قيمت آن‌ نيز حدود دو برابر همتاي خود يعني ال‌.سي‌.دي موجود در بازار و حتي پلاسما است.

تاكنون نمايشگرهاي ال‌.سي‌.دي از لامپ‌هاي فلورسنت براي روشن‌سازي صفحه استفاده مي‌كردند. استفاده از اين لامپ‌ها مشکلاتي را به همراه داشت كه از جمله آنها مي‌توان به نبود قابليت نمايش رنگ مشکي به‌طور کامل و عميق اشاره کرد، چرا که لامپ‌هاي فلورسنت هميشه روشن بوده و مقداري نور از آنها رخنه مي‌کند.

فقدان قابليت نمايش اين رنگ به طور عميق موجب افت وضوح تصوير مي‌شود. همچنين فقدان طيف وسيعي از رنگ‌ها در فلورسنت‌ نيز اشباع رنگ را محدود مي‌كند. اين مشكلات باعث شد تا صنعت صوتي و تصويري جهان به سمت به‌كارگيري فن‌آوري جايگزين جديدي جهت روشن‌سازي صفحه‌اي ال‌.سي‌.دي سوق داده شود و آن چيزي نبود جز استفاده از ال.‌اي.‌دي.
تلويزيون‌هاي ال.‌اي.‌دي در هر صورت ميزان برق کمتري نسبت به آن دسته از ال‌.سي.‌دي‌ها که به لامپ‌هاي فلورسنت مجهزند، مصرف مي‌کنند.

تلويزيون‌هاي ال‌.سي‌.دي که از ال.‌اي.‌دي براي روشن‌سازي صفحه بهره مي‌گيرند، از چهار جنبه نسبت به ال‌.سي.‌دي‌هايي که از فلورسنت براي انجام اين كار استفاده مي‌کنند، برتر هستند:
- توليد تصويري شفاف و واضح‌تر و نيز تيرگي عميق‌تر (فقط در نوع دوم نه Edge LED)
- باريکي قابل توجه عرض نمايشگر نوع اول يا Edge LED
- مصرف برق کمتر
- ارائه طيف رنگ وسيع‌تر
يادآوري مي‌شود كه نخستين تلويزيوني که از ال.‌اي.‌دي در بخش پشتي خود براي روشن‌سازي استفاده مي‌کرد، توسط شرکت سوني در سال 2004 ميلادي معرفي شد.
همچنين بايد به اين نكته توجه كرد كه وضوح تصوير يک تلويزيون ال.‌سي.‌دي که براي روشن‌سازي صفحه از ال.اي.‌دي‌هاي تعبيه شده در پشت خود بهره مي‌گيرد، به مراتب بالاتر از آن نوع است که ال.‌اي.‌دي‌ها را در پيرامون خود جاي داده است.

وضعيت توليد ال.‌اي.‌دي در ايران
بازار صوتي و تصويري ايران نيز چند سالي مي‌شود كه مهمان ال.‌اي‌.دي‌هاي توليد داخل يا وارداتي است.

به گفته محمدرضا شهيدي، دبير انجمن توليدكنندن لوازم صوتي و تصويري، در سال گذشته تنوع توليد تلويزيون در كشور به 140 مدل رسيد و همچنين از كل تلويزيون كشور در سال گذشته 80 درصد مربوط به ال‌.سي‌.دي و ال.‌اي.‌دي و 20 درصد آن مربوط به تلويزيون‌هاي لامپي بود.
وي همچنين معتقد است كه سطح فن‌آوري به كار رفته در توليد تلويزيون‌هاي ال‌.سي‌.دي فرق چنداني با تلويزيون‌هاي ال.‌اي.‌دي ندارد و معمولا محصولات جديدي كه در شركت‌هاي خارجي به توليد مي‌رسند، بعد از گذشت سه تا چهار ماه وارد ايران مي‌شوند.

منابع : برگرفته از ماهنامه وب tebyan.net

تلویزیون های LCD و LED

به طور کلی، در ساخت LCD چهار موضوع کلی وجود دارد:

مطالب مشابه :

راهنمای خرید تلویزیون LED

مقایسه تلویزیون های LCDوLED

مقایسه تلویزیون های LED با LCD

تلویزیون های LCD و LED

نکاتی مهم در مورد خرید تلویزیون ال سی دی

مقایسه تلویزیون های LED با LCD

مقايسه LCD و پلاسما؛بهترين براي 3D كدام است

دریافت انواع موبایل - ال سی دی - پلی استیشن کاملا رایگان . 100 درصد واقعی !!!!

غریبه ای در شهر

فناوری ساخت تلویزیون