LCD در مقابل نمایشگرهای LED: تفاوت‌های روشنایی پس‌زمینه به‌صورت ساده توضیح داده شده

تفاوت اساسی بین نمایشگرهای LCD و LED

دلیل اشتباه گرفتن فناوری‌های نمایشگر LCD و LED توسط مصرف‌کنندگان

بیشتر مردم در مورد این موضوع سردرگم هستند، زیرا شرکت‌ها محصولات را بازاریابی می‌کنند به جای اینکه جزئیات فنی را توضیح دهند. در واقع صفحه‌های نمایش LED فقط صفحه‌های LCD با چراغ‌های LED در پشت خود هستند، اما برندها از دهه‌ها قبل شروع به نامیدن آن‌ها کردند «تلویزیون‌های LED» تا بر صرفه‌جویی در انرژی و نازکی ظاهری‌شان تأکید کنند. طبق تحقیقاتی که سال گذشته انجام شده، حدود دو سوم خریداران فکر می‌کنند این فناوری‌ها کاملاً متفاوت عمل می‌کنند، در حالی که در واقع هر دو نوع به مواد کریستال مایع برای کنترل خروجی نور متکی هستند. این سوءتفاهم ادامه دارد، زیرا فروشگاه‌ها توضیح نمی‌دهند که هر نمایشگر LED فروخته‌شده امروزه در واقع ذاتاً یک صفحه LCD است.

چگونه هر دو فناوری از کریستال‌های مایع استفاده می‌کنند اما از نظر روشنایی متفاوت هستند

صفحه‌های ال‌سی‌دی و ال‌ای‌دی ساختار لایه‌ای دارند که در آن کریستال‌های مایع بین شیشه‌های قطبی قرار گرفته‌اند. تفاوت اصلی در منبع نور آنهاست:

• ال‌سی‌دی‌های سنتی از لامپ‌های فلورسنت کاتد سرد (CCFL) در پشت لایه کریستال استفاده می‌کنند
• نمایشگرهای ال‌ای‌دی از دیودهای ساطع‌کننده نور (LED) در حاشیه صفحه (edge-lit) یا به صورت شبکه‌ای در پشت پنل (full-array) استفاده می‌کنند

این تغییر مصرف انرژی را ۴۰٪ کاهش داد و در عین حال امکان طراحی نازک‌تر و قابلیت کاهش نور محلی را فراهم کرد.

ادراک بازار: تغییر از تلویزیون‌های 'ال‌سی‌دی' به 'ال‌ای‌دی' علی‌رغم شباهت فناوری اصلی

بین سال‌های 2010 تا 2020، عبارت "تلوزیون ال‌ای‌دی" به معنای مدل‌های پریمیوم شد، هرچند که فناوری بنیادی ال‌سی‌دی بدون تغییر ماند. سازندگان از مزایای زیست‌محیطی دیودهای نوردهی استفاده کردند — حرکتی استراتژیک در زمانی که هزینه‌کردن آگاهانه از نظر محیط زیست سالانه 22 درصد رشد داشت (DisplayMate 2023). این تغییر نام موفق بود: امروزه 92 درصد از تلویزیون‌های فروخته شده با برچسب "LED" عرضه می‌شوند، هرچند که در واقع نمایشگرهای کریستال مایع با روشنایی پس‌زمینه دیودی هستند.

تکامل قراردادهای نام‌گذاری در بازاریابی نمایشگرهای مصرفی

اصطلاحات صنعتی از طریق سه مرحله تحول یافتند:

1. دهه 2000: "LCD" به معنای صفحه‌های تخت جایگزین CRTها بود
2. 2010ها: "LED" به بهبودهای روشنایی پس‌زمینه اشاره داشت بدون تغییر در پنل
3. دهه 2020: "QLED" و "Mini-LED" پایه ال‌سی‌دی را بیشتر مخدوش می‌کنند

این الگو تمایز مصنوعی ایجاد می‌کند، به طوری که 74 درصد از اصطلاحات بازاریابی به بهبودهای روشنایی پس‌زمینه اشاره دارند نه به فناوری اصلی نمایشگر (Consumer Reports 2024).

شفاف‌سازی سوءتفاهم‌ها هنگام انتخاب بین نمایشگر LED و ال‌سی‌دی سنتی

برای خریدارانی که LED و LCD را با هم مقایسه می‌کنند:

• تمام تلویزیون‌های مدرن LED، صفحه‌های LCD با نور پس‌زمینه دیودی هستند
• نمایشگرهای واقعی LED (مانند بیلبوردهای تجاری) دارای پیکسل‌های خودتاب هستند — فناوری متفاوتی
• مزایای کلیدی صفحه‌های LCD با نورپس‌زمینه LED شامل روشنایی ۳۰۰ تا ۵۰۰ نیت بالاتر و گاما رنگی ۵۰٪ گسترده‌تر نسبت به مدل‌های CCFL است

برای محتوای HDR از نورپس‌زمینه آرایه کامل LED استفاده کنید و برای نصب‌های با فضای محدود از مدل‌های لبه‌ای (edge-lit) استفاده نمایید.

نورپس‌زمینه در نمایشگرهای LED: چگونه فناوری LED صفحه‌های LCD را متحول کرد

چگونه نورپس‌زمینه LED، CCFL را در صفحه‌های LCD جایگزین کرد

ظهور نمایشگرهای LED کاملاً نحوهٔ کار صفحه‌های LCD را تغییر داد و جایگزینی چراغ‌های پس‌زمینه قدیمی CCFL با دیودهای ساطع‌کننده نور بسیار کارآمدتر شد. هر دو فناوری به پنل‌های کریستال مایع متکی هستند، اما از زمانی که تولیدکنندگان حدود سال‌های ۲۰۱۰ تا ۲۰۱۵ شروع به استفاده از LED کردند، کاهش قابل توجهی در مصرف انرژی مشاهده شد — حدود ۴۰ درصد بر اساس گزارش وزارت انرژی ایالات متحده در سال ۲۰۲۳. علاوه بر این، این نمایشگرهای جدید می‌توانستند بسیار نازک‌تر از قبل ساخته شوند. چرا این تغییر آن‌قدر مهم بود؟ خُب، CCFL‌های سنتی مشکلات جدی داشتند. آن‌ها حاوی جیوه بودند که البته از نظر محیط زیست چیز خوبی نیست. عمر آن‌ها حداکثر حدود ۳۰ هزار ساعت بود و روشنایی آن‌ها در سراسر صفحه نامنظم بود که منجر به نسبت کنتراست ضعیفی می‌شد و تصویر درست به نظر نمی‌رسید.

انواع پس‌زمینه مورد استفاده در نمایشگرهای LED: نمایشگر تمام‌صفحه در مقابل نمایشگر لبه‌ای

نمایشگرهای مدرن LED از دو پیکربندی اصلی پس‌زمینه استفاده می‌کنند:

• پس‌زمینه تمام‌صفحه با دیودهای نوری (LED) که در پشت تمام صفحه توزیع شده‌اند و امکان تنظیم دقیق روشنایی منطقه‌ای را فراهم می‌کنند و باعث سیاه‌های عمیق‌تری می‌شوند (نسبت کنتراست تا 5000:1)
• سیستم‌های لبه‌رو با دیودهای نوری (LED) که در لبه صفحه نصب شده‌اند و امکان طراحی بسیار نازک را فراهم می‌کنند، اما به قیمت 18 تا 22 درصد یکنواختی کمتر در روشنایی حداکثری (DisplayMate 2023)

تحلیل صنعت نشان می‌دهد که 72 درصد از تلویزیون‌های زیر 1000 دلار از روشنایی لبه‌ای استفاده می‌کنند، در حالی که 89 درصد از مدل‌های لوکس از طراحی آرایه کامل بهره می‌برند.

مقایسه نورپس زن LED مستقیم و LED لبه‌ای: عوامل عملکردی، هزینه و مصالحه در طراحی

سیستم‌های روشنایی پس‌زمینه آرایه کامل قطعاً نتایج بهتری در قابلیت HDR ارائه می‌دهند، هرچند که این فناوری در مقایسه با مدل‌های لبه‌روشن در حین تولید، حدود ۳۵ تا ۵۰ درصد قیمت بیشتری دارد. اکثر گوشی‌های هوشمند و صفحه‌نمایش‌های کامپیوتر مقرون‌به‌صرفه از روشنایی لبه‌ای استفاده می‌کنند، چون مردم به دنبال ضخامت کمتری هستند، حتی اگر به معنای قربانی کردن کمی از کیفیت تصویر باشد. اما صبر کنید، چیز جالبی در گزارش سال ۲۰۲۳ مجله Consumer Reports وجود دارد که نشان می‌دهد صفحه‌های لبه‌روشن تقریباً سه برابر بیشتر به فروشنده برگردانده شده‌اند، زیرا مشتریان این اثر ابری مزاحم را هنگام تماشای محتوای تار تشخیص می‌دهند. این موضوع برای متخصصانی که با رنگ کار می‌کنند، مثل پزشکان رادیولوژیست که فیلم اشعه ایکس را بررسی می‌کنند یا طراحان گرافیک که روی کارهای چاپی کار می‌کنند، منطقی است. آن‌ها همچنان به پنل‌های با روشنایی آرایه کامل پایبند هستند، هرچند که این پنل‌ها ضخیم‌تر باشند. وقتی دقت مهم‌ترین چیز است، ضخامت دیگر اهمیت چندانی ندارد.

اصل کار نمایشگرهای ال‌سی‌دی و ال‌ای‌دی: مقایسه گام به گام

فرآیند گام به گام تولید نور در نمایشگرهای ال‌سی‌دی و ال‌ای‌دی

دو گزینه فناوری هر دو با نور کار می‌کنند، اگرچه به شیوه‌های کاملاً متفاوتی عمل می‌کنند. در صفحه‌نمایش‌های LCD، همیشه یک پس‌زمینه سفید پشت تصویر وجود دارد، چه از نوع قدیمی CCFL و چه نسخه‌های جدیدتر LED. تصویر واقعی زمانی شکل می‌گیرد که این نور از میان دریچه‌های کریستال مایع عبور می‌کند. بعد از آن چه اتفاقی می‌افتد؟ خب، این کریستال‌ها در واقع زمانی که برق اعمال می‌شود، تغییر وضعیت می‌دهند و مقدار مشخصی از نور را از فیلترهای قرمز، سبز و آبی که همه به خوبی می‌شناسیم، عبور می‌دهند. در مقابل، پنل‌های واقعی LED تمام این واسطه‌ها را حذف می‌کنند. هر دیود کوچک مستقیماً با عبور جریان الکتریکی از مواد نیمه‌هادی مانند GaAsP یا InGaN روشن می‌شود و نیازی به تمام این مراحل اضافی نیست.

چگونه نمایشگرهای LCD نور تولید می‌کنند: نقش حیاتی پس‌زمینه‌ها در پنل‌های غیرتابنده

پنل‌های ال‌سی‌دی در واقع نمی‌توانند به تنهایی نور تولید کنند، بنابراین کاملاً به نور پس‌زمینه متکی هستند تا بتوانیم تصاویر را ببینیم و رنگ‌ها به شکل مطلوب ظاهر شوند. امروزه اکثر صفحه‌های نمایش ال‌سی‌دی به جای فناوری قدیمی‌تر، از نور پس‌زمینه ال‌ای‌دی استفاده می‌کنند. دیودهای نوری سفید یا در لبه‌های پنل قرار دارند یا در سراسر سطح پنل پخش شده‌اند و نور خود را از میان آن ساختارهای کوچک کریستالی عبور می‌دهند. مطالعات نشان می‌دهند که استفاده از نور پس‌زمینه ال‌ای‌دی حدود یک‌سوم انرژی را نسبت به لامپ‌های قدیمی CCFL که قبلاً رایج بودند، صرفه‌جویی می‌کند. اما هنوز یک مشکل وجود دارد. نور باید از چندین فیلتر قطبی عبور کند که حتماً باعث کاهش شدت آن می‌شود. این بدین معناست که ال‌سی‌دی‌ها نمی‌توانند به سطح کنتراست نمایشگرهایی مثل OLED برسند که در آن هر پیکسل به صورت مستقل و بدون نیاز به تمام این لایه‌ها می‌درخشد.

پیشرفت‌های فناوری نور پس‌زمینه ال‌ای‌دی: از نور لبه‌ای تا مینی‌ال‌ای‌دی

انواع نور پس‌زمینه ال‌ای‌دی: مقایسه فول-آرایه، نور لبه‌ای و مینی‌ال‌ای‌دی با مثال‌های واقعی

امروزه، روشنایی پس‌زمینه LED در اصل به سه نوع مختلف تقسیم می‌شود. مدل‌های آرایه کامل، دیودهای نوری را به‌طور یکنواخت در پشت صفحه نمایش قرار می‌دهند تا تولیدکنندگان بتوانند سطح روشنایی را بسیار دقیق تنظیم کنند. برخی از تلویزیون‌های پریمیوم واقعاً دارای بیش از هزار منطقه تیره‌شدگی جداگانه هستند! سپس طراحی‌های روشنایی لبه‌ای آمده که تمام این چراغ‌های کوچک را در اطراف لبه‌های صفحه قرار می‌دهند، که این امر باعث نازک‌تر شدن دستگاه می‌شود اما در صفحه‌های بزرگ‌تر مشکل حفظ یکنواختی نور را ایجاد می‌کند. چیزی که همه چیز را تغییر داد فناوری Mini LED بود. این دیودهای نوری بسیار کوچک به اندازه ۵۰ تا ۲۰۰ میکرومتر به‌صورت متراکم در پس‌زمینه نمایشگرهای LCD قرار می‌گیرند. شرکت‌هایی مانند هایسنس و سامسونگ شروع به استفاده از نسخه‌های RGB این Mini LEDها کرده‌اند و ادعا می‌کنند که دقت رنگ را حدود ۴۰ درصد نسبت به نمایشگرهای معمولی روشنایی لبه‌ای بهبود می‌بخشند. هرچند این امر قطعاً به نمایشگرهای LCD کمک می‌کند تا در زمینه کنتراست با OLEDها رقابت کنند، اما هنوز به‌طور کامل مشکلاتی مانند حفظ تصویر (image retention) که صفحه‌های OLED را درگیر کرده است را از بین نمی‌برد.

آیا ال‌ای‌دی لبه‌روشنایی برای محتوای با دینامیک رنج بالا ضعیف‌تر است؟ تحلیلی از یک مناقشه

هنگام صحبت درباره نمایشگرهای لبه‌روشنایی در مقایسه با عملکرد HDR، مشکل اصلی واقعاً مربوط به محدودیت‌های تنظیم محلی نور است. پنل‌های لبه‌روشنایی معمولاً به روشنایی حدود ۶۰۰ تا ۸۰۰ نیت می‌رسند، اما به شدت با تنها ۱۰ تا ۲۰ منطقه تیره‌کن، درگیر هستند که منجر به اثرات ناخوشایند نوردهی (blooming) در صحنه‌های تاریک می‌شود. فناوری مینی ال‌ای‌دی این مشکل را با قرار دادن بیش از ۲۰۰۰ منطقه جداگانه حل می‌کند که کنترل بسیار دقیق‌تری بر روی نورپردازی در سطح پیکسل فراهم می‌کند و این نمایشگرها را بسیار مناسب‌تر برای مطالبی مثل محتوای دولبی ویژن می‌سازد. با این حال، تولیدکنندگان همچنان از طراحی‌های لبه‌روشنایی در تلویزیون‌های ارزان‌قیمت و مانیتورهای رایانه‌ای استفاده می‌کنند، زیرا هزینه ساخت آن‌ها حدود ۳۰ درصد کمتر است. کاربران CNET در گزارش ۲۰۲۴ خود این موضوع را به خوبی بیان کردند و چیزی شبیه به این گفتند: مینی ال‌ای‌دی فقط یک قدم کوچک دیگر در فناوری نمایشگر نیست، بلکه واقعاً بازی را در نحوه پردازش مطالب HDR توسط ال‌سی‌دی‌ها کاملاً تغییر داده است.

چرا بیشتر «نمایشگرهای LED» هنوز هم ال‌سی‌دی با نورپس‌های LED هستند: یک تناقض صنعتی

اکثر مردم هنوز فکر می‌کنند که در حال خرید نمایشگرهای LED هستند، در حالی که در واقع پنل‌های ال‌سی‌دی با نورپس LED را دریافت می‌کنند. نوع واقعی که در آن پیکسل‌ها نور خود را تولید می‌کنند، تنها در تابلوهای تبلیغاتی دیجیتال زیبایی که در جاده‌های بزرگراهی و تلویزیون‌های درجه‌یک فروشگاه‌های الکترونیکی می‌بینیم، دیده می‌شود. چرا این اتفاق می‌افتد؟ خب، نورپس‌های LED باعث شده‌اند تا ال‌سی‌دی‌ها خیلی بهتر از قبل عمل کنند. آن‌ها تقریباً نیمی بیشتر روشنایی نسبت به نورپس‌های قدیمی CCFL فراهم می‌کنند و همچنین دو برابر طول عمر دارند. تولیدکنندگان همچنان از خطوط تولید موجود ال‌سی‌دی استفاده می‌کنند، اما این به‌روزرسانی‌ها را به عنوان چیزی جدید به نام "فناوری LED" بازاریابی می‌کنند، نه آنچه که واقعاً هستند.

انتخاب بین نمایشگر LED و ال‌سی‌دی: راهنمای عملی برای تصمیمات B2B و مصرف‌کننده

ارزیابی روشنایی، کنتراست و بازده انرژی در مقایسه LED و ال‌سی‌دی سنتی

در مورد فناوری نمایشگر، صفحه‌های مدرن LED واقعاً از نظرهای مهمی جلوه‌ای برجسته‌تر نسبت به پنل‌های قدیمی LCD مبتنی بر CCFL دارند. اول از همه به سطح روشنایی بپردازیم. زمینه‌های نوری LED می‌توانند روشنایی‌ای در حدود ۵۰۰ تا ۱۵۰۰ نیت داشته باشند، در حالی که فناوری قدیمی‌تر LCD تنها به حدود ۲۵۰ تا ۴۰۰ نیت می‌رسد. این تفاوت زمانی مشخص می‌شود که بخواهید چیزی را روی صفحه در شرایط نور روز روشن ببینید، چه یک نمایشگاه فروشگاهی باشد و چه یک سیستم تبلیغاتی در فضای باز. همچنین نسبت کنتراست نیز مهم است. مدل‌های LED آرایه کامل معمولاً نسبت کنتراستی بالاتر از ۵۰۰۰:۱ ارائه می‌دهند، در حالی که اکثر پنل‌های LCD به سختی به ۱۰۰۰:۱ می‌رسند. این موضوع در عمل چه معنایی دارد؟ خُب، مناطق تیره در این صفحه‌های جدید بسیار تیره‌تر دیده می‌شوند، به همین دلیل حرفه‌ای‌هایی که در زمینه‌هایی مانند تصویربرداری پزشکی یا تولید ویدئو فعالیت می‌کنند، عمدتاً به فناوری LED روی آورده‌اند.

کارایی انرژی همچنان بزرگترین مزیت عملیاتی LED محسوب می‌شود و مصرف انرژی آن ۳۰ درصد انرژی کمتری مصرف می‌کنند نسبت به سیستم‌های قدیمی LCD بر اساس معیارهای وزارت انرژی (2022). این شکاف کارایی در کاربردهای تجاری با روشنایی همیشگی بیشتر می‌شود، جایی که عمر طولانی 100,000 ساعته LED هزینه‌های تعویض را کاهش می‌دهد.

تطبیق فناوری نمایشگر با سناریوهای استفاده: بازی، رسانه و کاربردهای اداری

برای متخصصان خلاق، ال‌ای‌دی لبه‌نورانی رنگ‌پردازی مناسبی در بودجه‌های میانی فراهم می‌کند. با این حال، خریداران B2B که به دنبال بازده سرمایه هستند باید توجه داشته باشند که صفحه‌های ال‌سی‌دی ۴۲٪ هزینه اولیه کمتری دارند در نصب‌های بزرگ دیواره ویدئویی، علیرغم هزینه‌های بالاتر انرژی در بلندمدت.

‫سوالات متداول‬

تفاوت اصلی بین نمایشگرهای LCD و LED چیست؟

تفاوت اصلی در فناوری پس‌زمینه است. صفحه‌های نمایش ال‌سی‌دی از لامپ‌های فلورسنت کاتد سرد (CCFL) استفاده می‌کنند، در حالی که صفحه‌های نمایش ال‌ای‌دی از دیودهای ساطع‌کننده نور (LED) برای روشنایی بهره می‌برند و مزایایی مانند بازده انرژی بهتر و ضخامت کمتر ارائه می‌دهند.

آیا تلویزیون‌های ال‌ای‌دی از همان فناوری ال‌سی‌دی استفاده می‌کنند؟

بله، تلویزیون‌های ال‌ای‌دی در واقع ال‌سی‌دی هستند که از پس‌زمینه ال‌ای‌دی استفاده می‌کنند. این تلویزیون‌ها از بلورهای مایع برای کنترل نور استفاده می‌کنند و می‌توانند از نوع لبه‌نورانی یا پس‌زمینه آرایه کامل باشند.

آیا صفحه‌های نمایش ال‌ای‌دی لبه‌نورانی برای محتوای HDR مناسب هستند؟

ال‌ای‌دی‌های لبه‌نورانی در پردازش محتوای HDR کمتر مؤثر هستند، زیرا تعداد محدودی منطقه تیره‌سازی محلی دارند که بر روی شدت نور و کنتراست تأثیر می‌گذارد. آرایه کامل یا نمایشگرهای مینی‌ال‌ای‌دی نتایج بهتری برای این نوع محتوا ارائه می‌دهند.

چگونه نور پس‌زمینه‌های LED در صفحه‌های نمایش LCD به نسبت CCFL بهبود یافته‌اند؟

نور پس‌زمینه‌های LED در مقایسه با CCFL، حدود ۴۰٪ مصرف انرژی کمتری دارند، از فناوری بدون جیوه برخوردارند، عمر طولانی‌تری دارند و ضخامت کمتری دارند.

چرا بسیاری از مردم نمایشگرهای LED و LCD را با هم اشتباه می‌گیرند؟

بسیاری از مردم این دو را با هم اشتباه می‌گیرند زیرا استراتژی‌های بازاریابی بر ویژگی نورپس‌زمینه LED تأکید می‌کنند، بدون اینکه توضیح دهند هر دو فناوری مبتنی بر LCD هستند.