انواع بک لایت ها (نور پس زمینه)

نور پشت پرده ی سرنوشت ساز 

تا اینجا بطور مفصل درباره طرز کار و اجزای یک پنل LCD در دو مقاله ی مقایسه انواع پنل و تاریخچه تلویزیون ها،صحبت کردیم. در اینجا دوباره بصورت کوتاه درمورد LCD و LED توضیح کوتاهی می دهیم. در باور بیشتر افراد اینگونه است که فقط نمایشگر هایی که ضخامتی کمتر از یک تلویزیون قدیمی بزرگ و سنگین دارند و از تلويزيون های LED این روز ها ضخیم تر می باشند یک نمایشگر LCD است. اما این باور غلط است چرا که فقط آن تلویزیون ها LCD نیستند و اگر اصولی به ای موضوع نگاه کنیم میبینم که تلویزیون های LED امروزی نیز درواقع یک تلویزیون LCD هستند!.

پس تفاوت LCD و LED در چیست ؟

این تفاوت از Back light منشأ می گیرد؛ استفاده از LED های کوچک برای تولید این نور باعث کاهش ضخامت تلویزیون ها یا بهتر است بگویم بوجود آمدن تلویزیون های LED شده است.
درواقع تلویزیونی با پنل LCD که نور آن ها با یک Back light از نوع LED تامین می شود LCD LED یا بطور مختصر و در بیان عامیانه LED نامیده می شود. نور زمینه در تلویزیون های نسل قبلی با لامپ های فلورسنت یا CCFL تامین می شد و به دلیل وجود این نوع از لامپ ها ضخامت تلویزیون های به اصطلاح عامیانه LCD بیشتر بود. پس تفاوت اصلی بین این دو نوع تلویزیون با تکنولوژی تولید نور پس زمینه رقم میخورد.

برای اینکه تلویزیون بتواند به خوبی تصویر را نشان دهد، چندین بخش باید بصورت هماهنگ با هم کار کنند که یکی از مهمترین آنها نور پس زمینه یا Back light می باشد؛ این عنصر دیده نمی شود اما نقش کلیدی خود را با تعیین کیفیت تصاویر، کنتراست و رنگ ها نشان می دهد درست مانند یک تنظیم کننده ی موسیقی که شاید هرگز دیده نشود اما با اثر گذاری اش می تواند یک شاهکار هنری را خلق کند. از Back light در همه ی انواع تلویزیون ها استفاده می شود به جز OLED ها(درواقع هر صفحه نمایش برای آنکه بتواند چیزی را به نمایش دربیاورد نیاز به یک Back light دارد)

انواع منبع نور در تلویزیون های LCD :

دیود ساطع کننده نور (LED)

لامپ‌های فلورسنت کاتدی گرم (HCFL)

لامپ‌های فلورسنت کاتدی سرد (CCFL)

یک پانل الکترو لومینسنت (ELP)

لامپ‌های فلورسنت با الکترود خارجی (EEFL)

لامپ‌های رشته‌ای

همانطور که در مقاله های قبلی دیدیم در همه ی تلویزیون ها به جز تلویزیون های OLED از نور پس زمینه استفاده می شود. در تلویزیون های قدیمی این عمل بوسیله لوله پرتو کاتدی انجام می شد که در سال های دور و در شیمی دبیرستان درباره اش شنیده بودیم. در تلویزیون های جدید تر اما این لوله پرتو کاتدی با نور های فلورسنت عوض شد که نسل های ابتدایی LCD ها از آن ها استفاده می کردند. این لامپ های فلورسنت مصرف زیادی، ضخامت تلویزیون را نیز زیاد کرده بودند و گرمای زیادی تولید می کردند که به مرور به دیگر اجزای تلویزیون نیز آسیب وارد میکرد. با معرفی LED ها برای استفاده در بک لایت این نوع از لامپ ها به سرعت جای خود را به نور زمینه ی LED دادند. نور زمینه LED اما شاهد تغییرات زیادی از زمان حضورش در تلویزیون ها بوده است و با روش های مختلفی یا بهتر است بگوییم چینش های مختلفی در پشت پنل های LCD جا خوش کرده است که در ادامه به بررسی انواع Back lights LED می پردازیم. 

1- نور زمینه مستقیم (Direct LED)

در این نوع از چینش LED ها ما شاهدافزایش روشنایی حداکثری و کنتراست تصاویر هستیم اما بدلیل پخش بودن منظم و یکنواخت LED ها در تمام سطح پنل در نمایش رنگ های تیره ضعف داریم به گونه ای که رنگ سیاه به خاکستری شبیه می شود. اگر تراکم LED ها در بک لایت های Direct LED بالاتر رود به آن بک لایت اصطلاحا Full aray LED می گویند و اگر ال ای دی های بکار رفته از نوع مینی باشند به آن Mini LED می گویند که در ادامه به بررسی آن پرداختیم.

2- نور زمینه لبه ای (Edge LED)

در این نوع از چینش، LED ها در اطراف و حاشیه ی سطح قرار میگیرند (هر چهارطرف و یا دو به دو بالا و پایین) و از اطراف به پنل نور می دهند. در این حالت مصرف انرژی کمتر، ضخامت تلویزیون کمتر، رنگ های سیاه عمیق تر و کیفیت تصویر بالاتر می باشد. در دو حالت می توان از Edge LED استفاده کرد:
- نوع اول: ال ای دی هایی که دو بالاو پایین تلویزیون قرار گرفته اند، صفحه تلویزیون را به 8 تا 16 قسمت عمودی مساوی تقسیم می کنند و دو به دو و متقارن از بالا و پایین باهم عمل می کنند.
-نوع دوم: ال ای دی ها بدون تقارن و بصورت مستقل عمل می کنند به همین دلیل نقاطی که نور ها عمل می کنند چند برابر شده پس خروجی تصویر نیز با نور دقیق تر و بهتری می باشد.

در ادامه تعدادی از فناوری های جدید دنیای بک لایت را به طور مختصر توضیح دادیم.

- فناوری Mini LED

همانطور که از نام این فناوری پیداست در این نوع بک لایت از LED های بسیار کوچکتر و با اندازه ای کمتر از 0.2 میلیمتر استفاده می شود. اندازه ی کوچکتر این LED ها باعث شده واحد های نوری بسیار بیشتر در یک بک لایت داشته باشیم و این اصل استقلال در جزئیات نتیجه ی خارق العاده ای در کنتراست و عمق رنگ ها به ما می دهد. این نوع بک لایت ها گاهی تا حدود 300 نقطه ی روشنایی دارند که در نوع خود بی نظیر است. کمپانی هایی مثل سامسونگ و الجی در تلویزیون های بالارده خودشان از این فناوری بهره برده اند. سری QNED ال جی و Neo QLED سامسونگ از این سری ها هستند. در پیج اینستاگراممون یه ویدیو برای توضیح مختصر و کوتاه انواع این تلوزیون ها قرار دادیم.

- تیره شدن محلی یا Local Dimming

این از نوع بک لایت در بک لایت های Full aray استفاده می شود و نمایش رنگ های سیاه بسیار موفق می باشد چرا که در نور زمینه ای Full aray ما در همه جا نور LED داریم و پنل های LCD با خاموش شدن LED های بک لایت بطور کامل سیاه نمی شوند پس با تیره شدن محلی یا همان Local Dimming فقط در نقاطی که نیاز است LED ها بصورت گروهی خاموش می شوند و آن نقطه نسبت به بقیه نقاط تاریکی بهتری را ارائه می کند. تعداد این نقاط به 68 هم می رسد؛ هرچه تعداد این نقاط مستقل گروه های LED بیشتر باشد، خروجی رنگ های عمیق تر و دقیق تری به ما می دهد.

-  ال ای دی دوگانه یا Dual LED

اولین بار در سال 2020 بود که سامسونگ از چنین فناوری ای پرده برداری کرد؛ طبق ادعای سامسونگ در این نوع از بک لایت ها از دو نوع LED استفاده شده است که یکی از آنها در رنگ های گرم و دیگری برای رنگ های سرد روشن می شود. چینش لامپ ها در فناوری Dual LED از نوع Edge می باشد و طبق ادعای سامسونگ تلویزیون های دارای این نور پس زمینه می توانند رنگ ها را با دمای بهتر و کنتراست بالاتری نشان دهند. سامسونگ در چند سری مختلف مانند TU8500 و Q70T از این فناوری استفاده کرده است.

- فناوری Dual Cell

همانطور که از نامش پیداست در این تکنولوژی از یک صفحه ی بی رنگ دیگر با کیفیت FHD بین بک لایت و پنل استفاده شده است. به کمک این صفحه نور متمرکز می شود و به همین دلیل تعداد ناحیه هایی که می تواند عمل کند یا همان Zone ها به حدود 4000 نقطه می رسد که روشنایی بالا و کنتراست بی نظیر را به همراه خواهد داشت.

- میکرو ال ای دی  (Micro LED)

مشابه فناوری Mini LED می باشد اما با ضریب تراکم بسیار بیشتر. میکرو ال ای دی ها به قدری کوچک هستند که می توانند درون هر پیکسل قرار بگیرند!. تصور کنید به تعداد پیکسل های پنل واحد نوری داشته باشید و باز هم تصور کنید تمامی این واحد های نوری بطور مستقل عمل کنند؛ نتیجه شگفت آور است. بک لایت های با فناوری میکرو ال ای دی هنوز بصورت انبوه تولید نمی شود بنابراین قیمت بسیار بالایی دارند اما کیفیت رنگ ها و تصاویری که ارائه می کنند حتی از پنل های OLED نیز بالاتر قرار می گیرد.