Monitoare LCD: tehnologii si caracteristici importante

Cred ca majoritatea celor care au ajuns aici au deja prin casa un monitor sau TV LCD. Si daca nu te incadrezi in categorie, tot ai un telefon mobil cu ecran LCD. Dar ce este un ecran LCD? Ce stie sa faca? Cum este compus? Care sunt tehnologiile din spatele lui care il fac atat de ravnit? Am sa incerc sa raspund la intrebari cu un scurt tratat despre LCD-uri.

Ce inseamna LCD si cu ce se mananca?

LCD inseamna liquid crystal display, sau pe romaneste, ecran cu cristale lichide. Este in fapt un panou format dintr-un numat de celule (pixeli) color sau monocrom, umplute cu cristale lichide, luminat din spate de o sursa (leduri, neoane, becuri etc.). Fiecare pixel este format dintr-un strat de molecule facut sandvici de alte doua straturi care tin loc de electrozi si sunt dublati de doua sau mai multe filtre polarizante. Prin aplicarea unui curent electric prin electrozi, stratul de cristale lichide lasa sa treaca o anumita cantitate de lumina. La ecranele color, fiecare pixel este impartit in cate trei celule in care lichidul este colorat in rosu, verde si albastru (RGB). Fiecare pixel poate fi controlat. Asa se pot obtine o multime de culori care formeaza imaginea de pe ecran.

Matrice pasiva si matrice activa

Ecranele de la calculatoarele de buzunar sau vechile monitoare de la laptopuri functioneaza pe principiul matricei pasive. Fiecare rand si coloana de pixeli are cate un singur circuit. Un pixel este comandat ca la jocul de vaporase, specificand randul si coloana pe care se afla. Procesul de afisare este greoi si din cauza asta, timpul de raspuns si contrastul erau o problema mare la ecranele vechi.

Ecranele moderne folosesc principiul matricei active. Asta se realizeaza aplicand peste sandviciul de cristale lichide si peste filtrele de culoare si polarizare un strat de tranzistori imprimati pe o suprafata de polimer. Stratul se numeste TFT (thin film transistors). Asa, fiecare pixel in parte este alimentat de cate un tranzistor si poate fi comandat individual, fara sa mai fie necesar jocul de vaporase despre care vorbeam. In timpul afisarii imagine, fiecare rand de pixeli este activat pe rand, in functie de pixelii apelati pe coloane. Cand imaginea se schimba, este afisata cea noua, incepand cu primul rand si continuand pana la ultimul.

Tehnologiile utilizate in matricile active

Pana acum am descris pe indelete dar scurt, cum lucreaza un ecran cu matrice activa, TFT-ul pe care il gasesti in fiecare magazin. Acolo insa nu prea spune nicaieri ce tehnologii speciale sunt incorporate in matricea activa.

Twisted nematic (TN)

In ecranele TN sunt incluse elemente de cristale lichide, care la aplicarea unui curent electric se pot rasuci sau indrepta la anumite grade pentru a lasa lumina sa treaca. Daca nu este aplicat niciun curent, lumina poate trece nestingherita prin celule. Metoda este aplicata la majoritatea ecranelor de calculatoare de buzunar, la afisaje simple, dar si la majoritatea ecranelor LCD precum TV sau monitoare pentru computer si este foarte eficienta pentru ca astfel, cristalele lichide pot fi controlate mult mai rapid si se pot extinde mai usor in suprafata care le este alocata. Timpul de raspuns la ecranele TN din ziua de azi a ajuns la 2 ms GTG (sau G2G – gray to gray – de la o nuanta de gri la alta nuanta de gri).

Structura unei matrici LCD TN

In-plane switching (IPS)

Este o tehnologie LCD care aliniaza celulele de cristale lichide pe directie orizontala. In acest mod curentul electric este aplicat la ambele capete ale cristalului, dar asa este nevoie ca fiecare pixel sa fie inzestrat cu doi tranzistori. Tehnologia a fost creata pentru a imbunatati unghiul de vizualizare al LCD-urilor, dar si coloristica. Problema tehnologiei IPS era tocmai cea a celor doua tranzistoare care blocau o parte din lumina venita din spatele ecranului si deci a contrastului. IPS a evoluat insa extrem de mult in ultimii ani si aceste probleme au fost treptat eliminate.

Structura unei matrici LCD IPS

Vertical alignment (VA)

Alinierea verticala a fost o revolutie in domeniul LCD. Este o forma de ecran LCD unde cristalele lichide sunt orientate natural pe verticala si nu mai au nevoie de tranzistori pentru le orienta. Cand nu este aplicat un curent electric, celula ramane perpendiculara pe substratul de electrozi, lasand ecranul negru in acel loc. Daca se aplica curent electric, celula se orienteaza in pozitie orizontala, paralela pe substratul de electrozi, facand ecranul alb in acel loc. Prin VA s-au reusit unghiuri de vizualizare foarte bune, dar si un ton de negru mult mai intens la ecranele LCD.

Structura unei matrici LCD MVA

Din VA au derivat tehnologiile MVA (Multi-domain Vertical Alignment – dezvoltata de Fujitsu), PVA (Patterned Vertical Alignment – dezvoltata de Samsung) si ASV (Advanced Super View) care au adaugat performante mult imbunatatite LCD-urilor in ce privesc ratele de contrast si coloristica.

Mai multe detalii despre matrici LCD puteti gasit aici si aici.

Caracteristici importante LCD

Rezolutie: Numarul de pixeli pe orizontala ecranului inmultit cu cel vertical desemneaza rezolutia unui ecran LCD.
Contrast: Diferenta de luminozitate dintre cel mai luminos pixel de pe ecran si cel mai intunecat
Timp de raspuns: Durata necesara unui pixel de a trece de la negru la alb si inapoi la negru. In ziua de azi, masurarea se face intre doua nuante de gri, iar selectarea acestora poate fi cat se poate de arbitrara.

Sper ca materialul este util, iar daca aveti comentarii sau intrebari, lasa-le fara grija mai jos.

©2009 GiZ – Gizmo, Gadget, Tehnologie. All Rights Reserved.

.Citeste tot la giz.ro.