طرز کار صفحه نمایش ...

طرز کار صفحه نمایش LED

(Light Emitting Diode)




تازه ترین دستگاه های تلویزیونی دارای نمایشگر کریستال مایع (LCD)، به جای الکترود منفی لامپ های فلورسنتی (CCFL)، به ترکیبی از چراغ های پشت صفحه کریستال مایع، موسوم به LED مجهز می شوند. LED مخفف دیود تشعشع نور است.
اینجا، نقطه اول گیج شدن هاست! زیرا صنایع الکترونیکی تلاشی نه چندان موفق را آغاز کرده اند، تا نمایشگرهایی به اندازه تلویزیون را تولید کنند که تصویرش با ماتریسی از LEDها شکل می گیرد. چراغ های پشت صفحه کریستال مایع، هیچ ربطی به این فن آوری ندارند. همه ی آنچه تغییر کرده است، منبع نوری می باشد که از طریق صفحه LCD ساطع می شود.

خبرگزاری آلمان از برلین گزارش داد: «بیشتر تولید کنندگان عقیده دارند بهترین راه کاهش مصرف برق تلویزیون، تغییر نوع لامپ تصویر آن و همچنین اختراع راه های هوشمندانه تر، به منظور کاهش هدر رفت نور خروجی است.»

یک دهه است که گفته می شود لامپ های نوری LED، کم مصرف تر از لامپ های فلورسنتی هستند. برای همین، شگفت آور نیست که تولید کنندگان تلویزیون هم به این منبع نوری جدید گرایش پیدا کنند. به عنوان مثال، Philips مدعی ذخیره 40 درصدی انرژی، در تلویزیون هایش شده است. راه های مختلف پیکربندی این نوع جدید از نور، سر در گمی را بیش از پیش می کند.
ساده ترین راه برای به کارگیری LEDها، نصب آنها حول چهار گوشه صفحه و فراهم کردن این امکان است که نور، پشت صفحه منتشر شود. این روش ارزان تر است و فروشندگان آن را یک مزیت تلقی کرده و می گویند این نمایشگرهای «لبه – نوری»، نازک تر از نسل های پیشین خود هستند.
پیتر کوخ، از LG آلمان توضیح می دهد: «برای صفحات بزرگ تر، نیاز به حدود 500 عدد LED است.»

سیستم موسوم به نور مستقیم LED، گران تر است. به جای آنکه لامپهای LED، حول گوشه ها قرار داده شوند، درست در طول پشت صفحه، صف آرایی می کنند. سیستم نور مستقیم LED، ایده ای هوشمندانه است. زیرا تراکم نور را می توان پشت بخش های تاریک تصویر کم کرد. این «تیره سازی موضعی» رنگ مشکی را عمیق تر و طبیعی تر می کند.
ساشا لانگه، از Toshiba آلمان توضیح می دهد: «اگر تصویر از مردمی زیر آسمان شب را داشته باشیم، همه LEDهای پشت آسمان خاموش می شوند، به طوری که واقعاً به نظر می آید، تاریک است»
http://img.tebyan.net/big/1388/12/98...2818115927.jpg
این امر از آن جهت اهمیت دارد که تلویزیون های LCD، اغلب به نظر می رسد در مقایسه با تلویزیون های صفحه تخت پلاسما، نامرغوب تر هستند. رنگ مشکی موجود در صفحات کنونی LCDها، عموماً خاکستری تیره است و رنگ ها عموماً زمانی که به صورت مستقیم به صفحه نگاه نکنید، پریده به نظر می رسند.
همچنین، در طول زمان، نوردهی موضعی به ذخیره سازی برق و خنک تر ماندن دستگاه تلویزیون کمک می کند.

نورهای جدید عموماً از LEDهایی استفاده می کنند که رنگ سفید منتشر می کنند، اما یک متغیر سومی هم موسوم به سیستم نوردهی RGB وجود دارد که از تلفیق LEDهای قرمز، سبز و آبی استفاده می کند.
این سیستم فقط در گران ترین دستگاه ها و برای کسانی عرضه می شود که خواهان بهترین ها هستند. در واقع، دستگاه های تلویویزن، نیاز به چنین درجه بندی لطیفی از رنگ ها ندارند، اما اختلاف در زمانی مشهود خواهد بود که به تماشای فیلم های با کیفیت بالا از Blu-Ray بنشینید.

تولید مانیتور و تلویزیون LED در ایران
یکی از مدیران شرکت های بزرگ تولید کننده ماشین آلات اداری، با بیان اینکه برخی از شرکت ها در کاهش مصرف انرژی برای محصولات تولیدی خود پیشتاز هستند. گفت: «از حدود 9 ماه پیش اولین مانیتورهای LED با برند AOC، وارد بازار شده است و به زودی تولید این مانیتورها در داخل کشور آغاز خواهد شد.» وی همچنین از این شرکت ها به عنوان اولین تولید کننده تلویزیون های LED (شارپ) با فناوری نسل 10 در کشور یاد کرد و افزود: «در خصوص میزان انرژی مصرفی در فناوری LED، به عنوان نمونه باید گفت که مصرف انرژی در لامپ های LED، یک سوم لامپ های معمولی و نصف فلورسنت است در حالی که 20 سال عمر می کند.

طرز کار صفحه نمایش LCD

Liquid Crystal Display



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.
http://img.tebyan.net/big/1388/12/19...2314612591.gif


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.
http://img.tebyan.net/big/1388/12/59...1121449133.jpg
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 LCDها برای صفحه نمایش هایی مناسب هستند که تصاویری مشخص را همواره نشان می دهند. صفحه های هفت قسمتی یا 7Segments، مثال مناسبی برای این نوع است.

در LCDهای 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.
http://img.tebyan.net/big/1388/12/16...2019852196.jpg
LCDهای ماتریسی نیز نوع دیگری از نمایشگرهای LCD هستند. برای ساخت اینگونه LCDها، 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.
http://img.tebyan.net/big/1388/12/21...1119224115.jpg
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.

طرز کار صفحه نماش OLED


(Organic Light Emitting Diodes)


در سه مقاله قبلی در مورد نحوه کار کردن صفحه نمایش پلاسما ، LCD و LED صحبت کردیم. حالا به نسل جدیدی از نمایشگر ها موسوم به نمایشگر های OLED می*پردازیم.



دیودهای ارگانیک ساطع کننده نور (OLED)، قطعاتی الکترونیکی هستند که در نمایشگرها، مصرف برق و تولید گرما را به شدت کاهش و کیفیت تصاویر را افزایش می دهند.
OLED نیز، همانند LED یک نیمه رسانای جامد است، که 100 تا 500 نانومتر قطر دارد، و دارای دو یا سه لایه از جنس مولکول های ارگانیک است.

http://img.tebyan.net/big/1388/12/81...2214020740.jpg
OLED از لایه های زیر تشکیل می شود:
• لایه محافظ
• آند: ترمینال منفی گسیل الکترون
• لایه ارگانیک: این لایه از دو لایه رسانا و گسیل کننده تشکیل شده است
• کاتد: ترمینال مثبت گسیل الکترون



OLED نیز مانند LED نور را تحت روندی به نام الکتروفسفرواسنس، گسیل می کند.
این روند را می توان به صورت زیر توصیف کرد:
• ابتدا منبع برق اختلاف پتانسیلی در مدار OLED ایجاد می کند
• جریان از کاتد به آند در لایه های ارگانیک شارژ می کند
• کاتد الکترون ها را به لایه گسیل کننده می دهد
• آند الکترون هایی به لایه رسانا می رسد را خارج می کند
• در مرز بین لایه رسانا و گسیل کننده، الکترون ها در فضاهایی که فاقد الکترون است قرار می گیرد.
• رنگ نور نیز با توجه به جنس لایه های ارگانیک تعیین می شود


http://img.tebyan.net/big/1388/12/34...9356396742.jpg
فناوری LCD هنوز هم انتخاب اول خریداران نمایشگرهای منازل است. با دانستن مزایا و معایب هر کدام از فناوری های OLED یا LCD، می توان تصمیم درستی در خرید گرفت.
http://img.tebyan.net/big/1388/12/20...0713373136.jpg
• لایه های پلاستیکی OLED، بسیار سبک و نازک هستند که همین امر در تعیین ضخامت و وزن نمایشگر اهمیت دارد.
• لایه پلاستیگی OLED، قابلیت خم شدن دارند ولی لایه های شیشه ای LED یا LCD بسیار شکننده می باشند.
• همین لایه های شیشه ای LCD می توانند نور زیادی از نمایشگر را از بین ببرند. به همین دلیل نیز OLED نور شفاف تر و بیشتر نسبت به LCD و LED دارد.
• نمایشگرهای LCD برای نمایش سلول های نور ایجاد شده، نیاز به نوردهی از پشت (Back lighting) دارند. ولی همان طور که گفته شد، لایه های OLED خود تولید کننده نور هستند. همین امر باعث کاهش مصرف برق می شود و OLED را به نمایشگری مناسب برای استفاده در دستگاه های همراه تبدیل می کند.
• زاویه دید OLED تا بش از 170 درجه است، که در این زمینه، مزیت بزرگی نسبت به LCD دارد.
• هزینه تولید OLED در حال حاضر نسبت به LCD بسیار بالا است.

فناوری فلترون های ال.جی
اساس كار در فلترون اف انجین بر پایه تكنولوژی پردازش تصویر DAFI قرار دارد. این تكنولوژی، روشنایی و كنتراست تصویر را افزایش می دهد، بدون اینكه در اصل رنگ تصویر تغییری ایجاد نماید.
http://img.tebyan.net/big/1388/12/43...4145177191.jpg


FLATRON f-Engine

اساس كار در فلترون اف انجین بر پایه تكنولوژی پردازش تصویر DAFI قرار دارد. این تكنولوژی، روشنایی و كنتراست تصویر را افزایش می دهد، بدون اینكه در اصل رنگ تصویر تغییری ایجاد نماید. در اولین مرحله پردازش تصویر، با تكنیك ویژه RCM، رنگهای طبیعی زنده تر می شوند و در مرحله بعد با سیستم ACE، روشنایی و كنتراست تصویر افزایش می یابد.اینگونه است كه DAFI به تصاویر متحرك، جلوه ویژه ای می بخشد

.HDMI
ورودی HDMI قابلیت انتقال صوت و تصویر از طریق یك كابل را با بهترین كیفیت امكان*پذیر می*سازد.

با استفاده از این ورودی كاربران می*توانند، دستگاه*هایی از قبیل DVD Player، Playstation3

، Xbox 360 ، HD Player و Blu-Ray را به نمایشگر متصل كرده و تصاویر رابا رزولوشن

1080 × 1920 بسیار واضح و با جزییات كامل مشاهده كنند.

LED

Light Emitting Diode تكنولوژی جدید جهت تامین نور پس زمینه در مانیتورهای LCD می*باشد.

در این تكنولوژی LED جایگزین لامپهای فلورسنت (Cold Cathode Fluorescent Lamp) گردیده است.

بدین ترتیب مانیتورهای LCD تولید شده به كمك تكنولوژی LED دارای نسبت كنتراست و شفافیت فوق*العاده بالا می*باشندو تصاویر با كیفیت بسیار بالا و رنگهای واقعی نمایش داده می*شوند. از دیگر ویژگی های منحصر بفرد آن می*توان به نور یكنواخت پس زمینه، كاهش توان مصرفی تا 42% و وزن و حجم كمتر نسبت به تكنولوژی قبلی نیز اشاره كرد.

Smart Package


(30,000:1) DFC
http://img.tebyan.net/big/1388/12/11...1114423386.jpg
تكنولوژی DFC بهینه*ترین كنتراست را به صورت اتوماتیك برای هر تصویر انتخاب می نماید. این تكنولوژی سبب بهبود كنتراست تصویر تا 1: 30,000 می گردد.

در این حالت رنگ*ها طبیعی* تر ، متون واضح تر و تصاویر شفاف تر دیده خواهد شد. كارایی این تكنولوژی منحصر به فرد ال*جی در هنگام نمایش تصاویر تیره نمایان* تر خواهد بود.

(20,000:1) DFC
تكنولوژی DFC بهینه*ترین كنتراست را به صورت اتوماتیك برای هر تصویر انتخاب می نماید. این تكنولوژی سبب بهبود كنتراست تصویر تا 1: 20,000 می گردد.

در این حالت رنگ*ها طبیعی* تر ، متون واضح تر و تصاویر شفاف تر دیده خواهد شد. كارایی این تكنولوژی منحصر به فرد ال*جی در هنگام نمایش تصاویر تیره نمایان* تر خواهد بود.
http://img.tebyan.net/big/1388/12/18...1501802531.jpg
PIP
با تكنولوژی منحصر بفرد مانیتورهای LG قابلیت نمایش همزمان تصاویر دریافتی از ورودی HDMI و تصاویر دریافتی از ورودی RGB (آنالوگ) را خواهید داشت

Visual OSD

تكنولوژی جدید LG كه با نمایش آیكون*های زیبا، دسترسی آسان به منوهای تنظیمات مانیتور را برای كاربر امكان*پذیر می*سازد.

(Ultra Fast Response Time (2ms
http://img.tebyan.net/big/1388/12/14...1251244140.jpg
سرعت پاسخ پیكسل صفحه نمایش به تغییرات سیگنال ورودی در كیفیت تصویر بسیار موثر است هرچه عكس العمل پیكسلها سریع تر باشد تصویر واضح تر و شفاف تر می شود بدین ترتیب حتی تصاویر متحرك و حجیم كاملاً* شفاف و واضح بوده و هیچ گونه شبح تصویر مشاهده نمی*شود.