Displej z tekutých krystalů

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie

LCD monitor
LCD monitor

Displej z tekutých krystalů (anglicky Liquid crystal display, zkratkou LCD) je tenké a ploché zobrazovací zařízení skládající se z neomezeného počtu barevných nebo monochromatických pixelů seřazených před zdrojem světla nebo reflektorem. Vyžaduje poměrně malé množství elektrické energie; je proto vhodné pro použití v přístrojích běžících na baterie.

Obsah

[editovat] Přehled

Každý pixel LCD displeje se skládá z molekul tekutých krystalů uložených mezi dvěma průhlednými elektrodami a mezi dvěma polarizačními filtry, přičemž osy polarizace jsou na sebe kolmé. Bez krystalů mezi filtry by bylo světlo procházející jedním filtrem blokováno filtrem druhým. Molekuly tekutých krystalů jsou bez elektrického proudu v chaotickém stavu. Elektrický proud způsobí, že se molekuly srovnají s mikroskopickými drážkami na elektrodách. Drážky na elektrodách jsou vzájemně kolmé, takže molekuly se srovnají do spirálové struktury (onen „krystal“). Světlo procházející filtrem je při průchodu tekutým krystalem rotováno, což mu umožňuje projít i druhým filtrem. Polovina světla je absorbována prvním polarizačním filtrem, kromě toho je ale celá sestava průhledná.

V okamžiku vpuštění elektrického proudu do elektrod jsou molekuly tekutých krystalů taženy rovnoběžně s elektrickým polem, což snižuje rotaci vstupujícího světla. Pokud nejsou tekuté krystaly vůbec stočené, procházející světlo bude polarizováno kolmě k druhému filtru, a tudíž bude úplně blokováno a pixel se bude jevit jako nerosvícený. Pomocí kontroly stočení krystalů v pixelu lze kontrolovat množství procházejícího světla, a tudíž i celkovou svítivost pixelu.

Je obvyklé srovnat polarizační filtry tak, že bez přívodu elektrické energie jsou pixely průhledné a až při průchodu elektrického proudu se stanou neprůhlednými. Někdy je ovšem pro dosažení speciálních efektů uspořádání opačné.

Elektrické pole potřebné pro rychlé srovnání molekul tekutých krystalů je ale také dostatečné pro jejich úplné „vystrčení“ z pozice, což poškozuje displej. Tento problém je vyřešen použitím střídavého proudu.

Pro finanční úsporu v elektronice jsou LCD displeje často multiplexovány. V multiplexovaném displeji jsou elektrody na jedné straně displeje seskupeny (typicky po sloupcích) a každá skupina má svůj zdroj napětí. Na druhé straně jsou elektrody také seskupeny (typicku po řádcích), přičemž každá tato skupina má svůj spotřebič napětí. Skupiny jsou navrženy tak, aby každý pixel měl unikátní kombinaci zdroje a spotřebiče. Elektronika pak řídí zapínání zdrojů a spotřebičů.

Důležité faktory pro hodnocení LCD monitoru jsou rozlišení, rozměry zobrazované plochy, doba odezvy, typ mřížky (pasivní nebo aktivní), pozorovací úhel, podpora barev, jas, kontrast, poměr stran a vstupní porty (DVI nebo VGA).

[editovat] Barevné displeje

Logo Wikipedie zobrazené na LCD monitoru
Logo Wikipedie zobrazené na LCD monitoru

V barevných LCD displejích je každý pixel rozdělený do tří subpixelů, a to červeného, zeleného a modrého (tedy RGB). Svítivost každého pixelu je možné kontrolovat nezávisle na ostatních, díky tranzistorům; jejich kombinací lze pak dosáhnout milionů barev. Starší CRT monitory používaly podobnou metodu.

Barevné složky (subpixely) je možné sestavit v různých geometriích, v závislosti na použití monitoru. V případě, že software zná geometrii monitoru, je možné zvýšit viditelné rozlišení pomocí metody subpixel rendering. Tato metoda je obzvláště praktická pro vyhlazování písma.


[editovat] Typy LCD

LCD disleje rozdělujeme na pasivní STN (Supertwist Nematic) a aktivní TFT (Thin-Film Transistors).

Aktivní displeje TFT rozdělujeme na:

  • TN+Film (Twisted nematic)
  • IPS (In-Plane Switching)
  • MVA (Multi-domain Vertical Alignment)
  • PVA (Patterned Vertical Alignment)
  • S-PVA (Super-PVA)
  • S-IPS (Super-IPS)

[editovat] Podívejte se také na