Televizoare LCD

I. Introducere

Televizoarele LCD folosesc tehnologia cu cristale lichide pentru a reda imagini. Aceste televizoare sunt mai subţiri şi mai uşoare decât predecesoarele acestuia, ecranele cu tub catodic (CRT) şi pot avea dimensiuni mult mai mari decât acestea. Odată cu scăderea costurilor de producţie, având avantajul acestor combinaţii de trăsături, LCD-urile au devenit alegerea cea mai potrivită pentru un televizor.

În anul 2007, televizoarele LCD au surclasat vânzarile de CRT-uri pentru prima dată în istorie, având o continuă creştere în continuare, înlocuid majoritatea tehnologiilor competitoare, precum ecranele cu plasma şi proiectoarele, devenind cel mai comun ecran de televiziune.[1]

Fig. 1 Ecranul LCD

Ecranul (figura 1) este numai unul dintre modurile în care cristalele lichide şi polarizatoarele pot manipula lumina. Unele panouri LCD folosesc doi polarizatori cu aceeaşi aliniere, astfel încat o sarcină care este aplicată unei celule de cristal lichid determină blocarea luminii, deoarece ea este rasucită. De asemenea, sunt folosite două metode pentru a se alimenta cu sarcini electrice celulele de cristale lichide. Afişajele cu matrice pasivă folosesc relativ puţini electrozi aranjaţi de-a lungul marginilor stratului de cristale lichide şi se bazează pe coordonare pentru a se asigura că sunt alimentate celulele corecte cu sarcini electrice. Sarcinile din celulele cu matrice pasivă se pierd rapid, ceea determină culorile să pară estompate. Acestea sunt ecranele clasice LCD care au devenit deja istorie.

Afisajele cu matrice activă, cum este cel prezentat aici, au tranzistori individuali pentru fiecare celula. Tranzistorii individuali furnizează o sarcină electrică mai precisă şi mai puternică, creând astfel culori mai vii.

Acestea sunt escanele numite TFT - LCD (Thin film transistor liquid crystal display). Deoarece necesită curenţi foarte mici şi consumă puţină energie pentru comanda cristalelor, LCD-urile pot fi comandare direct de circuite MOS şi CMOS.[2]

II. Principii de funcţionare

2.1 Conceptul de bază

Televizoarele LCD produc lumina neagră şi colorată prin filtrarea selective a luminii albe. Lumina este furnizată cu ajutorul unor lampi fluorescente cu catod rece (CCFL), situate în spatele ecranului negru.

Milioane de orificii, aranjate sub formă de matrice, se deschid şi se închid pentru a lasă să treacă o anumită cantitate de lumină albă. Toate aceste orificii au un filtru care permite numai trecerea luminii roşie, verde sau albastră. Aceasta pereche de orificiu şi filtru se numeste sub-pixel. Dimensiunile sale sunt atat de mici, încat privit de aproape culorile se îmbină, rezultând un singur punct de lumină numit pixel. Luminozitatea culorii este reglată prin controlul intensitaţii lumnii ce trece prin sub-pixel.

Fig. 2 Structura ecranului LCD (sub-pixeli)

Cristalele lichide există sub o formă largă de polimeri cilindrici, care se grupează în straturi în mod natural, spre deosebire de alte lichide care se orienteză în mod aleatoriu. Orientarea cristalelor este ajutată şi de o folie, cu locaşuri speciale pentru acestea. În tehnologia LCD-urilor se folosesc două folii, între care se află cristalele lichide. Acest procedeu forţează straturile în două direcţii, apărând astfel o structură cu alinierea unghiului diferită.