LCD - jak to funguje?

(červen 2002)

Již vlastní zkratka LCD zní trochu podezřele (také se vám v ní c zaobluje ještě do druhé obrácené zatáčky?). A což teprve dešifrování jejího obsahu: Liquid Crystal Display čili zobrazovač z tekutých krystalů. Tekutý krystal?! Není to nějaká blbost? Kupodivu není. Malé kapesní televizory a nejrůznější kontrolní monitory jsou dnes takřka výhradním teritoriem zobrazovačů z tekutých krystalů. Ale již zdaleka ne jediným.

 
V roce 1992 se zobrazovače z tekutých krystalů prvně pokusili narušit výsostné území klasických obrazovek. Vstup to byl ovšem dost nesmělý - televizor na stěnu měl zobrazovač s úhlopříčkou 21 cm, pouhými 437 760 body, kontrastem 60:1 a přišel asi na 120 000 korun.
Typické znaky současných stolních LCD televizorů? Prudká elegance, brilantní obraz a horentní cena.
Takže hezky popořádku. Základ LCD zobrazovačů tvoří tenká vrstva tekutého krystalu v tzv. nematické fázi, uzavřená mezi dvěma opačně orientovanými polarizačními filtry. Polarizační filtr, jenž zná každý trochu zkušenější fotograf či videoamatér, propouští z různě mihotajících částic světla jen ty, které jsou shodně orientované. Jestliže takto uspořádanému světlu postavíme do cesty druhý stejně orientovaný polarizační filtr, světlo jím projde. Pokud však budeme filtr otáčet, začne procházejícího světla ubývat. Když filtr přetočíme až o 90°, světlo jím již neprojde. Je to obdobné, jako když ze zásobníku padají zápalky do stejně nebo kolmo orientované štěrbiny. V prvém případě jí projdou, v druhém se na ni hromadí. O to, aby polarizační filtr v určitém bodě světlo propustil zcela, v jiném jen částečně a v dalším vůbec, a tak mohla vzniknout bodová struktura obrazu, se stará tekutý krystal, sevřený mezi jeho skly.
Tekuté krystaly v tzv. nematické fázi mají jednu zajímavou vlastnost: umístíme-li je na drážkovanou destičku, jejich struktura se orientuje podle jejích drážek. Jestliže je překryjeme protilehlou destičku s drážkami pootočenými o devadesát stupňů, jejich struktura se postupně schodovitě otáčí, takže v horní vrstvě je již s drážkou opět rovnoběžná. Vrátíme-li se k příměru se zápalkami - sestaví se do spirálovitého schodiště. Světlo, které prošlo prvým polarizačním filtrem, tak natočený krystal přenese i přes druhý. Jestliže však jeho vrstvu ovlivníme elektrickým polem, pak se neotočí a druhý polarizační filtr světlo nepropustí. Velikostí proudu lze ovlivňovat stupeň  natočení a tím i intenzitu prostupujícího světla až v 256 úrovních.
Odtud již není daleko k cíli - plochým zobrazovačům. Stačilo vytvořit matrici složenou z odpovídajícího počtu jednotlivých segmentů, pracujících na tomto principu, a zajistit individuální ovládání každého přiváděným videosignálem. Tak vznikly nejprve pasivní zobrazovače typu STN (Super Twist Nematic), respektive DSTN (Double Layer STN), které protíná hustá mřížka velice tenkých a většinou částečně průhledných vodičů, jejichž prostřednictvím centrální obvod ovládá jednotlivé body. Tyto zobrazovače se úspěšně uplatňují v nejrůznějších alfanumerických panelech, při reprodukci televizního obrazu však narážejí na dvě podstatná omezení: dost hrubou regulaci (kromě konkrétního bodu jsou částečně ovlivňovány i sousední) a pomalu reakci na rychlé změny (časová odezva obvykle neklesá pod 300 ms). Výsledkem je proto málo kvalitní, rozpitý a a trhaný videoobraz s nepříliš čistou barevností. Ačkoli pasivní zobrazovače jsou výrobně celkem nenáročné, z uvedených důvodů se pro prezentaci televizního obrazu příliš nehodí. Najdeme je proto pouze v levnějších kapesních televizorech (Casio TV-770, TV-880, TV8700, YO-10) a některých videohrách. Ve všech ostatních videoaplikacích se uplatňují aktivní zobrazovače typu TFT (Twin Film Transistor). V nich je každý obrazový bod, složený ze tří barevných segmentů,  opatřen vlastními tranzistory, které ho dokáží ovládat velice přesně, rychle a zcela individuálně (obr. 3). Výsledkem je čistý, nerušený obraz, při časové odezvě pod 30 ms i s dobře vykreslenými rychlými pohyby.  To vše ovšem není zadarmo. Vytvoření tak početné matrice tranzistorů (běžný zobrazovač s rozlišením 1024 x 768 bodů jich obsahuje 2 359 296) na tak velké ploše je výrobně velice náročné. Dost vysoká je proto také zmetkovost. Z těchto důvodů výrobní tolerance obvykle připouštějí i určitý počet nefunkčních, slepých bodů.
Protože LCD zobrazovače na rozdíl od obrazovek světlo neprodukují pouze regulují, neobejdou se bez jeho zdroje. Tím může být okolní osvětlení, odrážené reflexní plochou umístěnou pod zobrazovačem, vhodný umělý zdroj či kombinace obou řešení. Prvý, energeticky úsporný postup využívají hlavně různě informační a kontrolní alfanumerické displeje, na druhém jsou založeny všechny obrazové LCD zobrazovače, třetí se občas uplatňuje u LCD monitorů videokamer a digitálních fotopřístrojů. Zdrojem světla bývá obvykle trubicová fluorescenční výbojka, jejíž paprsky soustava rozptylných a světlovodných panelů rozkládá v celé ploše.
Pro úplnost dodejme, že technologie LCD TFT je dnes sice v oblasti malých plochých zobrazovačů vůdčí, ale nikoli jediná. Celkem úspěšně se experimentuje i s jinými typy, např. pracujícími na elektroluminiscenčním principu. Zatím však žádný z nich ještě nedospěl stádia velkosériové výroby.Proč TV 16:9?
 
Širokoúhlé televizory s obrazovkami s poměrem stran 16:9 nejsou sice na trhu žádnými nováčky, ale našinec ještě donedávna neměl mnoho důvodů k jejich koupi. Televiznímu vysílání i videu dominoval obraz klasického formátu 4:3 , širokoúhlého bylo jak šafránu. V posledních letech se však situace začala dramaticky měnit. Obrazový disk DVD si zvolil širokoúhlý formát 16:9 za standard a stejným směrem se ubírá i nastupující digitální televizní vysílání.
 
Stále častěji se objevující vodorovné černé pruhy na obrazovce naší veřejnoprávní televize signalizují, že většina nových dramatických pořadů se natáčí již v tomto formátu. Pro majitele DVD přehrávačů a digitálních satelitních přijímačů, kteří chtějí plně využít jejich schopností, se tak širokoúhlý televizor stává nezbytností. A protože oba tyto zdroje jsou schopny dodávat velmi kvalitní signál, a to jak obrazový, tak zvukový, pozornost se zákonitě soustřeďuje na dokonalejší televizory s většími obrazovkami a vyspělejšími zvukovými díly, schopnými přidat k rozměrnému obrazu i mohutný zvuk včetně prostorového. Vzhledem k tomu, že na větších obrazovkách víc vyniknou případné nedostatky zobrazení, dostávají se v této oblasti do popředí zejména dražší stohertzové typy, jejichž šasi přicházející obraz ukládá do paměti, z níž ho pak vybavuje dvojnásobnou frekvencí, tj. místo obvyklých padesáti půlsnímků předvádí sto půlsnímků za sekundu. Tím odstraňuje rušivé blikání velkých ploch a společně s dalšími korekcemi zvyšuje brilanci obrazu.
Doprava ZDARMA

Doprava zdarma

Váš košík

Košík je prázdný

Napište nám

... nebo na email: hifimarket (zavináč) hifimarket.cz

Novinky v Hi-Fi marketu

  •  Sledujte Novinky, Zprávy & Tipy na našem Facebooku!

Sledujte naše Novinky na Facebooku

Přihlášení zákazníka

Newsletter - odběr novinek

Doprava na Slovensko