Wiele osób rozumie, że smartfony i tablety używają technologii LCD – bez przerwy słyszą też reklamy mające na celu zwrócenie uwagi coraz to większymi wyświetlaczami tego rodzaju. Niewielu ludzi jednak wie, jak wyświetlany jest obraz w tej technologii i jak szerokie zastosowanie znalazła ona na świecie, nie licząc wspomnianych sprzętów. Czym tak naprawdę są więc wyświetlacze LCD i jak działają? Przekonajmy się.
Wyświetlacz LCD – czym jest?
Jest rok 1888, austriacki botanik i chemik odkrywa ciekłe kryształy, a więc to, na czym prawdopodobnie czytacie teraz ten tekst. Badając je dokładnie, zauważono, że można sterować ich własnościami optycznymi. Wiele lat zajęło jednak opatentowanie praktycznego zastosowania tej technologii, gdyż zrobiono to dopiero w 1936r. Następnie mięło prawie 30 lat, zanim ukazał się pierwszy ekran ciekłokrystaliczny. Później rozwój był już dużo szybszy, a zastosowanie powszechniejsze. Pierwszą technologią, która jest do dziś używana, były ekrany TFT, które opatentowano w 1972r.
Ekran TFT – jak działa?
Niezależnie od technologii, którą zastosowano do stworzenia ekranu LCD, a więc LIquid Crystal Display, zasada ich pracy jest bardzo podobna. Opierają się na kilku zjawiskach, a w szczególności na polaryzacji światła. Cała idea tych ekranów opiera się na zmianie tego właśnie czynnika poprzez zmianę orientacji ciekłego kryształu, które osiąga się dzięki wpływowi pola elektrycznego.
Wszystko tak naprawdę sprowadza się do kilku elementów – polaryzatora, analizatora, źródła światła, elektrod oraz komórek z zatopionymi w nich ciekłymi kryształami. Same kryształy nie świecą, a są podświetlane, co wyróżnia te ekrany od technologii LED. Światło przechodzi przez dwa polaryzatory, które są ustawione do siebie prostopadle. Następnie przechodzi ono przez warstwę ciekłych kryształów, które mogą je blokować bądź zmieniać jego polaryzację. Oczywiście końcowo światło trafia na filtry barwne.
Rodzaje ekranów LCD
Najbardziej podstawową metodą podziału wyświetlaczy ciekłokrystalicznych jest ta, która dzieli je na aktywne i pasywne. Te drugie stosowane są dziś głównie do zegarków i kalkulatorów, ale oczywiście nie tylko – jeszcze do niedawna były również stosowane przy produkcji laptopów. Matryce aktywne, z drugiej strony, są zbudowane z cienkowarstwowych tranzystorów (stąd nazwa TFT). Sprawia to, że nie potrzeba za każdym razem odświeżać wszystkich pikseli, bo stan komórki zostaje zapisany – dzięki temu możliwe jest tworzenie ekranów o większych gabarytach.
Kolejnym rodzajem podziału jest ten stworzony ze względu na osie obrotu kryształów wykorzystanych w danej technologii.
Matryca TN
Twisted Nematic jako technologia jest dość tania w produkcji – niestety nie sprawia też, że otrzymamy ekrany najwyższej jakości, jak to ma się na przykład z wyświetlaczami IPS. Tak naprawdę wiele dzisiejszych czynników, które określają wysokiej jakości wyświetlacz, brakuje w matrycach TN – szczególnie szerokiej palety barw, jak i kątów widzenia. Z drugiej strony mają bardzo dobry czas reakcji, jak i częstotliwość odświeżania. Sprawdzają się w tym wypadku więc przy monitorach dla graczy.
Matryca VA
Ekrany z matrycami VA wyróżniają się przede wszystkim dużo lepszymi kątami widzenia od technologii TN. Świetnie odwzorowują czerń i posiadają wysoki kontrast. Zdecydowanie nie nadaje się dla osób, które potrzebują dobrego czasu reakcji od swojego sprzętu, gdyż zdarza się, że jest on niezwykle wysoki w tego typu ekranach.
Matryca IPS
Technologia, która daje najlepszą jakość obrazu, szczególnie jeśli mówimy o palecie barw. Dobre kąty widzenia są kolejną z zalet tych wyświetlaczy. Jeśli chodzi o jakość obrazu, jest to najlepszy wybór spośród ekranów ciekłokrystalicznych. W ostatnich czasach również czas reakcji został poprawiony, co sprawia, że choć to droga opcja, jest również bardzo atrakcyjna.
Wyświetlacze LCD – podsumowanie
Długa historia ekranów ciekłokrystalicznych, która bazuje na polaryzacji światła, a więc fenomenie z początku XIX wieku, sprezentowała nam dziś tak naprawdę większość ekranów na rynku, które możemy znaleźć w przeróżnych urządzeniach. Technologia ta jest ciągle rozwijana i możemy liczyć na coraz to lepszą jakość obrazu w przyszłości.
