مقدمه ای بر توسعه فناوری صفحه نمایش LCD

Jun 23, 2021

پیام بگذارید

امروزه فناوری LCD در بازار پنل ها با چالش های زیادی مانند AMOLED، Micro LED، صفحه نمایش لیزری و ... مواجه است، LCD ها همگی با فشار بی سابقه ای مواجه هستند. با این حال، هنوز خیلی زود است که بگوییم LCD آینده خود را از دست می دهد. از این گذشته، هنگام ورود به بازار باید هزینه فناوری را در نظر گرفت. امروز، بیایید تاریخچه توسعه فناوری نور پس‌زمینه LCD را بررسی کنیم، و اینکه چگونه LCD می‌تواند در رقابت آینده با برکت فناوری‌های مختلف نور پس‌زمینه، مزیت خود را حفظ کند.


سه نوع منبع نور پس زمینه وجود دارد که تلویزیون های ال سی دی (نمایش کریستال مایع) واقعاً برای تجاری سازی استفاده می کنند، یعنی CCFL (لوله فلورسنت کاتد سرد، همچنین به عنوان تلویزیون LCD شناخته می شود)، LED (دیود ساطع کننده نور، همچنین به عنوان تلویزیون ال ای دی)، HCFL (گرم) لوله فلورسنت کاتدی) در میان آنها، فناوری HCFL برای تلویزیون‌های{0}}بزرگ‌تر مناسب است و می‌توان آن را برای محصولات بیش از 66 اینچ اعمال کرد که کمتر در بازار وجود دارد.




لامپ فلورسنت کاتد سرد CCFL به عنوان CCFL شناخته می شود که در زبان چینی به عنوان لامپ فلورسنت کاتد سرد ترجمه می شود. دارای مزایای قدرت بالا، روشنایی بالا و مصرف انرژی کم است. این به طور گسترده ای در نمایش، نورپردازی و زمینه های دیگر استفاده می شود. . این نوع نور پس زمینه منبع نوری است که فسفرها را با تخلیه گاز کاتد سرد تحریک می کند تا نور ساطع شود. گاز رقیق حاوی مقدار کمی جیوه تحت ولتاژ بالا یونیزه می شود. گسیل الکترون ثانویه گاز یونیزه شده، بخار جیوه را بمباران می کند، به طوری که بخار جیوه برانگیخته می شود و پرتوهای فرابنفش ساطع می کند. اشعه ماوراء بنفش لایه فسفر پوشیده شده روی لوله دیواری را تحریک می کند تا آن را درخشان کند. بزرگترین مزیت آن روشنایی بالای آن است اما عیب آن مصرف برق بالا و حجم زیاد آن است.




فناوری اصلی ماژول نور پس زمینه CCFL، فناوری نوری صفحه راهنمای نور است. به طور عمده دو نوع فرم صفحه راهنمای نور وجود دارد: چاپ و قالب گیری تزریقی. موارد دیگر مانند قالب گیری تزریقی و چاپ، نقاط لیزری، خوردگی و غیره سهم کمی دارند و برای دسته ای مناسب نیستند. اصول تولید. به دلیل هزینه کم، چاپ برای مدت طولانی در گذشته به فناوری اصلی تبدیل شده است، اما محصولات کم کیفیت همیشه نقطه ضعف اصلی آن بوده است. محصولات LCD به ساختار راهنمای نور دقیق تری نیاز دارند. راهنماهای نور قالب‌گیری تزریقی، جریان اصلی توسعه نور پس‌زمینه CCFL بودند. .


با این حال، از سال 2012، مانیتورهای CCFL به تدریج از بازار خارج شدند.


تلویزیون‌های ال‌ای‌دی که تولیدکنندگان تلویزیون آورده‌اند برای اولین بار در نمایشگاه CES در سال 2009 ظاهر شدند. این سال به عنوان "سال اول تلویزیون LED" نیز شناخته می‌شود. تلویزیون LED اصلی فقط نور پس زمینه CCFL را با نور پس زمینه LED جایگزین کرد. بزرگترین تفاوت بین دو سیستم منبع نور CCFL و LED این است که CCFL یک منبع نور خطی و LED یک منبع نور نقطه ای است. لوله های فلورسنت مورد استفاده در CCFL به صورت عمودی یا افقی در پشت پانل کریستال مایع چیده شده اند، در حالی که نور پس زمینه LED در پشت یا اطراف پانل با منابع نور LED نقطه ای{1}} قرار گرفته است.


با پیشرفت زمان، تکنولوژی LED نیز در حال پیشرفت است. نور پس زمینه LCD به یک سیستم نور سفید نیاز دارد و LED های RGB می توانند نور سفید را تشکیل دهند. چنین سیستمی از نظر تئوری بهترین است. از آنجایی که سه رنگ اصلی در سیستم وجود دارد، طیف رنگی صفحه نمایش قدرتمندتر است. با این حال، سیستم نور پس‌زمینه LED RGB پیچیده است و هزینه آن بسیار بالاست، و معمولاً فقط در صفحه‌نمایش‌های{0} LCD با کیفیت بالا استفاده می‌شود.




صفحه نمایش ال سی دی پایین{0}} از LED های آبی مخلوط شده با فسفرهای زرد برای تشکیل نور سفید استفاده می کند. نور آبی بیشتری در این نور سفید وجود دارد (به همین دلیل است که اغلب می گوییم "نور آبی به چشم ها آسیب می زند"). توانایی عملکرد سبز کافی نیست، بنابراین وسعت رنگ نسبتا ضعیف است. این نوع سیستم نور پس زمینه نوار نور LED را در یک انتهای صفحه نمایش قرار می دهد و سپس از صفحه راهنمای نور برای تشکیل منبع نور سطحی استفاده می کند که نور پس زمینه WLED رایج است.


قبلاً یک جمله قابل قبول وجود داشت مبنی بر اینکه، صرف نظر از نور پس زمینه CCFL یا نور پس زمینه LED، بدنه بسیار نازک-و رنگ خوب صفحه نمایش دو تناقض هستند که به سختی می توان آنها را تطبیق داد. لاغری فقط می تواند کیفیت و رنگ تصویر را قربانی کند. با قضاوت از روی ماشین‌های کنونی موجود در بازار، این نظریه تقریباً درست است، زیرا تلویزیون‌های LED فوق‌العاده نازک معمولاً از نور پس‌زمینه LED سفید-سمت روشن-نصب شده استفاده می‌کنند، بنابراین جلوه کیفیت تصویر باعث می‌شود ناگزیر از دست می رود


این امر به این دلیل است که با توجه به چیدمان مختلف نور پس‌زمینه LED، تلویزیون‌های ال‌ای‌دی‌ال‌سی‌دی را می‌توان به ال‌ای‌دی‌های نصب‌شده جانبی (منابع نور نقطه‌ای LED در اطراف پانل LCD) و ال‌ای‌دی مستقیم (منابع نور نقطه‌ای LED در پشت تقسیم می‌شوند) تقسیم کرد. پنل LCD). با توجه به رنگ نور پس زمینه LED، می توان آن را به LED نور سفید و سه LED رنگ اصلی (یعنی RGB-LED) تقسیم کرد. در مقایسه با نور پس‌زمینه‌های LED مستقیم-روشن، نور پس‌زمینه‌های LED نصب‌شده جانبی باید از صفحه راهنمای نور برای انتقال نور به پشت پانل کریستال مایع استفاده کنند، که احتمالاً باعث نشت نور در لبه‌ها می‌شود. از صفحه نمایش و روشنایی ناهموار در وسط صفحه نمایش. با این حال، نور پس‌زمینه LED نصب‌شده در کنار هم مزایای خاص خود را دارد، یعنی می‌تواند بدنه بسیار نازکی- داشته باشد. در مقایسه با نور پس زمینه RGB{6}}LED، نور پس زمینه LED سفید دارای مزیت هزینه کمتر و الزامات فنی کمتر است، اما رنگ تصویر اما به مراتب کمتر از نور پس زمینه RGB-LED است.


در حال حاضر، ال سی دی ها بیشتر از LED به عنوان منبع نور پس زمینه استفاده می کنند، محصولات{0}بالا از RGBLED و محصولات پایین- اغلب از نور پس زمینه WLED استفاده می کنند. LED به دلیل عمر طولانی و پایداری قوی، جریان کار کم، می تواند با موفقیت جایگزین CCFL شود، بنابراین مصرف برق کمتر از منابع نور سنتی است. ویژگی‌های صرفه‌جویی در انرژی و دوام LED همراه با اندازه باریک آن در راستای تلاش کاربران نمایشگر فعلی برای مفاهیم فوق‌العاده نازک و سازگار با محیط‌زیست است.




نقاط کوانتومی (نقاط کوانتومی، همچنین به عنوان QLED شناخته می‌شود) یک ماده سطح{0}نانو است که می‌تواند نور ساطع کند. QLED به عنوان سومین-نسل فناوری نوآورانه دیودهای ساطع نور (LED) در نظر گرفته می‌شود و سازندگان شروع به راه‌اندازی آن‌ها در اوایل سال ۲۰۱۳ کردند. تحت تحریک LED آبی، نقاط کوانتومی با قطرهای مختلف می‌توانند رنگ های خالص مختلف را منتشر می کند. نقاط کوانتومی با اندازه 2 نانومتر می توانند موج بلند-قرمز را جذب کرده و آبی نشان دهند. نقاط کوانتومی با اندازه 8 نانومتر می توانند امواج کوتاه-را جذب کنند. آبی، قرمز را نشان می دهد. این ویژگی به نقاط کوانتومی اجازه می دهد تا رنگ نور ساطع شده از منبع نور را تغییر دهند. بنابراین، این ویژگی ها را می توان در زمینه پانل های کریستال مایع اعمال کرد.

QLED از LED آبی به عنوان منبع نور استفاده می کند و مواد نوری را با استفاده از نقاط کوانتومی بین نور پس زمینه و پنل LCD قرار می دهد، به طوری که می توان رنگ های روشن را از طریق نور قرمز، سبز و آبی با پیک های تیز بدست آورد. از آنجایی که نقاط کوانتومی طیف بسیار باریکی از خود ساطع می کنند، وسعت رنگ آن بالاتر است، می تواند رنگ های غنی تری تولید کند و وسعت رنگ به سطح OLED می رسد یا از آن فراتر می رود. در اوایل سال 2013، سونی سری تلویزیون‌های 4K X9000A را با فناوری منحصربه‌فرد Terry Magic Color سونی عرضه کرد، که همچنین اولین تلویزیون 4K جهان با استفاده از فناوری نقاط کوانتومی است. فناوری Terri Charm یک نوآوری در فناوری نور پس زمینه تلویزیون های LCD است. از طریق کنترل رنگ نور پس زمینه توسط نقاط کوانتومی، سه رنگ اصلی خالص تر را ارائه می دهد. از طریق استفاده از سه رنگ اصلی{4}} با خلوص بالا، می‌تواند به طیف وسیع‌تری نسبت به LED‌های سفید سنتی دست یابد. طیف رنگ. تحت استاندارد NTSC، پوشش رنگ تلویزیون‌های نقطه کوانتومی به 110 درصد می‌رسد. وسعت رنگ تلویزیون‌های LED معمولی تنها 72 درصد، تلویزیون‌های{7}}تلویزیون با وسعت رنگ بالا حدود 96 درصد است، و وسعت رنگ اندازه‌گیری شده تلویزیون‌های OLED 89 درصد است. و هزینه تولید، سختی فنی و عمر مفید QLED دارای مزایای خاصی است. با این حال، QLED یکی از بزرگترین موانع را دارد. فلز سنگین کادمیوم (Cd) باید در مواد اولیه تولید آن استفاده شود. این فلز آلاینده سنگین در استانداردهای ROHS اروپا و آمریکا به شدت ممنوع است. برخی از تولیدکنندگان صفحه‌نمایش‌های{10}QLED بدون کادمیوم نیز تولید کرده‌اند، اما راندمان نمایشگر بسیار کاهش یافته است، که دلیل اصلی محبوب نشدن QLED‌ها است.




مینی ال ای دی که به عنوان دیود ساطع کننده نور زیر{0}میلی متری{{1} نیز شناخته می شود، اولین بار توسط Epistar پیشنهاد شد که به معنای LED با اندازه دانه حدود 100 میکرون یا بیشتر است. Mini LED بین LED سنتی و Micro LED است، به طور خلاصه، این یک نسخه بهبود یافته از نور پس زمینه LED سنتی است.

میکرو ال ای دی نسل جدیدی از فناوری نمایشگر است. این تکنولوژی کوچک سازی LED و ماتریس است. به عبارت ساده تر، نازک کردن، کوچک کردن و آرایه کردن نور پس زمینه LED است که می تواند واحد LED را کوچکتر از 100 میکرون کند، که می تواند درست مانند OLED به دست آید. }}درخشنده).


بسیاری از مردم تمایل دارند مینی ال ای دی و میکرو ال ای دی را با هم اشتباه بگیرند. در واقع، در تئوری، Mini LED و Micro LED نشان دهنده دو چیز متفاوت هستند.


از نقطه نظر اصول ساختاری، Micro LED ساده‌تر است، اما بزرگترین مشکل آن انتقال عظیم- شناخته شده است. نحوه مینیاتوری کردن LED ها به فناوری سطح-ویفر نیاز دارد. به عنوان مثال، یک صفحه نمایش میکرو LED سطح 4K به بیش از 24.88 میلیون LED نیاز دارد تا به شدت یکپارچه شود.


از نقطه نظر فرآیند تولید، مینی ال ای دی عملکرد بالاتری نسبت به میکرو ال ای دی دارد و ویژگی های برش{0}شکل خاصی دارد. همچنین می‌توان از آن با یک بستر انعطاف‌پذیر برای دستیابی به نور پس‌زمینه منحنی بالا- استفاده کرد. این طرح از کم نور محلی استفاده می کند و ارائه رنگ بهتری دارد. این می تواند پارتیشن های HDR ظریف تری را به پنل LCD بیاورد و ضخامت آن نیز به OLED نزدیک است و عملکرد صرفه جویی در مصرف انرژی را دارد.


Mini LED را می توان به عنوان نسخه بهبود یافته بین LED سنتی و Micro LED بر اساس نور پس زمینه LED سنتی در نظر گرفت و می تواند مستقیماً ماژول های LED سه رنگ{0} RGB را به کار گیرد تا جلوه سه رنگ اصلی RGB از بین نرود.


ارسال درخواست