Los clientes a menudo me preguntan si las pantallas LCD y LED se parecen, ¿son lo mismo? Como ingeniero sénior con amplia experiencia en la investigación y el desarrollo de pantallas LED, analizaré la diferencia entre LED y LCD, desde lo más simple hasta lo más profundo, basándome en la información que conozco.
Primero, echemos un vistazo a las definiciones de ambos:
Definición de LED vs LCD
Definición de LED
La forma completa de LED es un diodo emisor de luz, por lo que el diodo emisor de luz es la abreviatura de LED. Un LED es un diodo de unión PN que emite luz cuando fluye corriente hacia adelante. Los LED se construyen dopando materiales de tipo p y tipo n. Cuando se aplica energía al LED, las cargas de los materiales de tipo P y tipo N reaccionarán químicamente, se recombinarán y proporcionarán energía en forma de calor y luz.
El material de los semiconductores es translúcido (permite el paso de la luz) y emite luz a través de sus uniones. El material semiconductor utiliza compuestos de zinc y arsénico, que pueden producir luz roja o amarilla. También está disponible en colores verde, rojo y ámbar.
Cuando se combinan varias pantallas LED, se mide la distancia de una de las luces a la otra. Esta distancia generalmente se representa con la letra mayúscula “P”. Por ejemplo, la Pantalla LED P2 La distancia entre la luz LED y la otra luz LED es de 2 mm.
Definición de LCD
Las pantallas LCD se utilizan para mostrar texto e imágenes en forma de puntos o segmentos de línea. Las pantallas LCD tienen filamentos de cristal líquido que se colocan entre electrodos transparentes. Cuando pasa corriente entre los electrodos, el filamento se activa y emite luz visible.
Los cristales líquidos que se utilizan en las pantallas tienen propiedades tanto sólidas como líquidas. Cuando no se aplica ningún potencial al cristal líquido, este se vuelve transparente, pero al activarse, el cristal dispersa la luz en todas direcciones y se ve brillante.
El consumo de energía de la pantalla LCD es muy bajo y también tiene una pantalla de siete segmentos. Pero es equivalente a un LED, que es un dispositivo más lento y tarda más en encenderse. La CC acorta su vida útil, por lo que se utilizan principalmente con CA a frecuencias inferiores a 500 Hz.
Breve resumen
No sé si te habrás dado cuenta de que el LED es una fuente de luz, mientras que el LCD es un dispositivo de visualización. Obviamente, son dos dispositivos diferentes.
Una de las principales diferencias entre los LED y los LCD es que los LED utilizan diodos de unión PN que emiten luz cuando pasa corriente a través de ellos, mientras que los LCD utilizan cristales líquidos o plasma para emitir luz visible. Un cristal líquido se coloca entre los electrodos de vidrio y, cuando se le aplica energía, el cristal líquido se activa y emite luz.
Pantalla LCD vs. pantalla LED: Comparación de tecnologías
nodo pn
Cuando un semiconductor de tipo p se conecta a un semiconductor de tipo n, el contacto así formado se denomina unión pn. Todos los dispositivos semiconductores contienen una o más uniones PN. La unión pn es en realidad el elemento de control del dispositivo semiconductor.
Formación de la unión pn
En aplicaciones prácticas, una unión PN no se forma simplemente colocando un bloque semiconductor de tipo p cerca de un bloque semiconductor de tipo n. De hecho, las uniones PN se fabrican mediante técnicas especiales, a saber, métodos de crecimiento, aleación y difusión.
El método más común para hacer uniones pn se llama aleación. Las uniones de aleación se hacen con semiconductores de tipo n hechos de germanio o silicio mediante la fusión de partículas de indio trivalente colocadas a ambos lados. Todo el arreglo o sistema se calienta a unos 500 grados Celsius. El indio se absorbe en el germanio o silicio para crear una región p, formando así una unión pn.
Otro método para formar una unión pn se denomina difusión. En este proceso, una oblea semiconductora de tipo p o tipo n con una conductividad determinada se coloca en un recipiente que contiene el óxido de impureza que se va a añadir. La combinación se pasa lentamente por un horno a una temperatura controlada de 800 °C a 1200 °C, según el tipo de unión.
A temperaturas tan altas, un gas de átomos de impurezas se difunde en el material semiconductor, formando una fina capa de conductividad opuesta. Por lo tanto, se forma una unión pn.
Se pueden utilizar LED o LCD para mostrar imágenes y texto, pero la composición química no es la misma. Los LED utilizan arseniuro de galio y fosfuro de galio, dos compuestos que emiten luz visible cuando se calientan.
Cuando se muestra luz monocromática, se suele utilizar para mostrar elementos básicos como números y letras o algunos símbolos específicos. Cuando solo hay luz monocromática, no se pueden mostrar imágenes o patrones más complejos y otros elementos con normalidad.
Por otro lado, la pantalla LCD consiste en una fina capa de filamentos de cristal líquido entre electrodos de vidrio. Al aplicar energía a los electrodos, estos comienzan a emitir energía luminosa en forma de fotones. Por lo tanto, la pantalla LCD puede mostrar directamente texto o imágenes en forma de matriz de puntos y segmentos de línea.
Materiales utilizados
El LED es un filamento hecho de varios compuestos (como arseniuro de galio y aluminio, nitruro de galio e indio, etc.), que puede emitir luz de diferentes colores cuando se activa.
En cuanto a los materiales de cristal líquido utilizados en las pantallas LCD, esto depende de los temas de alto nivel que hayamos estudiado anteriormente. Toda la materia con movimiento uniforme en el mundo pertenece al estado de fase. Además de los estados sólidos y líquidos familiares, también existen estados de cristal líquido y plasma desconocidos.
La pantalla LCD utiliza un estado de cristal líquido con el que no estamos familiarizados. Este material tiene propiedades ópticas especiales y es sensible a los campos electromagnéticos, lo que lo hace muy valioso para la investigación.
Comparando las formas de ambos, aunque ambos pertenecen al estado de fase, el LED utiliza compuestos sólidos, mientras que el LCD utiliza compuestos de cristal líquido, y los dos también son diferentes.
Principio luminoso
Los LED emiten luz de forma autónoma y, cuando la corriente pasa a través de ellos, los materiales de estos semiconductores se mueven de manera uniforme, creando una fuente de luz. Estos materiales semiconductores solo pueden emitir un color de luz a la vez.
Para mostrar colores a todo color, es necesario combinar y energizar juntos tres compuestos diferentes para producir colores a todo color.
La pantalla LCD por sí sola no puede emitir luz y necesita depender de una luz de fondo para emitir luz, por lo que todo el proceso es bastante tortuoso.
Dependiendo del material del cristal líquido, existen cristales líquidos nemáticos y cristales líquidos esmécticos. La mayor diferencia entre ambos es que los cristales líquidos nemáticos tienen una viscosidad menor y una mayor fluidez, por lo que se utilizan más ampliamente.
Con las características del cristal líquido nemático, solo se necesita una fuerza muy pequeña para cambiar el movimiento de las moléculas del cristal líquido de modo que el eje óptico del cristal líquido sea consistente con su eje molecular, produciendo así efectos ópticos.
Una vez eliminado el campo eléctrico del cristal líquido, las moléculas del cristal líquido utilizan su elasticidad y viscosidad para volver a su estado anterior, es decir, como eran antes de emitir luz.
Actualmente, la pantalla LCD tiene tres fuentes de retroiluminación: EL (electroluminiscencia), CCFL (lámpara fluorescente de cátodo frío) y LED (diodo emisor de luz).
Dado que los dos primeros tipos tienen ciertos defectos, han sido reemplazados gradualmente por Retroiluminación LED. Incluso surge una pregunta interesante: ¿una pantalla LCD con retroiluminación LED es una pantalla LCD o un LED? Quien esté interesado puede pensarlo.
Estructura
Los LED se presentan actualmente en dos formas comunes: uno se enchufa y el otro se monta en la superficie. Aunque tienen una forma diferente, la estructura y el principio son los mismos. Todos se logran sellando el material luminiscente en un contenedor. Después de encender la energía, se generará una fuente de luz.
La pantalla LCD es un poco más complicada. Es necesario colocar material de cristal líquido en el vidrio laminado y, luego, para que brille, se debe colocar un reflector con una fuente de luz en la parte posterior para proporcionar luz de fondo al cristal líquido.
Resumen del primer párrafo
Analizamos las diferencias entre LED y LCD desde tres puntos de vista: material, principio de emisión de luz y estructura. Finalmente, nos sorprendió descubrir que ahora el LCD incorpora algunos LED y que ambos se han vuelto inseparables.
Pantalla LCD vs. pantalla LED: Comparación de ventajas
En el capítulo anterior, presentamos que el cristal líquido por sí solo no tiene las condiciones para emitir luz, por lo que elegimos productos terminados para comparar las ventajas de la pantalla LCD frente a la pantalla LED.
Contraste
El contraste es el brillo en el momento más blanco/el brillo en el momento más oscuro. A juzgar por los datos de prueba, los LED funcionan mejor que los LCD. Incluso si un LCD utiliza una retroiluminación LED, según la ley de conservación de la energía, siempre habrá más o menos pérdida al reflejar la fuente de luz, por lo que los LED son mejores que los LCD.
Resolución
La pantalla LCD debe configurarse antes de salir de fábrica y no se puede cambiar una vez configurada. Los LED se pueden unir según las necesidades reales y es difícil distinguir entre ambos. Desde la perspectiva de la flexibilidad, los LED son mejores y, desde la perspectiva de la simplicidad, los LCD son mejores.
Ancho de la gama de colores
La amplia gama cromática es una tecnología de retroiluminación de color. El estándar internacional establece que la cobertura de color alcanza NTSC 92%. La cobertura de la amplia gama cromática de la mayoría de las pantallas LCD del mercado se encuentra entre 92% y 109%, mientras que la de las pantallas LED es 110%. La cobertura de la amplia gama cromática de los LED es ligeramente superior.
Grosor de la pantalla
Esta pantalla LCD supera por completo a la LED. La pantalla LCD, incluido el marco, puede tener un grosor de entre 8 y 10 mm, mientras que los módulos de unión de la mayoría de las pantallas LED tienen un grosor de 5 cm y requieren carcasas adicionales para funcionar correctamente. Una vez instaladas, el grosor medio alcanza los 20 cm.
Aunque existen algunos tipos de pantallas LED (como Pantalla LED transparente,Pantalla LED COB etc.) no tienen el grosor de los módulos, todavía tienen el grosor de un gabinete, por lo que todavía hay una cierta brecha en comparación con los LCD.
Ahorro de energía
El ahorro energético es el punto fuerte del LED, y es precisamente por ello que entre las tres fuentes de retroiluminación LCD más utilizadas solo la retroiluminación LED sigue siendo la única.
Vida útil
La vida útil promedio de los LED es de unos 11 años, pero los LCD solo tienen una vida útil de 7 a 9 años.
Costo
Esta es una de las pocas ventajas de la pantalla LCD. Si se quiere conseguir la claridad de la pantalla LCD con una pantalla LED de 100 pulgadas, el coste será entre 3 y 5 veces superior.
En otras palabras, si una pantalla LCD de 100 pulgadas cuesta 1.000 dólares estadounidenses, entonces la pantalla LED costará al menos entre 3.000 y 50.000 dólares estadounidenses.
Madurez tecnológica
En la actualidad, ambos han experimentado más de 10 años de desarrollo, y su madurez técnica es muy alta y pueden lograr varios efectos personalizados.
Resumen del segundo párrafo
Analizamos las ventajas del LED y LCD desde múltiples aspectos como contraste, resolución, amplia gama cromática, precio, etc. Podemos encontrar que aunque el LED supera casi por completo al LCD, todavía existe una brecha insalvable en el campo de los dispositivos de visualización pequeños.
Pantalla LCD vs. pantalla LED: Área de aplicación
Aplicación en interiores
Sala de vigilancia
Debido a que las pantallas LED tienen mejores efectos de visualización, un rendimiento más flexible y una fuerte integración, muchas salas de monitoreo han reemplazado las pantallas LCD por pantallas LED.
Sala de reuniones
En comparación con la sala de monitoreo, la Sala de conferencias No se exigen grandes requisitos de pantallas. Para ahorrar costes, la sala de conferencias sigue utilizando principalmente equipos LCD.
TELEVISOR
A pesar de Pantallas de visualización LED Se pueden utilizar como televisores de retroproyección y los materiales LED también se pueden utilizar para personalizar televisores, son mucho más caros que los televisores LCD, por lo que los televisores LCD siguen siendo la corriente principal.
Aplicación al aire libre
La mayoría de los publicidad exterior El mercado está cubierto por pantallas LED, dejando solo algunas plataformas y tiendas que utilizan LCD. Por un lado, estas escenas no tienen altos requisitos de visualización y, por otro lado, el área de la escena no es grande. , el uso de pantallas LED es excesivo.
Ventajas de la pantalla LED en aplicaciones exteriores
- Empalme flexible: Las pantallas LED son muy flexibles en cuanto a la conexión y, en teoría, siempre que se cuente con el dinero suficiente, se pueden realizar conexiones ilimitadas. Este tipo de conexión flexible puede adaptarse perfectamente a diferentes áreas al aire libre.
- Bajo costo de mantenimiento: Si hay un problema con la pantalla LCD, suele ser necesario reemplazar toda la pantalla, pero el LED generalmente solo presenta una falla específica en el módulo. En este caso, solo necesita reemplazarlo con un... Módulo de pantalla LED del mismo modelo para mostrarse normalmente. El costo de mantenimiento será mucho menor que el de LCD.
- Alto brillo: Debido a la fuerte luz solar en exteriores, el brillo de los dispositivos de visualización comunes no es lo suficientemente alto, lo que hará que la pantalla se vea borrosa. Sin embargo, la pantalla LED puede alcanzar un brillo de 7000 o incluso 8000, por lo que no afecta la experiencia de visualización bajo el sol.
- Impermeable: Si la pantalla LCD se va a usar en exteriores, es necesario cubrirla completamente con placas de vidrio o acrílico; de lo contrario, se dañará fácilmente debido a la entrada de agua. La pantalla LED está especialmente diseñada para uso en exteriores. Desde el módulo LED hasta la... Gabinete de LEDEstá diseñado para ser impermeable e hidrófobo, lo que puede evitar eficazmente que el agua de lluvia penetre y cause daños a la pantalla.
Resumir: La principal diferencia entre LED y LCD
- Un LED es un diodo de unión PN que emite luz visible cuando se le aplica una polarización directa. Las pantallas LCD utilizan filamentos líquidos que se colocan entre electrodos de vidrio para emitir luz.
- LED significa diodo emisor de luz, mientras que LCD significa pantalla de cristal líquido.
- Las pantallas LCD utilizan lámparas fluorescentes de cátodo frío para proporcionar retroiluminación a la pantalla, y los LED utilizan diodos de unión PN para mostrar la luz. La retroiluminación se refiere al encendido y apagado de la pantalla para una mejor visualización.
- La escalabilidad del LED es muy fuerte, por lo que la resolución es mucho mejor que la del LCD y es fácil de implementar, por lo que muchos 4K Las pantallas 8K se están convirtiendo de LCD a LED. La resolución es la cantidad de píxeles en la pantalla.
- Debido al plasma, los LED consumen más energía que los LCD. Los filamentos que se utilizan en los LCD están compuestos de plasma, que requiere menos energía para activarse.
- Los LED tienen un área de visualización más pequeña en comparación con los LCD porque los LED utilizan diodos de unión PN que muestran la luz en una sola dirección, mientras que los LCD se iluminan en todas las direcciones. Sin embargo, una vez que el LED se convierte en una pantalla LED, se puede empalmar en un área infinita, mientras que el LCD solo se puede fabricar de acuerdo con el tamaño especificado y no se puede empalmar en un área infinita.
- En comparación con el LCD, para lograr el mismo efecto de imagen, el costo del LED es mayor.
- Los LED utilizan arseniuro de galio, que emite luz cuando se calienta, mientras que los LCD utilizan cristales líquidos que se energizan y proporcionan luz.
- Los LED tienen tiempos de conmutación más cortos en comparación con los LCD. Los tiempos de conmutación son los tiempos de activación y desactivación que se muestran.
- La CC acortará la vida útil de las pantallas LCD, mientras que los LED no tienen ningún efecto.
- En comparación con el LCD, el LED tiene una relación de contraste menor. La relación de contraste es la relación entre el brillo de la luz visible y la luz más oscura en la pantalla.
- Las pantallas LCD utilizan mercurio, que contamina el medio ambiente, mientras que los LED no.
Tanto los LED como los LCD son tecnologías modernas. Ninguna es la más potente, sólo se debe decidir cuál es la más adecuada.
Lo anterior es una introducción detallada de LED vs LCD. Hemos realizado un análisis detallado desde muchos ángulos diferentes. Creo que el artículo anterior puede ayudarlo a distinguir la diferencia entre ambos.
