LCD (Liquid Crystal Display) คืออะไร?

จอ LCD ทำงานอย่างไร

จอภาพประกอบด้วยพิกเซลจำนวนหลายล้านพิกเซล คุณภาพของจอภาพโดยทั่วไปจะอ้างอิงถึงจำนวนพิกเซล ตัวอย่างเช่น จอภาพ 4K ประกอบด้วยพิกเซล 3840 x2160 หรือ 4096x2160 พิกเซล พิกเซลประกอบด้วยพิกเซลย่อย 3 พิกเซล ได้แก่ พิกเซลสีแดง พิกเซลสีน้ำเงิน และพิกเซลสีเขียว ซึ่งมักเรียกว่าพิกเซลอาร์จีบีเมื่อพิกเซลย่อยในพิกเซลเปลี่ยนสี ก็จะสามารถสร้างสีอื่นขึ้นมาได้ เมื่อพิกเซลทั้งหมดบนจอแสดงผลทำงานร่วมกัน จอแสดงผลก็จะสร้างสีต่างๆ ได้นับล้านสี เมื่อพิกเซลเปิดและปิดอย่างรวดเร็ว ก็จะสร้างภาพขึ้นมาได้

วิธีการควบคุมพิกเซลนั้นแตกต่างกันไปในแต่ละประเภทของจอภาพ ไม่ว่าจะเป็น CRT, LED, LCD หรือจอภาพประเภทใหม่ๆ ต่างก็ควบคุมพิกเซลแตกต่างกันไป กล่าวโดยสรุปแล้ว LCD จะได้รับแสงจากแบ็คไลท์ และพิกเซลจะเปิดและปิดด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ในขณะที่ใช้คริสตัลเหลวในการหมุนแสงโพลาไรซ์ ฟิลเตอร์แก้วโพลาไรซ์จะวางอยู่ด้านหน้าและด้านหลังพิกเซลทั้งหมด โดยฟิลเตอร์ด้านหน้าจะวางอยู่ที่ 90 องศา ระหว่างฟิลเตอร์ทั้งสองตัวจะมีคริสตัลเหลว ซึ่งสามารถเปิดและปิดด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ได้

จอ LCD ผลิตขึ้นโดยใช้เมทริกซ์แบบพาสซีฟหรือกริดแสดงผลเมทริกซ์แอ็กทีฟ จอ LCD เมทริกซ์แอ็กทีฟเรียกอีกอย่างว่าจอแสดงผลแบบทรานซิสเตอร์ฟิล์มบาง (TFT) จอ LCD เมทริกซ์แอ็กทีฟประกอบด้วยกริดตัวนำที่มีพิกเซลอยู่ที่จุดตัดแต่ละจุดในกริด กระแสไฟฟ้าจะถูกส่งผ่านตัวนำสองตัวบนกริดเพื่อควบคุมแสงสำหรับพิกเซลใดๆ เมทริกซ์แอ็กทีฟมีทรานซิสเตอร์ตั้งอยู่ที่จุดตัดของพิกเซลแต่ละจุด ต้องใช้กระแสไฟฟ้าน้อยกว่าในการควบคุมความสว่างของพิกเซล ด้วยเหตุนี้ จึงสามารถเปิดและปิดกระแสไฟฟ้าในจอแสดงผลเมทริกซ์แอ็คทีฟได้บ่อยขึ้น ทำให้เวลาในการรีเฟรชหน้าจอดีขึ้น

LCD แบบเมทริกซ์พาสซีฟบางรุ่นมีการสแกนแบบคู่ ซึ่งหมายความว่าจะสแกนกริดสองครั้งด้วยกระแสไฟฟ้าในเวลาเดียวกับที่สแกนครั้งเดียวด้วยเทคโนโลยีดั้งเดิม อย่างไรก็ตาม เมทริกซ์แอ็กทีฟยังคงเป็นเทคโนโลยีที่เหนือกว่าทั้งสองแบบ

ประเภทของจอ LCD

ประเภทของจอ LCD มีดังนี้:

• จอแสดงผลแบบ Twisted Nematic (TN) มีราคาไม่แพงและมีเวลาตอบสนองสูง อย่างไรก็ตาม จอแสดงผลแบบ TN มีอัตราส่วนคอนทราสต์ มุมมอง และคอนทราสต์ของสีต่ำ
• การแสดงผลแบบ In Panel Switching (แผง IPS) ที่มีอัตราส่วนคอนทราสต์ มุมมอง และความคมชัดของสีที่ดีกว่ามากเมื่อเปรียบเทียบกับ LCD TN
• แผงการจัดแนวแนวตั้ง (แผง VA) – ซึ่งถือว่าเป็นคุณภาพระดับกลางระหว่างจอภาพ TN และ IPS
• Advanced Fringe Field Switching (AFFS) – ถือเป็นจอภาพ IPS ที่มีประสิทธิภาพสูงสุดในช่วงการสร้างสี

LCD เทียบกับ OLED เทียบกับ QLED

ปัจจุบัน LCD กำลังถูกเทคโนโลยีจอแสดงผลอื่นๆ แซงหน้าไป แต่ก็ยังไม่หายไปไหนเหมือนในอดีต ปัจจุบัน LCD ถูกแทนที่ด้วย OLED หรือไดโอดเปล่งแสงอินทรีย์

OLED ใช้แผงกระจกหรือพลาสติกเพียงแผงเดียว เมื่อเทียบกับ LCD ที่ใช้สองแผง เนื่องจาก OLED ไม่ต้องการแบ็คไลท์เหมือน LCD อุปกรณ์ OLED เช่น โทรทัศน์จึงมักจะบางกว่ามากและมีสีดำที่ลึกกว่ามาก เนื่องจากแต่ละพิกเซลในจอแสดงผล OLED จะได้รับแสงแยกกัน หากจอแสดงผล LCD เป็นสีดำส่วนใหญ่ แต่จำเป็นต้องได้รับแสงเพียงเล็กน้อย แผงด้านหลังทั้งหมดจะยังคงสว่างอยู่ ทำให้เกิดแสงรั่วที่ด้านหน้าของจอแสดงผล หน้าจอ OLED ช่วยหลีกเลี่ยงปัญหานี้ได้ พร้อมทั้งมีคอนทราสต์และมุมมองที่ดีกว่า รวมถึงใช้พลังงานน้อยลง ด้วยแผงพลาสติก จอแสดงผล OLED สามารถโค้งงอและพับทับตัวเองได้และยังคงใช้งานได้ ซึ่งจะเห็นได้ในสมาร์ทโฟน เช่น Galaxy Fold ที่มีข้อโต้แย้ง หรือใน iPhone X ซึ่งจะโค้งงอส่วนล่างของจอแสดงผลทับตัวเองเพื่อให้สายริบบิ้นของจอแสดงผลสามารถยื่นเข้าไปในโทรศัพท์ได้ ทำให้ไม่จำเป็นต้องมีขอบด้านล่าง

อย่างไรก็ตาม จอแสดงผล OLED มีแนวโน้มที่จะมีราคาแพงกว่าและอาจประสบปัญหาการเบิร์นอิน เช่นเดียวกับจอแสดงผลแบบพลาสมา

QLED ย่อมาจาก quantum light-emitting diode และ quantum dot LED จอแสดงผล QLED ได้รับการพัฒนาโดย Samsung และสามารถพบได้ในโทรทัศน์รุ่นใหม่กว่า QLED ทำงานคล้ายกับ LCD มากที่สุด และยังถือเป็น LCD ประเภทหนึ่งได้อีกด้วย QLED เพิ่มชั้นฟิล์มจุดควอนตัมให้กับ LCD ซึ่งเพิ่มสีสันและความสว่างได้อย่างมากเมื่อเทียบกับ LCD อื่นๆ ฟิล์มจุดควอนตัมประกอบด้วยอนุภาคเซมิคอนดักเตอร์คริสตัลขนาดเล็ก อนุภาคเซมิคอนดักเตอร์คริสตัลสามารถควบคุมเอาต์พุตสีได้

เมื่อต้องตัดสินใจเลือกระหว่างจอภาพ QLED กับ OLED จอภาพ QLED จะให้ความสว่างมากกว่ามากและไม่ได้รับผลกระทบจากการเบิร์นอิน อย่างไรก็ตาม จอภาพ OLED ยังคงมีอัตราส่วนคอนทราสต์ที่ดีกว่าและให้สีดำที่เข้มกว่า QLED