LCD displeje, označované také jako displeje z tekutých krystalů, se staly důležitým prvkem našeho každodenního života. Displeje LCD se používají v řadě elektronických výrobků, včetně digitálních hodinek, mobilních telefonů, televizorů a počítačových monitorů. Přemýšleli jste však někdy o tom, jak tyto displeje fungují? V této eseji budeme studovat vnitřní fungování těchto všudypřítomných displejů a pronikneme do zajímavé oblasti technologie LCD.
Co přesně je tedy displej z tekutých krystalů? Laicky řečeno, LCD je technologie plochého displeje, která vytváří obraz pomocí tekutých krystalů. Na rozdíl od běžných displejů s katodovou trubicí (CRT), které vytvářejí obraz pomocí fosforeskujících materiálů, využívají displeje LCD speciálních schopností tekutých krystalů k ovládání světla a vytváření vizuálního obsahu.
Středem LCD displeje je vrstva tekutých krystalů, látky, která kombinuje vlastnosti kapaliny a pevné látky. Tyto tekuté krystaly jsou uzavřeny v buňce, která je utěsněna, aby se zabránilo úniku, a umístěna mezi dvěma průhlednými elektrodami. Elektrody působí na tekuté krystaly elektrickým polem, které mění jejich orientaci.
Protože tekuté krystaly LCD jsou anizotropní, ovlivňuje směr průchodu světla jejich optické chování. Homeotropní uspořádání je konfigurace, při níž jsou dlouhé osy kapalných krystalů kolmé k elektrodám, když na ně nepůsobí žádné elektrické pole. Za tohoto stavu kapalné krystaly neinteragují se světlem.
Při působení elektrického pole na LCD se však orientace kapalných krystalů mění. Zkroucený nematický efekt, jev způsobený touto změnou orientace, způsobuje ohyb světla procházejícího kapalnými krystaly. Míru zkroucení tekutých krystalů lze měnit nastavením síly a směru elektrického pole, což umožňuje regulovat množství procházejícího světla na displeji.
Nyní prozkoumáme, jak se na displeji z tekutých krystalů vytváří barva. Plnobarevný obraz vytvářejí LCD displeje pomocí kombinace barevných filtrů a bílého podsvícení, na rozdíl od dřívějších zobrazovacích technologií, které vytvářely barvy pomocí luminoforů. Bílé světlo z podsvícení se uvolňuje a barevné filtry pak selektivně filtrují jeho část. Červené, zelené a modré barevné filtry jsou rozmístěny po pixelech v pixelové mřížce.
Stupeň zkroucení ovlivňuje, kolik světla projde jednotlivými barevnými filtry při průchodu tekutými krystaly. Displej může regulovat, kolik červeného, zeleného a modrého světla se dostane k očím diváka tím, že mění zkroucení tekutých krystalů. LCD panely jsou schopny vytvářet širokou škálu barev kombinací různých intenzit těchto tří základních odstínů.
Jak efektivní je tedy displej z tekutých krystalů? Řada aplikací si zvolila technologii LCD jako preferovanou zobrazovací technologii díky mnoha jejím výhodám. Široké pozorovací úhly, dobrý kontrastní poměr a vysoké rozlišení, to vše jsou vlastnosti LCD displejů. Navíc jsou energeticky úsporné a spotřebovávají méně elektrické energie než zastaralé inovace, jako jsou CRT obrazovky. Zdokonalení technologie LCD navíc přineslo displeje s rychlejší dobou odezvy, které snižují rozmazání pohybu a zlepšují zážitek ze sledování.
Závěrem lze říci, že displeje z tekutých krystalů zcela změnily způsob používání technologií. Displeje LCD dokáží řídit tok světla a vytvářet živý a vysoce kvalitní obraz díky využití speciálních vlastností tekutých krystalů. Předpokládá se, že LCD displeje budou díky své přizpůsobivosti, energetické účinnosti a rozvíjející se technologii vládnout obchodu s displeji i v příštích letech.
O tom, zda je LED (Light Emitting Diode) lepší než LCD (Liquid Crystal Display), rozhoduje přesné použití a preference jednotlivce. Každá technologie má své vlastní výhody a nevýhody.
Na rozdíl od displejů LCD se displeje LED vyznačují lepší energetickou účinností, protože spotřebovávají méně energie na svůj provoz. Kromě toho mají často vyšší kontrastní poměr, díky němuž mají tmavší černou a jasnější bílou, což může zlepšit celkovou kvalitu obrazu. Displeje LED mohou vytvářet širší barevné škály, které poskytují přesnější a brilantnější barvy. Kromě toho mají obrazovky LED delší životnost a jsou obecně robustnější.
Naproti tomu obrazovky LCD jsou levnější než displeje LED, protože jsou na trhu déle a jsou hojněji využívány. Díky vyšší úrovni jasu a často lepším pozorovacím úhlům jsou displeje LCD vhodnější i pro venkovní použití. Kromě toho jsou nyní součástí technologie LCD i technologie IPS (In-Plane Switching) a OLED (Organic Light Emitting Diode), jejichž vlastnosti zajišťují lepší přesnost barev a širší pozorovací úhly.
Nakonec se rozhodnutí mezi LED a LCD displejem odvíjí od okolností, jako je rozpočet, konkrétní potřeby a osobní vkus. Před výběrem se doporučuje vzít v úvahu individuální vlastnosti displeje, výkon a cenu.
Základem displeje z tekutých krystalů (LCD) je schopnost tekutých krystalů manipulovat se světlem. Displeje LCD se skládají ze dvou polarizovaných skleněných panelů, které jsou obloženy vrstvou tekutých krystalů. V reakci na elektrický proud mohou tyto tekuté krystaly měnit svou orientaci.
Pokud není dodáván elektrický proud, jsou tekuté krystaly zkroucené, což brání průchodu světla. Kapalné krystaly se však po přivedení elektrického proudu vyrovnají a rozpojí, což umožní průchod světla.
Displej LCD je rozdělen na malé kousky, tzv. pixely, které umožňují uživateli zvolit, kolik světla jimi projde. Každý pixel tvoří subpixely, které jsou obvykle červené, zelené a modré. Nastavením napětí přiváděného na každý subpixel lze vytvořit různé úrovně intenzity světla, což vede k požadovanému odstínu a jasu.
Za panelem LCD je umístěno podsvícení, které osvětluje displej. Pro vytvoření požadovaných barev prochází světlo tekutými krystaly a je obarveno barevným filtrem. Obrázky a grafika na LCD displeji se vytvářejí kombinací vyrovnání tekutých krystalů s barevným filtrem.
Řízená manipulace se světlem procházejícím tekutými krystaly pomocí elektrického proudu za účelem vytvoření obrazu a zobrazení informací je obecně základním předpokladem LCD displejů.