Unterschiede in der Funktionsweise und Hintergrundbeleuchtung zwischen LCD und LED

Was genau ist LCD?

LCD, was für "Liquid Crystal Display" steht, ist eine flache Display-Technologie, die häufig in Computermonitoren, Instrumententafeln, Mobiltelefonen, Videokameras, Fernsehern, Laptops, Tablets und Taschenrechnern verwendet wird. Diese Anzeigegeräte können hochauflösende Bilder erzeugen. LCDs ersetzten die frühere Display-Technologie der Kathodenstrahlröhre (CRT). In den letzten Jahren haben jedoch andere Display-Technologien, wie z. B. Leuchtdioden (LEDs), begonnen, LCDs zu ersetzen. Klicken Sie hier für TFT-LCD-Display.

LCDs sind häufig auf Laptops zu finden und sowohl in Aktivmatrix- als auch in Passivmatrix-Konfigurationen erhältlich. Das LCD wurde 1964 von den RCA Laboratories in Princeton, New Jersey, erfunden. Die Twisted-Nematic-Methode (TN) wurde 1970 entdeckt und führte LCD in Mainstream-Anwendungen ein. LCD-Hersteller boten zunächst kleine Bildschirme für tragbare Gegenstände wie Uhren und Taschenrechner an.

Die Sharp Corporation führte 1988 einen 14-Zoll-Aktivmatrix-Vollfarbbildschirm mit voller Bewegung ein, der ein Dünnfilmtransistor-Array (TFT) verwendete. Infolgedessen etablierten japanische Hersteller wie Hitachi ein legitimes – und schließlich florierendes – LCD-Geschäft. PCs waren die ersten, die große LCD-Bildschirme verwendeten, denen schnell Fernsehempfänger folgten.

LCDs verwenden für ihr Anzeigeraster eine aktive oder passive Matrix. Dünnschichttransistor-Displays (TFT) sind eine andere Bezeichnung für Aktivmatrix-LCDs. Ein Passivmatrix-LCD besteht aus einer Matrix von Leitern mit Pixeln an jeder Verbindungsstelle. Um das Licht für jedes Pixel zu regulieren, wird ein Strom durch zwei Leiter in der Matrix abgegeben.

Ein Transistor befindet sich an jedem Pixelschnittpunkt in einer aktiven Matrix und verwendet einen niedrigeren Strom, um die Helligkeit eines Pixels anzupassen. Dadurch kann die Stromversorgung eines Aktivmatrix-Bildschirms häufiger ein- und ausgeschaltet werden, wodurch die Bildwiederholfrequenz des Panels erhöht wird.

Was ist LED?

Ein LED-Display ist ein Flachbildschirm-Videodisplay, das Leuchtdioden als Pixel verwendet. Aufgrund ihrer Brillanz können diese Geräte sogar im Freien eingesetzt werden, wo jede visuelle Ausgabe auch bei direkter Sonneneinstrahlung sichtbar ist – für Ladenschilder und Werbetafeln. Moderne Computerbildschirme verwenden eine Kombination aus LCDs und LEDs, um das Display unabhängig von den Umgebungslichtverhältnissen zu beleuchten.

LED steht für Light Emitting Diode; wenn Strom durch solche Dioden fließt, entsteht Licht. Elektronen vereinigen sich wieder mit Elektronenlöchern im Halbleitermaterial einer LED und geben Energie in Form von Photonen ab. Dies ist das Grundprinzip von LEDs und LED-Displays.

LEDs haben mehrere Vorteile gegenüber Glühlampensystemen, darunter geringerer Stromverbrauch, längere Lebensdauer, verbesserte physikalische Haltbarkeit, geringere Größe und schnelleres Schalten. Die LEDs in einer LED-Anzeige sind sehr eng beieinander angeordnet. Die Dioden erzeugen gemeinsam ein Bild auf dem Display, indem sie die Leuchtkraft jeder LED anpassen.

Um ein lebendiges Farbbild zu erzeugen, kommen die Konzepte der additiven Farbmischung zum Einsatz, bei denen durch die Kombination verschiedener Lichtfarben neue Farben entstehen. Eine LED-Anzeige besteht aus roten, grünen und blauen LEDs, die in einem bestimmten Muster angeordnet sind. Diese drei Farben bilden zusammen ein Pixel. Durch Variation der Intensität der Diode kann ein LED-Gerät Milliarden von Farben erzeugen. Die Anordnung der farbigen Pixel auf einer LED-Anzeige erscheint als Bild, wenn sie aus einer festen Entfernung betrachtet wird.

Oleg Losev, ein russischer Erfinder, erfand 1927 die erste LED. Viele Jahre lang konnten nur infrarote, rote und gelbe LEDs verwendet werden. Diese Dioden wurden in einer Vielzahl von Geräten verwendet, von Fernbedienungen bis hin zu Weckern.

Shuji Nakamura, ein japanischer Physiker, erfand 1994 eine funktionsfähige blaue LED. Bald darauf erschienen grüne und weiße LEDs und legten den Grundstein für die explosionsartige Verbreitung von LED-Anwendungen in der Beleuchtungs- und Bildschirmtechnik.

Unterschiede

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Begriffe Leuchtdiode (LED) und Flüssigkristallanzeige (LCD) verwendet werden, um verschiedene Arten von Anzeigetechnologie zu beschreiben. LED anstelle einer Leuchtstoffröhre verwendet eine Hintergrundbeleuchtungstechnologie. LED-Monitore halten länger und erzeugen schärfere, qualitativ hochwertigere Bilder als LCD-Monitore. Im Folgenden finden Sie detaillierte Erläuterungen zu den zwölf Hauptunterschieden zwischen LED und LCD:

1. Beschäftigung

LCD

A. Wie der Name schon sagt, verwenden LCD-Panels (Liquid Crystal Display) Flüssigkristalle, um Pixel ein- und auszuschalten, um eine bestimmte Farbe freizulegen.

B. Flüssigkristalle sind analog zu einem Flüssig-Feststoff-Gemisch, in dem ein elektrischer Strom verwendet werden kann, um seine Form zu ändern und eine bestimmte Reaktion auszulösen. Diese Flüssigkristalle sind analog zu Jalousien.

C. Sind die Jalousien geöffnet, fällt das Licht ungehindert in den Raum. Wenn die Kristalle in einem LCD auf eine bestimmte Weise positioniert sind, dringt dieses Licht nicht mehr durch. Die Rückseite des LCD-Panels ist für die Lichtdurchlässigkeit durch den Bildschirm zuständig.

D. Eine Anzeige aus roten, grünen oder blauen Pixeln (RGB) wird vor dem Licht platziert. Flüssigkristalle werden benötigt, um einen Filter elektrisch zu aktivieren oder zu deaktivieren, um eine bestimmte Farbe in einem Pixel sichtbar zu machen oder zu verbergen.

E. Im Gegensatz zu CRT-Bildschirmen, die ihr Licht erzeugen, blockieren LCD-Bildschirme das Licht, das von der Rückseite des Bildschirms kommt. Dadurch verbrauchen LCD-Monitore und Fernseher deutlich weniger Energie als Modelle mit Kathodenstrahlröhren (CRT). Im Jahr 2007 übertrafen LCD-Fernseher zum ersten Mal den weltweiten Umsatz mit Röhrenfernsehern.

LED

A. LEDs sind Halbleiterbauelemente, die die Gesetze der Quantenphysik nutzen, um Elektrizität in Lichtenergie umzuwandeln. Photonen mit Energie werden erzeugt, wenn Elektronen von höheren in niedrigere Zustände wandern. Dieses Phänomen ist als Elektrolumineszenz bekannt.

B. LED-Bildschirme bestehen aus einer dünnen Schicht aus stark verzerrtem Halbleitermaterial (d. h. mit Verunreinigungen, die zur Regulierung von Prozessen eingefügt werden). Zu den LED-Halbleitern gehören Galliumarsenid, Galliumphosphid, Galliumarsenidphosphide und Galliumindiumnitrid.

C. Die Dioden in einer LED sind nach vorne ausgerichtet, so dass der Strom nach vorne fließen kann. Dadurch können Elektronen im Leitungsband eines Halbleiters mit Löchern im Valenzband (oder der am weitesten entfernten Elektronenbahn innerhalb eines Atoms) rekombinieren.

D. Wenn also bei der Rekombination von Löchern und Elektronen eine signifikante Menge an Energie in Form von Wärme und Licht entsteht, wird diese Energie zur Erzeugung von Photonen verwendet. Die Photonen erzeugen dadurch monochromatisches oder einfarbiges Licht.

E. Aufgrund der dünnen Halbleiterschicht auf dem LED-Bildschirm können Photonen leicht aus der Sperrschicht entweichen und nach außen strahlen, was zu einem lebendigen, mehrfarbigen Display führt.

2. Hintergrundbeleuchtung

LCD

A. LCDs zeigen Bilder auf dem Bildschirm an, indem sie die Kristalllösung beleuchten, die das Licht entweder blockiert oder durchlässt, um die Bilder zu erzeugen.

Sie benötigen eine Lichtquelle, da sie kein Licht erzeugen. Kaltkathoden-Leuchtstofflampen (CCFLs) dienten traditionell als Lichtquelle in LCDs, wurden jedoch durch andere Quellen wie LEDs oder Elektrolumineszenz-Panels (ELPs) ersetzt.

LED

A. Hintergrundbeleuchtung ist eine Art der Beleuchtung, die in LEDs und LCDs verwendet wird, um die Anzeige auf dem Bildschirm zu beleuchten. Ohne Hintergrundbeleuchtung würden Anzeigegeräte wie Monitore oder Fernseher Bilder von geringer oder dunkler Qualität erzeugen.

B. LED-Displays erzeugen im Gegensatz zu LCDs ihr Licht. Leuchtdioden werden als Lichtquelle verwendet, um die Kristalllösung von hinten zu beleuchten und Bilder auf dem Bildschirm zu erzeugen.