จอแบบledต่างกับจอlcdอย่างไร

คำถามนี้นับว่าเป็นคำถามยอดฮิตในวงการ LCD ณ เวลานี้ทีเดียวครับ

ก่อนอื่นต้องขอทำความเข้าใจก่อนว่า จอ LED ที่ทำตลาดอยู่ ณ วันที่ผมเขียน reply นี้ จริงๆ แล้วมันคือจอ LCD นั่นเองครับ ไม่ใช่จอประเภทอื่นๆ อย่าง LED หรือ OLED แต่อย่างใด

และเมื่อว่ากันด้วยคุณสมบัติของแผง LCD แล้ว มันไม่มีความสามารถในการเปล่งแสงด้วยตัวของมันเอง มันจึงต้องอาศัยแหล่งกำเนิดแสงภายนอก เพื่อให้จอสามารถเปล่งแสงออกมาได้ ซึ่งผมขอเรียกแหล่งกำเนิดแสงนี้ว่า backlight แล้วกันครับ

Backlight จะถูกติดตั้งในบริเวณต่างๆ ขอจอ LCD ส่วนจะติดตั้งในบริเวณไหนนั้น ขึ้นอยู่กับการออกแบบของผู้ผลิต จอ LCD TV ส่วนใหญ่จะใช้วิธีการยิง Backlight จากด้านหลัง ในขณะที่จอของ notebook บางรุ่นจะใช้วิธียิง backlight จากขอบทั้งสี่ด้านของจอ

การที่ LCD Panel ต้องพึ่งพาอาศัย Backlight นี่เองที่ทำให้มันมีข้อด้อยหลายๆ อย่าง เช่น การไล่โทนสีเทา/ดำ ที่ทำได้ไม่ดีเท่ากับจอที่เม็ดพิกเซลสามารถเปล่งแสงได้ด้วยตัวของมัน เองอย่างเช่นจอ Plasma หรือจอ CRT ในทางเทคนิคแล้วแผง LCD จึงไม่สามารถแสดงสีดำสนิทอย่างแท้จริงได้ หรือแม้กระทั่งการแสดงสีที่อาจทำได้ไม่สดใสเท่าใดนัก

เทคโนโลยี Backlight ของ LCD จึงได้ถูกพัฒนาอยู่ตลอดเวลาเพื่อช่วยแก้ไขข้อบกพร่องต่างๆ จาก backlight ในรุ่นก่อน และช่วยให้ภาพที่แสดงบน LCD Panel ดูสวยงามและเป็นธรรมชาติมากขึ้น ในขณะเดียวกันก็ช่วยลดความร้อน และลดการใช้พลังงานไปในตัวได้อีกด้วย เทคโนโลยี Backlight มีหลายแบบด้วยกัน เช่น Incandescent light bulbs, light-emitting diodes (LEDs), electroluminescent panel (ELP), cold cathode fluorescent lamps (CCFL) และ Hot cathode fluorescent lamps (HCFL) แต่ที่นิยมใช้ในปัจจุบันมีดังนี้ครับ:

CCFL backlight – backlight ประเภทนี้ใช้กันหลากหลายที่สุด และเป็นเทคโนโลยีที่ผ่านร้อนผ่านหนาวมานานจนถือว่าอยู่ในระดับที่มี “วุฒิภาวะ” สูงพอสมควร backlight แบบ CCFL จะใช้หลอด fluorescent วางเรียงกันเป็นแนวหลัง LCD Panel หรืออาจวางตามขอบทั้ง 4 ด้านก็ได้ในกรณีที่จอภาพไม่ใหญ่มากนัก CCFL backlight ในปัจจุบันได้ถูกพัฒนาให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นจนสามารถช่วยให้จอ LCD แสดงสีสันสดใส ระดับสีเทาและดำทำได้ค่อนข้างน่าพอใจ

LED backlight – เป็นการใช้ Light-emitting Diodes (LEDs) เป็นแหล่งกำเนิดแสงให้กับ LCD Panel ซึ่งสามารถพบได้ตามอุปกรณ์พกพาขนาดเล็กทั่วไปที่ใช้จอ LCD เช่น โทรศัพท์มือถือ, PDA และเครื่องเล่นมีเดียต่างๆ นอกจากนี้ก็ยังพบได้ตามจอ Notebook อีกด้วย ที่สำคัญคือในปัจจุบันได้มีการนำเอา LED มาเป็น backlight สำหรับ LCD Panel ขนาดใหญ่่มากขึ้น จอ LCD TV ที่โฆษณาว่าเป็น LED TV จากผู้ผลิตบางราย ก็ถือว่าเป็นจอประเภทนี้

ก่อนเข้าสู่รายละเอียดของ LED backlight มาอ่านข้อดีของ LED backlight กันครับ:

1. ช่วยให้ผู้ผลิตสามารถออก LCD Panel ให้บางลงได้
2. ช่วยให้ LCD Panel สามารถแสดงสีสันโดยรวมได้สมจริงยิ่งขึ้น โดยสามารถแสดงเฉดสีเทาและดำได้ดีขึ้น และสามารถแสดงช่วงสีได้กว้างขึ้นในกรณีที่ใช้ LED backlight แบบ RGB
3. หลอด LED มีความสว่างสูง จึงช่วยเพิ่ม brightness และ Contrast ratio ให้กับ LCD Panel
4. หลอด LED ใช้พลังงานน้อยกว่า backlight แบบอื่น จึงทำให้จอ LCD TV ที่ใช้ LED backlight กินไฟน้อยกว่า
5. ลดต้นทุนการผลิต
6. อายุการใช้งานที่ยาวนานกว่าหลอด CCFL


ด้วยขนาดของ LED Diode ที่ค่อนข้างเล็ก ทำให้ตำแหน่งการวาง LED backlight สามารถวางไว้ในตำแหน่งด้านข้างทั้งสี่ด้านของ Panel (Edge-lit) หรือวางไว้ด้านหลัง (backlit) ก็ได้ ซึ่งทำให้ผู้ผลิตมีอิสระในการออกแบบจอมากขึ้น และส่งผลให้จอมีขนาดบางลง หรืออาจมีกรอบเล็กลงด้วย

ในกรณีที่วางหลอด LED ไว้ด้านหลังของ Panel ผู้ผลิตสามารถเลือกใช้หลอด LED สีขาวเพียงอย่างเดียว หรือเลือกใช้หลอด LED แบบสามสี (RGB) ก็ได้ ซึ่งในกรณีที่ใช้หลอด LED แบบ RGB ก็จะสามารถให้วงจรควบคุมกำหนดการเปล่งแสงของ Backlight ให้เป็นสีอะไรก็ได้ ซึ่งในทางเทคนิคแล้วจะช่วยทลายข้อจำกัดเรื่องการแสดงสีของ LCD Panel ไปได้เลย (เพราะ LED backlight จะช่วยเสริมให้ LCD Panel สามารถแสดงช่วงสีที่กว้างขึ้นได้)
อีกหนึ่งข้อดีของการวางหลอด LED ไว้ด้านหลัง LCD Panel คือการมีอิสระในการสั่งเปิด/ปิด backlight เป็นกลุ่มๆ ได้ (local dimming) ความสามารถในการทำ Local dimming เป็นการสั่งลดความสว่าง หรือสั่งปิด backlight เป็นกลุ่มๆ ให้สัมพันธ์กับภาพที่แสดงบนจอ LCD ในขณะนั้น ซึ่งส่งผลให้ภาพที่แสดงบนจอมีความสวยงาม และดูเป็นมิติมากขึ้น ยิ่งในกรณีที่ผู้ผลิตนำ RGB backlight พร้อมเทคนิค Local dimming มาใช้ด้วยกัน ก็จะทำให้ได้จอ LCD ที่สามารถแสดงสีสันได้สมจริง, สามารถไล่เฉดสีเทาและดำได้อย่างแม่นยำ และแสดงสีดำสนิทได้อย่างแท้จริงอีกด้วย

ด้วยเหตุนี้ จอ LCD ที่ใช้เทคนิคการยิงแสง LED จากด้านข้าง (Edge-lit – เช่นจอ LED TV ของ Samsung) จึงมีราคาถูกกว่าจอ LCD ที่ใช้ RGB LED backlit เนื่องจากการผลิตที่ซับซ้อนน้อยกว่า แต่จอ Edge-lit ก็ไม่สามารถแสดงระดับสีเทาและสีดำได้ดีเท่ากับจอแบบ LED backlit อยู่ดี เนื่องจากไม่สามารถทำ local dimming ได้ อย่างไรก็ตาม ถึงจะยิงแสงจากด้านข้าง ภาพที่ได้ก็ยังดูมีมิติ และมีอัตราคอนทราสท์ที่ดีกว่าจอ LCD ที่ใช้ CCFL backlight อยู่หลายขุม

ข้อเสียของการใช้หลอด LED

1. ต้นทุน R&D ที่ค่อนข้างสูง ทำให้จอที่ใช้ LED backlight รุ่นปัจจุบันมีราคาแพงกว่าจอที่ใช้ CCFL backlight ถึงแม้ตามทฤษฎีแล้วมันน่าจะมีต้นทุนที่ต่ำกว่าก็ตาม คาดว่าในอนาคต จอ Edge-lit รุ่นหลังๆ น่าจะมีราคาถูกลงตามกลไกของตลาด และผลิตภัณฑ์รุ่นหลังๆ น่าจะมีวุฒิภาวะ (maturity) เพิ่มขึ้นด้วย
2. การใช้ RGB LED backlight อาจก่อให้เกิดปัญหา Uniformity ในภายหลัง เนื่องจากหลอด LED แต่ละหลอดจะทยอยเสื่อมสภาพไปในเวลาไม่เท่ากัน และเมื่อหลอดทยอยกันเสื่อมสภาพ ก็จะส่งผลให้สีของ backlight เพี้ยนไปด้วย ทำให้ LCD Panel สูญเสียความแม่นยำในการแสดงสีไป
3. LCD TV ที่ใช้ RGB Backlight รุ่นแรกๆ ยังกินไฟมากกว่า LCD TV ขนาดเท่ากันที่ใช้หลอด CCFL ด้วยซ้ำ จึงอาจต้องรอผลิตภัณฑ์รุ่นหลังๆ ซึ่งน่าจะแก้ปัญหาตรงนี้ และเพิ่มประสิทธิภาพการแสดงผลภาพที่ดีกว่าผลิตภัณฑ์ generation แรกๆ ส่วนจอ LCD ที่ใช้ Edge-lit LED นั้นประหยัดพลังงานกว่าจอที่ใช้หลอด CCFL แน่นอน เพราะจำนวนหลอด LED ที่ใช้มีน้อยกว่า
4. อายุการใช้งานในชีวิตจริงของหลอด LED ซึ่งยังเป็นเครื่องหมายคำถามอยู่


สรุปแล้ว อนาคตของ LED backlight น่าจะไปได้ไกล และน่าจะเข้ามาแทน backlight แบบ CCFL ได้ทั้งหมดในระยะเวลาอันใกล้ ซึ่งจะสามารถยืดอายุเทคโนโลยีของ LCD Panel ไปได้อีกสักระยะจนกว่าเทคโนโลยีที่ดีกว่าอย่าง OLED จะเข้ามาแทนครับ

เพิ่มเติม http://en.wikipedia.org/wiki/Backlight