تفاوت OLED و LCD ها در چیست؟

تا همین چند سال مقایسه فناوری های تصویری تنها در تفاوت های “پلاسما” (Plasma) و “ال سی دی” (LCD) خلاصه میشد.امروزه اما شاهد پیشرفت تکنولوژی های موجود در صفحات نمایشگر هستیم.OLED و SUHD از جمله تکنیک هایی هستند که دنیای پخش تصاویر را متحول ساختند.با این وجود آنها فناوری پلاسما از گردونه رقابت حذف شد اما پتانسیل فناوری LCD همچنان این قابلیت را به آن می دهد که در بازار باقی مانده و محصولات بسیاری بر اساس تولید شوند.یکی از دلایل این اتفاق قیمت تمام شده پنل های LCD است.

OLED یک فناوری تصویری کاملا مستقل است که به مانند LCD معایب و مزایای خود را دارد.عملکرد OLED بسیار رضایت بخش است با این حال دو مشکل اساسی همچنان بر سر راه این فناوری قرار دارد که مهمترین آن قیمت تمام شده است. LCD مخفف عبارت “Liquid Crystal Display” به معنای صفحه نمایش کریستال مایع است. کریستالهای مایع موادی هستند که ظاهر مایع دارند، اما مولکولهای آنها آرایش خاصی نسبت به یکدیگر دارند. به همین دلیل کریستال مایع خصوصیاتی شبیه به مایع و جامد داشته و به همین دلیل با چنین اسم متناقضی خوانده می‌شوند. این مواد به شدت به دما حساس اند و اندکی حرارت لازم است تا آنها را به مایع واقعی درآورد و یا اندکی سرما تا به حالت معمولی تبدیل شود. انواع مختلفی از مواد شناخته شده‌اند که در دمای معمولی چنین خصوصیاتی دارند. اما دسته‌ای از آنهاهستند که به جریان الکتریسیته هم حساس هستند و مولکولهای آن متناسب با ولتاژ اعمالی تغییر زاویه می‌دهند. این خصوصیت عجیب اثر جالبی هم دارد. وقتی نور از درون یک کریستال مایع این چنین عبور کند، پلاریزاسیون یا قطب آن هم جهت با مولکولهای‌های کریستال می‌شود. با این توضیح که چون کریستالهای مایع شفاف و هادی الکتریسیته هستند، به راحتی می‌توان آنها را در جریان الکتریسیته قرار داد و نور را از آن عبور داد. برای این کار به جز کریستال مایع به ۲ تکه از این شیشه پلاروید یا قطبشگر هم نیاز است. اگر دو تکه از این شیشه‌ها را روی هم قرار داده شود. نور به راحتی از آن عبور می‌کند. اما وقتی یکی از آنها را ۹۰ درجه نسبت به دیگری بچرخانید، دیگر نور رد نمی‌شود. این اتفاق به این دلیل روی می‌دهد که هر شیشه نو را فقط در جهت خاص محور خود عبور می‌دهد. اگر دو شیشه هم محور باشند نور به راحتی عبور می‌کند اما اگر محورها با هم زاویه ۹۰ درجه داشته باشند نور رد نخواهد شد.

LCD ها نیز مشکلات خاص خود را دارند که یکی از مهمترین آنها نیاز به منبع نور جداگانه و تعدد لایه های تشکیل دهنده است.با این وجود LCD می تواند مکمل فناوری های دیگر گردد و علاوه بر آن قابلیت نصب تکنیک های متعدد مانند TN،VA،IPS و…انعطاف کاری آن را دو چندان کرده است.OLED چگونه کار می کند؟بسیار ساده است؛فناوری OLED در واقع نوعی ترکیب آلی است که در پاسخ به بازخورد جریان الکتریکی، نور منتشر می کند این لایه معمولاً دارای جسم پلیمری است که اجازه می دهد ترکیبات آلی به خوبی در آن جمع شوند، این ترکیبات در ردیف‌ها و سطرهایی روی یک صفحه صاف حامل طی یک فرایند انتشار ساده قرار می گیرند، این مجموعه از پیکسل‌هایی تشکیل شده که می‌تواند نورهای مختلف با رنگ های متفاوت از خود ساطع کند. معمولا حداقل یکی از الکترودها شفاف یا همان خالص است.                                   ساختار اصلی OLED شامل 4 بخش اصلی است، یک لایه محافظ و یک لایه ارگانیک، کاتد برای جریان منفی گسیل الکترون و آند برای جریان مثبت گسیل الکترون.تشریح کار OLED در 6 مرحله شامل موارد زیر است:  ابتدا جریان الکتریسیته آزاد شده اختلاف پتانسیل در مدار ایجاد می کند، سپس جریان از کاتد به آند در لایه های ارگانیک حرکت می کند، کاتد الکترون ها را به لایه گسیل می دهد، آند الکترون هایی که به رسانا می رسند را خارج می کند، در نهایت درون مرز بین 2 لایه ذکر شده، الکترون ها در مکان های فاقد الکترون می روند.

برترین ویژگی OLED ها را می توان عدم نیاز به منبع نور مجزا توصیف کرد.صادقانه باید گفت که فناوری LCD در 10 سال گذشه تغییر چندانی نکرده است.نمایشگرهای LCD در گذشته از لامپ های CCFL به منظور تامین نور بهره می بردند اما چند سالی است که این لامپ ها جای خود را به دیودهای نورانی (LED) داده اند.بیشترین تعداد دیودهای نورانی که در یک تلویزیون استفاده شده است،5200 است که یک رکورد محسوب می گردد.در پنل های LCD از دو تکنولوژی متفاوت در زمینه چیدمان LED ها استفاده می شود که آنها را EDGE و Direct می نامیم.در تکنولوژی EDGE لامپ های LED در اطرف و نه وسط نصب می شوند و این در حالی است که در مدل های Direct دیودها در تمامی قسمت های یک پنل نصب می شوند.عمده پنل های موجود به فناوری Direct مجهز هستند.سرعت واکنش فیلتر،پیکسل ها و زاویه آنها به کیفیت و متریال های استفاده شده در پنل مرتبط است.همچنین سرعت پاسخ به فرکانس نیز از قوانین تبعیت می کند.عدم نیاز به LED و منبع نور باعث شده است تا پنل های OLED به مقدار قابل توجهی باریک تر باشند.علاوه بر آن پنل های OLED در تولید طیف های رنگ مانند REC 2020 و 709 بسیار بهتر از یک پنل LCD عمل می کنند.سرعت پاسخ به فرکانس و نرخ بروزرسانی تصاویر (Refresh Rate) در پنل های OLED چندین برابر پنل های LCD است.به همین علت تاری دید و مشکلات فرکانس در آنها به حداقل ممکن رسیده است.پنل های OLED همچنان از نظر طول عمر دارای شبهاتی هستند.بسیاری از آزمون ها نشان می دهد که پنل های OLED طول عمری متوسط را به همراه دارند و این روزها نیز بحث بر سر شدت نور ایجاد شده ادامه دارد.LG معتقد است که پنل های جدید این کمپانی به طیف نوری 800 نیت دست پیدا می کنند.

اینک که با هر دو فناوری آشنا شده اید،بخش های مهم از یک پنل را با یکدیگر مقایسه کرده و تفاوت ها را بهتر نمایان خواهیم کرد.

سایز (Size)

LCD: نمایشگرهای LCD در تمامی ابعاد قابل تولید هستند و محدودیتی برای آنها وجود ندارد.از ساعت های هوشمند گرفته تا تلویزیون های غول پیکر.میانگین تولید آنها بین 32 الی 150 اینچ است.

OLED: عمده استفاده پنل های OLED در تلویزیون های 55،65 و 77 اینچ است.علاوه بر آن این فناوری گوشی های موبایل،تبلت و ساعت های هوشمند نیز جاری است.

ظاهر فیزیکی (Physical appearance)

LCD: بسیاری از پنل های LCD وجود دارند که به دلیل استفاده از تکنولوژی EDGE دارای ضخامتی نزدیک به OLED هستند،با این حال ضخامت اکثر آنها از OLED بیشتر است.

OLED: نمایشگرهای OLED می توانند در برخی نمونه ها ضخامتی به اندازه یک ورق کاغذ داشته باشند.عدم نیاز به منبع نور و پروفایل های ارتباطی ضخامت آنها بسیار کاهش داده است.

زیرگروه ها (Subgrouping)

LCD: تکنیک های متعددی از LCD وجود دارد.در تلویزیون ها از تکنیک های IPS و VA استفاده می شود.IPS ها کنتراست پایین اما زاویه دید گسترده را به همراه دارند و VA نیز دارای کنتراست بالا و زاویه دید متوسط است.همچنین فناوری های نوردهی آنها نیز متفاوت است اما در عملکرد نزدیک به هم هستند.به یاد داشته باشید که در این قسمت تنها به 2 تکنیک عمومی مورد استفاده در تلویزیون ها اشاره شد.

OLED: با وجود آنکه سامسونگ و ال جی هر دو به تولید این پنل ها پرداخته اند،اما تنها یک پنل OLED واحد وجود دارد و تکنیک منحصر به فردی در آنها وجود ندارد.OLED در ابعاد متفاوت و به همراه تکنولوژی هایی مانند HDR و 3D تولید می گردد اما در نهایت همه ی پنل های OLED یک نمونه هستند.OLED زیر شاخه ای ندارد.

زاویه دید (Viewing angles)

LCD: و باز هم بسته به تکنیک ها مورد استفاده در پنل های LCD زاویه دید آنها متغییر است.با این حال زاویه دید پنل های IPS بیشتر از VA است اما در زمینه کنتراست مقداری زور VA به IPS می چربد.

OLED: در پنل های OLED مشکلی به نام زاویه دید وجود ندارد چرا که نبود LED و نور زمینه،موجب افزایش زاویه دید شده است.علاوه بر آن هر پیکسل قادر به تولید رنگ است و عدم استفاده از لایه های متعدد زاویه دید را افزایش داده است.

اوج روشنایی (Peak brightness)

LCD: پنل های LCD به لطف استفاده از منبع نور مجزا در این زمینه بسیار موفق هستند.این پنل ها با استفاده از HDR هم اینک به شدت نور 1000 نیت دست یافته اند.هر چند که در برخی از نمونه های آزمایشی پنل هایی با شدت نور 1800 الی 1900 نیت نیز تولید شده اند.

OLED: یکی از نقاط ضعف OLED در این زمینه مسئله شدت نور است.OLED های موجود و تولید شده در سال 2016 دارای شدت نور 600~700 نیت هستند.مجاورت پیکسلی و نبود منبع نور مجزا دست و پای OLED را تولید شدت نور بیشتر بسته است.

مرحله رنگ سیاه (Black Level)

LCD: تولید رنگ های تیره و عمق آنها یک مقوله بسیار مهم است.سطح کنتراست در پیکسل های کریستال مایع هیچگاه به منزله 0 و یا کامل تولید نمی شود.اما پنل های VA به دلیل ساختار انتقال نور،دارای کیفیت بهتری در این زمینه هستند.نشت نور و کیفیت متوسط پنل های میان رده LCD همواره از این مشکلات رنج می برند اما به تازگی برخی از پنل های مجهز به تکنیک VA رنگ های تیره و عمق آنها را در سطح قابل قبولی ارائه می دهند.برترین های LCD در نهایت به عدد 0.05 nit دست پیدا می کنند.

OLED: پنل های OLED قادر به تولید این ویژگی در سطح 0.0 nit هستند و دلیل آن خاموش شدن پیکسل ها در زمان نمایش رنگ های تیره است.همچنین آنها به دلیل نبود منبع نور اضافی از نشت نور در امان هستند.خاموش کردن پیکسل ها موجب افزایش سطح کنتراست و ایجاد رنگ های تیره عمیق و بدون مزاحم می گردد.

کنتراست (Contrast)

LCD: در بسیاری از موارد کنتراست دقیق پنل های LCD به درستی بیان نمی شود.به دلیل استفاده از منبع نور مجزا،کنتراست آنها از یک عدد ثابت بالاتر نمی رود.استفاده از منابع نور در قسمت های متفاوت تلویزیون می تواند سرنوشت کنتراست را تعیین کند.جالب است بدانید که برخی از مانیتور و یا تلویزیون ها به نوعی فناوری مجهز هستند که در قسمت های تیره تصاویر،LED ها کم نور و یا خاموش می کنند که بدین ترتیب سطح کنتراست به شدت بالا می رود.پنل های IPS به طور میانگین دارای کنتراست 1000:1 هستند و پنل های VA نیز دارای کنتراست 4000:1 هستند.

OLED: پنل های OLED دارای کنتراست بینهایت هستند و دلیل این امر نیز مدیریت پیکسل ها است که قادر به روشن و خاموش شدن هستند.نشت نور نیز در آنها وجود ندارد.

فضای رنگ ( Color space)

LCD: هدف کمپانی ها در این زمینه رسیدن به فضای رنگ REC 2020 در ظرفیت 75% تا سال 2020 است.با این حال چشم انسان قادر به تشخیص 100% از طیف REC 2020 نخواهد بود.LCD هایی که به نقاط کوانتومی مجهز هستند،بین 96 و 97 درصد از استاندارد DCI-P3 را پوشش می دهند.

OLED: تلویزیون های OLED نیز دارای پشتیبانی تقریبا یکسان با نقاط کوانتومی هستند.OLED نیز در تلاش برای پوشش حداکثری REC 2020 تا پایان سال 2020 است.

بازتاب محیطی (Ambient reflectivity)

LCD: امروزه بسیاری از پنل های LCD مدل های شفاف هستند و نمونه های مات در آنها کمتر شده است.دلیل آن هم افزایش کنتراست و کیفیت رنگ است.با این وجود پنل های شفاف به مانند آینه های سیاه عمل کرده و گاها کلافه کننده هستند.اما برخی از برندها مانند سامسونگ از نوعی فناوری اختصاصی برای جلوگیری از بازتاب استفاده کرده اند.حداقل سطح انعکاسی پنل 2% است.از این نظر پنل های LCD در رده بندی متوسط-کم قرار می گیرند.

OLED: در پنل های OLED سعی بر آن بوده است که به وسیله لایه های خاص نمایش تصاویر در محیط های پر نور و روز،بهینه باشد.با این حال این پنل ها نیز دچار مشکلات انعکاس هستند و در دسته بندی “کم” قرار می گیرند.در نهایت تفاوت چندانی بین آنها نیست.

تاخیر ورودی (Input lag)

LCD: زمان تاخیر ورودی در پنل های LCD بسیار متفاوت است.البته حالت تصویر نیز در این زمینه موثر است.در پنل های معمولی زمان تاخیر بین 75 الی 150 میلی ثانیه هستند.بهترین تلویزیون های LCD در این زمینه دارای زمان تاخیر 20 میلی ثانیه هستند.این زمان عموما در مانیتورها بین 20 الی 1 میلی ثانیه در حالت GTG است.

OLED: زمان تاخیر در تلویزیون های OLED نیز به عوامل بسیاری بستگی دارد اما میانگین زمان تاخیر آنها 35 میلی ثانیه است.

خرابی پیکسل یا پیکسل سوختگی (  Dead pixels)

LCD: در تلویزیون های و مانیتورهای جدید مبتنی بر LCD این خطر بر خلاف گذشته بسیار کاهش یافته و درجه ریسک آن به Low رسیده است.در پنل های UHD مشاهده این پیکسل سوختگی به سختی امکان پذیر است.سوختن یک پیکسل در بسیاری از LCD ها طبیعی است.

OLED: پنل های OLED نیز از درجه ریسک پذیری Low در زمینه سوختن پیکسل ها برخوردار هستند.به دلیل تراکم پیکسلی بالا در OLED های جدید،تشخیص یک پیکسل سوخته آسان نیست.

وزن (Weight)

LCD: به دلیل وزن بالای پنل های LCD وزن نهایی تلویزیون افزایش می یابد.علاوه بر آن کابینت تلویزیون های LCD عمدتا در ابعاد بزرگتری تولید می گردد.تلویزیون های 55 اینچ در وزن های 15 تا 25 کیلوگرم تولید می شوند و 65 اینچی ها نیز در اوزان 23 الی 40 کیلو هستند.به طور کلی وزن محصولات LCD بیشتر است.

OLED: تلویزیون های OLED در ساختار بدنه از متریال هایی مانند شیشه و فلزات استفاده می کنند.مدل های 55 اینچ در اوزان 13 الی 18 کیلوگرم در بازار موجود هستند و 65 اینچی ها نیز در وزن 17 الی 23 کیلوگرم.

مصرف برق (Power consumption)

LCD: تلویزیون و نمایشگرهای LCD در سایز 55 اینچ به طور معمول بین 80 الی 150 وات مصرف جریان دارند.این مقدار در تلویزیون های 65 اینچ به حداکثر 180 وات می رسد.بیشترین مصرف جریان در این تلویزیون ها مربوط به LED ها است.فناوری HDR مصرف برق را بین 40 الی 90 وات افزایش دهد.

OLED: در پنل های OLED مصرف مدل های 55 اینچی دقیقا مشابه با LCD است و در مدل های 65 اینچی نیز شاهد مصرف جریان 110 الی 180 وات هستیم که به واسطه بهره وری از HDR مصرف آنها بین 20 الی 50 وات افزایش می یابد.

طول عمر (Lifetime)

LCD: پنل های LCD در طول سالهای متوالی با تغییرات بسیاری مواجه شده اند که یکی از آنها افزایش طول عمر بوده است.پنل های امروزی بین 60 الی 100 هزار ساعت عمر مفید را ارائه می دهند.

OLED: تلویزیون های OLED در سال 2016 همچنان از ادعای عمر مفید 100 هزار ساعت از سوی ال جی بهره می برند.با این حال برخی معتقدند که استفاده از ساب پیکسل سفید رنگ موجب کاهش عمر مفید پنل های OLED می گردد.

قیمت (Price)

LCD: پنل های LCD همچنان ارزان قیمت ترین محصولات تصویری جهان هستند.میانگین قیمت آنها از 200 دلار آغاز می گردد.زنجیره تامین موجب تعادل قیمت شده است.این قیمت در تلویزیون های زیر 65 اینچ بسیار ایده آل است.

OLED: پنل های OLED گران قیمت ترین پنل های جهان هستند.میانگین شروع قیمت آنها از 1400 دلار است.با وجود کاهش قیمت این محصولات در 1 سال گذشته،اما همچنان قیمت نهایی بالا است.