Dom > Izložba > Sadržaj

LCD televizor s tekućim kristalima (LCD TV), televizori u boji koji koriste LCD tehnologiju za stvaranje slika

Apr 21, 2017

LCD televizor


Generički LCD TV s zvučnicima s obje strane zaslona

Televizori s tekućim kristalima ( LCD TV ) su televizori koji koriste zaslone s tekućim kristalima za stvaranje slika. LCD televizori su tanji i lakši od katodne cijevi (CRT) slične veličine zaslona, a dostupni su u mnogo većim veličinama. Kada su troškovi proizvodnje smanjeni, ova kombinacija značajki učinila je LCD prikladnim za televizijske prijamnike.

U 2007. godini LCD televizori su po prvi puta nadmašili prodaju televizijskih CRT-a diljem svijeta, a podaci o prodaji u odnosu na druge tehnologije ubrzavaju. LCD televizori brzo premještaju jedine glavne konkurente na tržištu velikog zaslona, plazma zaslona i stražnje projekcije televizije . LCD su, daleko, najčešće proizvedeni i prodani televizijski tip zaslona.

LCD također imaju različite nedostatke. Druge tehnologije rješavaju ove slabosti, uključujući organske svjetlosne diode (OLED), FED i SED , no od 2014. godine nijedna od njih nije ušla u široku proizvodnju za TV emisije.


Sadržaj

[ Sakrij ]


Opis [ uredi ]

Osnovni LCD koncepti [ uredi ]

LCD televizor kod kuće zajedno s PlayStationom 3 i nekom drugom opremom

LCD televizori proizvode crnu i obojenu sliku selektivnim filtriranjem bijele svjetlosti. Svjetlo je osigurano nizom hladnih katodnih fluorescentnih svjetala (CCFL) na stražnjoj strani zaslona. Danas većina LCD televizora koristi bijele ili obojene LED diode kao pozadinsko osvjetljenje. Milijuni pojedinačnih LCD zaslona, postavljeni u rešetku, otvoreni i blizu omogućiti mjerenu količinu bijele svjetlosti. Svaki zatvarač je uparen s filtrom u boji kako bi se uklonio sve osim crvenog, zelenog ili plavog (RGB) dijela svjetlosti iz izvornog bijelog izvora. Svaki par filtera zatvarača stvara jedan podpiksel . Podpikseli su toliko mali da kad se zaslon prikaže čak i od male udaljenosti, pojedinačne se boje mješaju kako bi stvorile jednu točku boje, piksel . Boja se kontrolira promjenom relativnog intenziteta svjetlosti koji prolazi kroz podpiksere.

Tekući kristali obuhvaćaju širok raspon (obično) šipki oblikovanih polimera koji se prirodno oblikuju u tanke, naručene slojeve, za razliku od slučajnijeg poravnanja normalne tekućine . Neki od ovih, nematični tekući kristali , također pokazuju učinak poravnanja između slojeva. Poseban smjer poravnanja nematičnog tekućeg kristala može se postaviti stavljanjem u dodir s ravnim slojem ili redateljem , koji je u suštini materijal s mikroskopskim utorima na njemu, na nosivim podlogama. Kada se stavi na redatelja, sloj u dodiru će se poravnati s utorima, a gornji slojevi će se kasnije poravnati s donjim slojevima, a rasuti materijal uzima redateljsko poravnanje. U slučaju Twisted Nematic (TN) LCD, ovaj efekt se koristi pomoću dva redatelja koji su postavljeni pod pravim kutom i postavljeni zajedno s tekućim kristalom između njih. To prisiljava slojeve da se poravnaju u dva smjera, stvarajući upletenu strukturu sa svakim slojem usklađenim pod malo drugačijim kutom od onih s obje strane.

LCD zasloni sastoje se od hrpe od tri osnovna elementa. Na dnu i vrhu zatvarača nalaze se polarizacijske ploče postavljene pod pravim kutom. Uobičajeno, svjetlo ne može proći kroz par polarizera raspoređenih na ovaj način, a zaslon bi bio crn. Polarizatori također nose redatelje kako bi stvorili upletenu strukturu poravnatu s polarizatorima s obje strane. Kako svjetlost izlazi iz stražnjeg polarizatora, prirodno će slijediti promjenu tekućeg kristala, izlazak iz prednjeg dijela tekućeg kristala koji se zakreće kroz ispravan kut koji omogućuje da prođe kroz prednji polarizator. LCD zasloni obično su transparentni u ovom načinu rada.

Da biste isključili zatvarač, na njemu se nanosi napon od naprijed prema natrag. Štap-oblikovane molekule usklađuju se s električnim poljem umjesto redatelja, iskrivljujući iskrivljenu strukturu. Svjetlost više ne mijenja polarizaciju dok teče kroz tekući kristal, i više ne može proći kroz prednji polarizator. Kontroliranjem napona koji se primjenjuje preko tekućeg kristala, može se odabrati količina preostalog uvijanja. To omogućuje kontrolu prozirnosti zatvarača. Kako bi se poboljšalo vrijeme prebacivanja, stanice se stavljaju pod tlak, što povećava snagu da se ponovno poravna s redateljima kada je polje isključeno.

Koristile su se i druge varijante i modifikacije radi poboljšanja performansi u određenim aplikacijama. Prekidači u sklopu ploče (IPS i S-IPS) nude šire kutove gledanja i bolju reprodukciju boja, ali je teže konstruirati i imaju malo sporiji vremenski odziv. Vertikalni poravnanje (VA, S-PVA i MVA) nude veće omjere kontrasta i dobre vremenske odzive, ali pate od pomicanja boja kad se gleda sa strane. Općenito, svi ovi zasloni rade na sličan način kontroliranjem polarizacije izvora svjetlosti.

Obraćanje podpikselima [ uredi ]

Pogled izbliza (300 ×) tipičnog LCD zaslona koji jasno prikazuje strukturu podpiksela. "Urez" u donjem lijevom kutu svakog podpikselera je tranzistor tankog filma. Priključeni kondenzatori i linije za adresiranje nalaze se oko zatvarača, u tamnim područjima.

Da bi se na zaslonu prikazao jedan zatvarač, na ploče se slože niz elektroda na obje strane tekućeg kristala. Jedna strana ima vodoravne pruge koje formiraju redove, a druge imaju vertikalne pruge koje tvore stupce. Dovodom napona na jedan red i jedan stupac, polje će se generirati na mjestu gdje prelaze. Budući da je metalna elektroda neprozirna, LCD-ovi koriste elektrode izrađene od prozirnog vodiča, tipično indijskog kositra-oksida .

Budući da adresiranje jednog zatvarača zahtijeva napajanje cijelim redom i stupom, neko polje uvijek izlazi u okolne rolete. Tekući kristali su vrlo osjetljivi, pa čak i male količine propuštenog polja uzrokuju nastajanje određene razine prebacivanja. Ovo djelomično prebacivanje okolnih zatvarača zamagljuje rezultirajuću sliku. Drugi problem u ranijim LCD sustavima bio je da su naponi potrebni za postavljanje roleta na određeni uvijanje bili vrlo niski, ali taj je napon prenizak kako bi se kristali ponovno uskladili s razumnim učinkom. To je rezultiralo usporenim vremenom odziva i dovelo je do lako vidljivog " sablastanja " na tim prikazima na brzim pokretima, poput pokazivača miša na zaslonu računala. Čak je i tekst pomicanja često bio nečitljiv zamagljen, a brzina prebacivanja bila je previše spora da bi se koristila kao korisni televizijski prikaz.

Da bi se napali takvi problemi, moderni LCD-ovi koriste aktivni matrični dizajn. Umjesto napajanja obje elektrode, jedan set, obično prednja strana, pričvršćena je na zajedničko tlo. Na stražnjoj strani, svaki zatvarač je uparen s tankim filmskim tranzistorom koji se uključuje kao odgovor na široko odvojene naponske razine, recimo 0 i + 5 volti. Nova linija za adresiranje, linija za pristup , dodana je kao zasebna sklopka za tranzistore. Redci i stupci su objašnjeni kao i prije, ali tranzistori osiguravaju rješavanje samo jednog zatvarača na prijelazu; Bilo koje propušteno polje je premalo za prebacivanje okolnih tranzistora. Kada je uključen, konstantna i relativno velika količina naboja teče iz izvora kroz tranzistor i u pridruženi kondenzator . Kondenzator se puni dok ne drži ispravni kontrolni napon, polagano curi kroz kristal na zajedničko tlo. Tekuća je vrlo brza i nije prikladna za fino podešavanje nastalog trošila pohrane, tako da se modulacija pulsnog koda koristi za precizno upravljanje ukupnim protokom. Ne samo da to omogućava vrlo preciznu kontrolu nad roletama, jer se kondenzator može brzo napuniti ili isušiti, ali i vrijeme reakcije zatvarača dramatično se poboljšava.

Izgradnja prikaza [ uredi ]

Tipični sklop okidača sastoji se od sendviča od nekoliko slojeva nanesenih na dva tanka stakla formirajući prednji i stražnji dio zaslona. Za manje veličine prikaza (ispod 30 inča (760 mm), staklene ploče mogu se zamijeniti plastičnim materijalom.

Stražnji list počinje s polarizacijskim filmom, staklenom pločom, aktivnim matričnim komponentama i adresiranjem elektroda, a potom i redateljem. Prednji list je sličan, ali nema komponente aktivne matrice, zamjenjujući one s filtrima boja s uzorkom. Koristeći višestupanjski postupak izgradnje, oba se lista mogu proizvesti na istoj liniji za montažu. Tekući kristal je smješten između dva listova u plastičnom listi s uzorkom koji dijeli tekućinu u pojedinačne rolete i čuva listove na preciznoj udaljenosti jedna od druge.

Kritični korak u proizvodnom procesu je taloženje aktivnih matričnih komponenti. Oni imaju relativno visoku stopu neuspjeha, što čini one piksele na zaslonu "uvijek uključen". Ako ima dovoljno slomljenih piksela, zaslon se mora odbaciti. Broj odbijenih ploča ima snažan utjecaj na cijenu nastalih televizijskih prijemnika, a glavni pad cijena cijena između 2006. i 2008. godine posljedica je uglavnom poboljšanih procesa.

Za izradu potpune televizije, sklop zasuna se kombinira s kontrolnom elektronikom i pozadinskim osvjetljenjem. Pozadinsko osvjetljenje malih kompleta može se osigurati pomoću jedne svjetiljke pomoću raspršivača ili ogledala za raspršivanje svjetla, ali za veće zaslone pojedinačna žarulja nije dovoljno svijetla, a stražnja površina je umjesto toga pokrivena s nekoliko zasebnih svjetiljki. Postizanje čak i rasvjete preko prednjeg dijela cijelog zaslona ostaje izazov, a svijetle i tamne mrlje nisu neuobičajene.

Usporedba [ uredi ]

19 "LCD televizor tvrtke Sony

Pakiranje [ uredi ]

U CRT-u elektronska zraka se proizvodi zagrijavanjem metalne niti koja "baca" elektrone sa svoje površine. Elektroni se zatim ubrzavaju i usredotočuju u elektronsku pušku , te usmjeravaju na pravilno mjesto na zaslonu pomoću elektromagneta . Većina proračuna snage CRT-a ide na zagrijavanje niti, zbog čega je leđa televizije na bazi CRT-a vruća. Budući da se elektrone lako odbijaju molekulama plina, cijelu cijev se mora držati u vakuumu. Atmosferska sila na prednjoj strani cijevi raste s područjem, što zahtijeva sve deblji staklo. To ograničava praktične CRT veličine oko 30 inča; (76 cm) prikazani su do 40 cm (102 cm), ali su težili nekoliko stotina funti, a veće televizore morale su se okrenuti drugim tehnologijama poput stražnje projekcije .

Nedostatak vakuuma na LCD televiziji jedan je od njegovih prednosti; Ima malu količinu vakuuma u kompletu pomoću CCFL pozadinskih svjetala, ali to je raspoređeno u cilindrima koji su prirodno jači od velikih ravnih ploča. Uklanjanje potrebe za teškim staklenim površinama omogućava da LCD zasloni budu puno lakši od ostalih tehnologija. Na primjer, Sharp LC-42D65, prilično tipična LCD televizor od 106 cm (106 cm), teži 25 kg uključujući i stalak, a kasni model tvrtke Sony KV-40XBR800, 40 "( 102 cm) 4: 3 CRT težak je masivnog (138 kg) bez štanda, gotovo šest puta veće od težine. [2]

LCD ploče, poput ostalih zaslona s ravnim zaslonom , također su puno mlađi od CRT-a. Budući da CRT može samo savijati elektronsku zraku kroz kritički kut, a pritom zadržava fokus, elektronska pištolj mora biti smještena na nekoj udaljenosti od prednje strane televizora. U ranim skupovima iz 1950-ih kut je bio često manji od 35 stupnjeva izvan osi, ali poboljšanja, osobito računalno potpomognuta konvergencija, omogućila su dramatično poboljšanje i kasnije u njihovoj evoluciji. Ipak, čak i najbolji CRT-ovi su mnogo dublji od LCD zaslona; KV-40XBR800 je dubok 26 cm (66 cm), a LC-42D65U je deblji od 10 cm (1 cm) - njegov je postolje mnogo dublji od zaslona kako bi osigurao stabilnost.

LCD-ovi mogu, u teoriji, biti izgrađeni u bilo kojoj veličini, pri čemu su proizvodni prinosi primarno ograničenje. Kako su prinosi povećani, obične veličine LCD zaslona rasle su od 14 "(35 cm) do 30" (70 cm) do 42 "(107 cm), a zatim su postavljeni 52" (132 cm) i 65 "(165 cm) Sada je široko dostupna.Ovi dopušteni LCD-ovi mogu se izravno natjecati s većinom televizora u kući, a u usporedbi s tim tehnologijama LCD-ovi s izravnim prikazom imaju bolju kvalitetu slike.Kupci za eksperimentalne i ograničene radove dostupni su u veličinama većim od 100 inča (254 cm ).

Učinkovitost [ uredi ]

LCD-ovi su relativno neučinkoviti u smislu korištenja energije po veličini prikaza, jer je velika većina svjetlosti koja se proizvodi na stražnjem dijelu zaslona blokira prije nego što dosegne gledatelja. Za početak, stražnji polarizator filtrira više od polovice izvornog nepolariziranog svjetla. Pregledavajući gore prikazanu sliku, vidjet ćete da dobar dio površine zaslona pokriva struktura ćelija oko kapaka, što uklanja drugi dio. Nakon toga, filtar boja svakog podpikselera uklanja većinu onoga što je ostalo da napusti samo željenu boju. Konačno, za kontrolu boje i osvjetljenja piksela kao cjeline, neki se svjetlost gubi kada prolazi prednji polarizator u on-stanje zbog nesavršene operacije roleta.

Iz tih razloga sustav pozadinskog osvjetljenja mora biti izuzetno snažan. Unatoč upotrebi visokoučinkovitih CCFL, većina setova koristi nekoliko stotina snage snage, više nego što bi bilo potrebno za osvjetljenje cijele kuće s istom tehnologijom. Kao rezultat toga, LCD televizori koji koriste CCFL završavaju s ukupnom potrošnjom energije sličnom CRT-u iste veličine. Koristeći iste primjere, KV-40XBR800 raspršuje 245 W, [2] dok LC-42D65 raspršuje 235 W. [1] Plazma zasloni su gori; Najbolji su u usporedbi s LCD zaslonom, ali tipični setovi privlače mnogo više. [3]

Suvremeni LCD setovi pokušali su riješiti uporabu energije kroz proces poznat kao "dinamična rasvjeta" (izvorno uvedena iz drugih razloga, vidi dolje). Ovaj sustav ispituje sliku kako bi pronašao područja koja su tamnija i smanjuje pozadinsko osvjetljenje u tim područjima. CCFL su dugački cilindri koji pokreću duljinu zaslona, tako da se ta promjena može koristiti samo za kontrolu svjetline zaslona kao cjeline ili barem širokih horizontalnih traka. To čini tehniku prikladnu samo za određene vrste slika, poput bodova na kraju filma. U 2009 neki proizvođači [4] napravili neke televizore koristeći HCFL (više energije učinkovita od CCFL). Svaka LED dioda osvjetljava samo mali broj piksela, obično 16 x 16 patch, omogućuju bolje lokalno osvjetljenje dinamičkim podešavanjem svjetline mnogo manjih područja, što je pogodno za mnogo širi raspon slike.

Još jedno u tijeku istraživanja jest korištenje materijala koji optički usmjeravaju svjetlost kako bi ponovno iskoristili što je više moguće signala. Jedno od mogućih poboljšanja je korištenje mikroprivama ili dikromskih zrcala za podjelu svjetla u R, G i B umjesto da apsorbiraju neželjene boje u filteru. Uspješan sustav poboljšava učinkovitost tri puta. Drugi bi bio usmjeravanje svjetlosti koja bi normalno pala na neprozirne elemente natrag u prozirni dio roleta.

Nekoliko novih tehnologija, OLED , FED i SED , imaju nižu potrošnju energije kao jednu od svojih primarnih prednosti. Sve ove tehnologije izravno stvaraju svjetlo na temelju podklikova i koriste samo onoliko energije koliko to zahtijeva svjetlosna razina. Sony je pokazao 36 "FED jedinica s vrlo svijetlim crtežima crtežom samo 14 W, manje od 1/10 koliko sličnog LCD zaslona. OLED i SED slični su FED-ovima u snazi. Niske potrošnje energije, kao što su prijenosna računala i mobilni telefoni . Ove vrste uređaja bile su tržište koje je izvorno dizala LCD tehnologija, zbog svoje male težine i mršavosti.

Kvaliteta slike [ uredi ]

Putnički džepni LCD televizor

Rani LCD uređaji bili su uglavnom ismijani zbog njihove slabe ukupne kvalitete slike , osobito zbog pojave duhova na brzim pokretima, slabog omjera kontrasta i blatnih boja. Usprkos brojnim predviđanjima da će druge tehnologije uvijek prevrtati LCD, velika investicija u LCD proizvodnju, proizvodnju i elektroničku obradbu slika obradila je mnoge od tih problema.

Vrijeme odziva [ uredi ]

Za videozapis od 60 sličica u sekundi, uobičajeno u Sjevernoj Americi, svaki piksel svijetli 17 ms prije nego što se mora ponovno izvući (u 50 sličica u sekundi, u Europi je 20 ms). Rani LCD-ovi imali su vremena odziva na red stotina milisekundi, što ih je učinilo beskorisnim za televiziju. Kombinacija poboljšanja u materijalnoj tehnologiji od 1970-ih znatno je poboljšala, kao i tehnike aktivnih matrica. Do 2000. godine, LCD ploče s vremenom odziva oko 20 ms bile su relativno česte u računalnim ulogama. To još uvijek nije dovoljno brzo za televiziju.

Veliko poboljšanje, koje je pioniralo NEC , dovelo je do prvih praktičnih LCD televizora. NEC je primijetio da tekući kristali traju neko vrijeme da bi se počeli preseliti u novu orijentaciju, ali se brzo zaustavljaju. Ako se početno kretanje može ubrzati, ukupna bi se učinkovitost povećala. NECovo rješenje bilo je povećanje napona tijekom "spin up razdoblja", kada se kondenzator početno naplaćuje, a zatim pada natrag na normalnu razinu kako bi se napunio potrebnim naponom. Uobičajena metoda je udvostručavanje napona, ali prepoloviti širinu pulsa, dajući istu ukupnu količinu snage. Naimenovan "overdrive" od strane NEC-a, tehnika je danas naširoko korištena na gotovo svim LCD zaslonom.

Još jedno veliko poboljšanje vremena odziva postignuto je dodavanjem memorije za držanje sadržaja zaslona - nešto što televizija treba učiniti, ali nije izvorno potrebna u ulozi računalnog monitora koji je pokrenuo LCD industriju. Na starijim prikazima aktivni matrični kondenzatori prvo se isušuju, a zatim se svakim osvježavanjem ponovno puni na novu vrijednost. No, u većini slučajeva, velika većina slike zaslona ne mijenja se iz okvira u kadar. Držeći prije i poslije vrijednosti u memoriji računala , uspoređujući ih i samo resetiranje onih podpiksela koji su zapravo promijenjeni, količina vremena provedenog punjenja i pražnjenja kondenzatora smanjena je. Štoviše, kondenzatori se ne ispuštaju u potpunosti; Umjesto toga, njihova postojeća razina napunjenosti povećava se ili smanjuje kako bi se podudarala s novom vrijednošću koja obično zahtjeva manje impulsa punjenja. Ova promjena, koja je izolirana elektronici vozača i jeftina za implementaciju, poboljšala je vrijeme odziva za oko dva puta.

Zajedno, uz nastavak poboljšanja samih tekućih kristala i povećanjem brzina osvježavanja od 60 Hz do 120 i 240 Hz, vrijeme odgovora smanjilo se sa 20 ms u 2000 na oko 2 ms u najboljim modernim prikazima. Ali čak i to nije stvarno dovoljno brzo jer će se piksel i dalje prebacivati dok se okvir prikazuje. Konvencionalni CRT-ovi dobro su ispod 1 ms, a plazma i OLED zasloni pohvalili su vremenskim slijedom od 0,001 ms.

Jedan od načina za daljnje poboljšanje efektivne brzine osvježavanja je korištenje "super uzorkovanja", a sve je češće u skupinama vrhunskih. Budući da se zamućenje gibanja događa pri prijelazu iz jedne države u drugo, to se može smanjiti udvostručavanjem frekvencije osvježavanja LCD zaslona i izgradnjom srednjih okvira pomoću različitih tehnika kompenzacije pokreta . To olakšava prijelaze i znači da se pozadinsko osvjetljenje uključuje samo kad se prijelaze. Nekolicina vrhunskih setova nude 120 Hz (u Sjevernoj Americi) ili 100 Hz (u Europi) brzine osvježavanja pomoću ove tehnike. Još jedno rješenje je da uključite samo pozadinsko osvjetljenje kada se okidač potpuno uključi. Kako bi se osiguralo da zaslon ne treperi, ovi sustavi vatriraju pozadinsko osvjetljenje nekoliko puta po osvježavanju, na način sličan filmskoj projekciji gdje se okidač otvara i zatvara nekoliko puta po okviru.

Omjer kontrasta [ uredi ]

Čak iu potpuno isključenom stanju, tekući kristali dopuštaju da svjetlost propušta kroz kapke. To ograničava omjere kontrasta na oko 1600: 1 na najboljim modernim setovima, kada se mjeri ANSI mjerenjem (ANSI IT7.215-1992). Proizvođači često citiraju omjer kontrasta "Full On / Off", koji je oko 25% veći za bilo koji set. [5]

Ovaj nedostatak kontrasta je najočitije u tamnijim prizorima. Da biste prikazali boju blizu crne boje, LCD zasloni moraju biti okrenuti na gotovo potpunu neprozirnost, ograničavajući broj diskretnih boja koje mogu prikazati. To dovodi do "posteriziranja" efekata i bendova diskretnih boja koje postaju vidljive u sjeni, zbog čega mnogi recenzije LCD televizora spominju "detalje o sjeni". [6] Za usporedbu, najviši LED televizori nude redovite omjere kontrasta od 5.000.000: 1.

Budući da je ukupna količina svjetlosti koja doseže gledatelja kombinacija pozadinskog osvjetljenja i oplate, moderni setovi mogu koristiti "dinamičko pozadinsko osvjetljenje" ili lokalno osvjetljavanje kako bi poboljšali omjer kontrasta i detalje sjene. Ako je određeno područje zaslona mračno, konvencionalni set mora postaviti svoje kapke blizu neprozirne kako bi smanjio svjetlo. Međutim, ako se pozadinsko osvjetljenje smanjuje za pola u tom području, oplata se može smanjiti za pola, a broj raspoloživih nivoa oplate u pod-pikselima udvostručuje se. To je glavni razlog zašto high-end setovi nude dinamično osvjetljenje (za razliku od uštede energije, navedeno ranije), omogućujući dramatično poboljšanje omjera kontrasta na zaslonu. Dok LCD zasloni mogu proizvesti omjer kontrasta od 1000: 1, dodavanjem 30 razina dinamičkog pozadinskog osvjetljenja to se poboljšava na 30.000: 1.

Međutim, područje zaslona koji se može dinamički podesiti je funkcija izvora pozadinskog osvjetljenja. CCFL-ovi su tanke cijevi koje istodobno osvjetljavaju mnoge redove (ili stupce) po čitavom zaslonu, a svjetlo se rasprostire s difuzorima. CCFL mora biti upravljan s dovoljno snage da osvijetli najsvjetlije područje dijela slike ispred njega pa ako je slika s jedne strane lagana i tamna s druge strane, ova tehnika se ne može uspješno koristiti. Prednosti LED zaslona s pozadinskim osvjetljenjem imaju prednost, jer svaka LED zasvijetli samo malom zakrpom zaslona. To omogućuje dinamičko pozadinsko osvjetljenje da se koristi na mnogo širi spektar slika. Edge-lit zasloni ne uživaju ovu prednost. Ovi zasloni imaju LED-e samo uz rubove i koriste svjetlosnu ploču koja je prekrivena tisućama konveksnih udara koji reflektiraju svjetlost iz bočnih LED rasvjetnih tijela kroz LCD matricu i filtre. LED zasloni na osvijetljenim zaslonom mogu se zasjeniti samo globalno, a ne pojedinačno. Zbog troškova, većina LCD televizora ima pozadinsko osvjetljenje osvijetljeno rubom.

Masivni on-paper poticaj ove metode pruža razlog je da mnogi setovi sada postavljaju "dinamički omjer kontrasta" u svojim specifikacijskim listovima. Postoji široko rasprostranjena rasprava u audio-vizualnom svijetu o tome jesu li dinamični omjeri kontrasta pravi ili jednostavno marketing govori. [7] [8] Recenzenti obično primjećuju kako čak i najbolji LCD ne može odgovarati kontrastnim omjerima ili dubokim crncima zaslona na plazmi, iako su ocijenjeni, na papiru, jer imaju mnogo veće omjere. Međutim, od 2014. godine nema velikih proizvođača plazma ekrana lijevo. Vođe kontrasta sada se prikazuju na temelju OLED-ova.

Boja raspon [ uredi ]

Boja na LCD televizoru proizvedena je filtriranjem bijelog izvora, a zatim selektivno oplata tri osnovne boje jedna prema drugoj. Točnost i kvaliteta dobivenih boja ovise dakle o izvoru pozadinskog osvjetljenja i njegovoj sposobnosti da ravnomjerno stvara bijelo svjetlo. CCFL koji se koriste u ranim LCD televizorima nisu bili osobito bijelci i bili su najsnažniji na zelenilu. Moderno pozadinsko osvjetljenje poboljšalo je to i postavlja obično navodni prostor boja koji pokriva oko 75% NTSC 1953 boja . Korištenje bijelih LED dioda kao pozadinsko osvjetljenje poboljšava to dalje.

U rujnu 2009. Nanoco , tvrtka u Velikoj Britaniji, objavila je da je potpisala zajednički razvojni sporazum s glavnom japanskom tvrtkom za elektroniku prema kojoj će dizajnirati i razviti kvantne točkice (QD) za uporabu u LED reflektorima na LCD televizorima. [9] Kvantne točkice zaslužne su za prikaz, jer emitiraju svjetlo u vrlo specifičnim Gaussovim distribucijama . [10] To može rezultirati prikazom koji preciznije prikazuje boje koje ljudsko oko može vidjeti. Da bi se stvorilo bijelo svjetlo koje najbolje odgovara LCD pozadinskom osvjetljenju, dijelovi svjetla plave emisije LED transformiraju se kvantnim točkama u malu širinu zelene i crvene svjetlosti tako da kombinirana bijela svjetlost omogućuje gotovo idealnu paletu boja koju generira Filtre boje LCD zaslona. Osim toga, učinkovitost se poboljšava, jer međuslojeve (valne duljine) više nisu prisutne i ne moraju biti filtrirane pomoću RGB filtara za boje LCD zaslona. Američka tvrtka QD Vision radila je s tvrtkom Sony za pokretanje LCD televizora pomoću ove tehnike pod markom Triluminos u 2013. godini.

Na Consumer Electronics Showu 2015, Samsung Electronics , LG Electronics , kineskom TCL Corporation i Sony pokazali su QD-poboljšanu LED pozadinsku osvjetljenost LCD televizora. [11] [12]

Povijest [ uredi ]

LCD TV visi na zidu u Taipei World Trade Center tijekom Computex Taipei show u 2008.

Rani napori [ uredi ]

Passive matrix LCDs postali su uobičajeni 1980-ih za različite prijenosne računalne uloge. U to vrijeme natjecali su se s plazma ekranima u istom tržnom prostoru. LCD-ovi su imali vrlo brzu brzinu osvježavanja koja je zamaglila zaslon čak i sa pomicanjem teksta, ali njihova lagana težina i niski troškovi bili su glavne prednosti. Zasloni pomoću reflektirajućih LCD zaslona nisu zahtijevali unutarnji izvor svjetla, što ih čini osobito pogodnim za prijenosna računala.

Stope osvježavanja ranih uređaja bile su presporo da bi bile korisne za televiziju. Prijenosni televizori bili su ciljana aplikacija za LCD. LCD-ovi su potrošili mnogo manje baterije, čak i minijaturne cijevi koje se koriste u prijenosnim televizijama ere. Najraniji komercijalni LCD televizor bio je Casio TV-10 napravljen 1983. godine. [13] Rezolucije su bile ograničene na standardnu definiciju , iako je nekoliko tehnologija guralo zaslone prema granicama tog standarda; Super VHS nudi poboljšanu zasićenost boja, a DVD-ovi su dodavale i veće rezolucije. Čak i uz te napretke, veličine zaslona preko 30 "bile su rijetke, budući da bi se ovi formati počeli pojavljivati blokirani pri normalnim udaljenostima sjedala kada se vide na većim zaslonima. Projekcijski sustavi uglavnom su ograničeni na situacije u kojima je slika trebala biti pregledana od strane veće publike.

Ipak, tijekom tog perioda dogodili su se neki eksperimenti s LCD televizorima. U 1988. Sharp Corporation predstavio je prvu komercijalnu LCD televiziju, 14-inčni model s aktivnim matričnim adresiranjem pomoću tankoslojnih tranzistora (TFT), koji su ponuđeni prvenstveno kao butik stavke za uočljive korisnike, a nisu bili usmjereni na opće tržište. Istodobno, plazma zasloni lako bi mogli ponuditi performanse potrebne za kvalitetan prikaz, ali su imale nisku svjetlinu i vrlo visoku potrošnju energije. Međutim, niz napredaka dovela je do prikazivanja plazma LCD zaslona u poboljšanju performansi, počevši s poboljšanim Fujitsu Tehnike konstrukcije 1979. godine, Hitachijeva poboljšana fosforna svojstva u 1984., te AT & T -ova eliminacija crnih površina između podpiksela sredinom 1980-ih. Do kasnih 1980-ih plazma zasloni bili su daleko ispred LCD-a.

Visoka razlučivost [ uredi ]

Bila je to spora standardizacija televizije visoke razlučivosti koja je prvo stvorila tržište za nove televizijske tehnologije. Konkretno, širi omjer 16: 9 novog materijala bio je teško izgraditi pomoću CRT-a; Idealno bi CRT trebao biti savršeno kružan da bi najbolje sadržavao svoj unutarnji vakuum, a kad se omjer slike postane pravokutniji, postaje teže izraditi cijevi. Istodobno, mnogo veće rezolucije koje su ovi novi formati ponuđeni izgubljeni su na manjim veličinama zaslona, tako da su CRT-ovi bili suočeni s dvostrukim problemima da postanu veći i pravodobniji u isto vrijeme. LCD-ovi ere još nisu bili u mogućnosti nositi se s brzim pokretima, pogotovo pri višim razlučivostima, a sredinom 1990-ih plazma zaslona bila je jedina stvarna ponuda u prostoru visoke razlučivosti.

Kroz zaustavljanje uvođenja HDTV-a sredinom 1990-ih do ranih 2000-ih, plazma zasloni bili su primarna tehnologija zaslona visoke razlučivosti. Međutim, njihovi visoki troškovi, kako za proizvodnju tako i na ulici, značili su da su starije tehnologije poput CRT-a zadržale otisak unatoč njihovim nedostatcima. LCD, međutim, široko se smatra da se ne može mjeriti u istom prostoru, a široko se vjerovalo da će premještanje u high-definition ugasiti ga s tržišta u potpunosti.

Ta se situacija brzo mijenjala. Suprotno ranom optimizmu, plazma zasloni nikada nisu vidjeli masovne ekonomije razmjera koje su se očekivale i ostale su skupo. U međuvremenu, LCD tehnologije poput Overdrivea počele su se baviti sposobnošću rada na televizijskim brzinama. U početku je proizvedena na manjim veličinama, prilagođavajući se low-end prostoru koji plazme nisu mogli ispuniti, LCD-i su počeli doživjeti ekonomije razmjera koje plazme nisu uspjele postići. Do 2004, 32 "modeli bili su široko dostupni, 42" setovi su postali uobičajeni i pokazali su se mnogo veći prototipovi.

Preuzimanje tržišta [ uredi ]

Premda plazme i dalje imaju sporu kvalitetu slike preko LCD zaslona, pa čak i prednost cijena za setove pri kritičnom 42 "veličini i većim, cijene LCD-a počele su naglo pasti u 2006., a veličine zaslona povećavale su se na sličan način. 2006, nekoliko dobavljača je ponudio 42 "LCD, iako po cijeni, premošćivanje na plazma jedini uporište. Kritičnije, LCD-ovi nude veće rezolucije i istinsku podršku od 1080p , dok su plazme zapele na 720p , što je dovelo do razlike u cijeni. [14]

Predviđanja da će cijene LCD zaslona brzo pasti tijekom 2007. dovele su do "čekanja i pogleda" na tržištu, a prodaja svih televizora velikih zaslona stagnira dok korisnici gledaju kako bi vidjeli hoće li se to dogoditi. [14] Plasmani i LCD - ovi dosegnuli su cijenu pariteta u 2007., pri čemu je veća rezolucija LCD-a bila pobjeda za mnoge prodaje. [14] Krajem 2007. godine bilo je jasno da će LCD-ovi tijekom uložene božićne prodajne sezone izdvojiti plazme. [15] [16] To je bilo unatoč činjenici da plazme i dalje imaju prednosti kvalitete slike, ali kako je istaknuo predsjednik Chunghwa Picture Tubes nakon što je zatvorio proizvodnu liniju plazme "Globalno, toliko tvrtki, toliko ulaganja , Toliko ljudi radi na ovom području, na ovom proizvodu, pa se tako mogu brzo poboljšati. " [14]

Kada su prodajni podaci za božićnu sezonu 2007. konačno poravnali, stručnjaci su bili iznenađeni kad su otkrili da LCD zasloni nisu samo izvadili plazmu, već su istodobno istaknuli CRT. [17] Ova evolucija je natjerala konkurentske sustave velikih zaslona s tržišta gotovo preko noći. Plazma je 2005. godine pretekla sustave stražnjih projekcija. [18] Isto vrijedi i za CRT, koji je trajao samo nekoliko mjeseci duže; Sony je 2007. godine završio prodaju svojeg poznatog Trinitrona na većini tržišta i zatvorio konačni pogon u ožujku 2008. godine. [19] U veljači 2009. godine objavljena je vijest da je Pioneer Electronics završio s proizvodnjom plazma ekrana, također. [20]

LCD je dominacija na televizijskom tržištu ubrzano ubrzana. [14] To je bila jedina tehnologija koja bi se mogla mjeriti i prema gore i prema dolje, pokrivajući i vrhunsko tržište za velike zaslone u 40 do 50 stupnjeva klase, kao i korisnike koji žele zamijeniti postojeće male CRT setove u 14 do 30 "raspona. Izgradnja preko ovih širokih vaga brzo je gurnula cijene po cijeloj ploči. [17]

U 2008. godini isporuke LCD TV-a porasle su za 33 posto u odnosu na 2007. godinu na 105 milijuna. [21] Tijekom 2009. godine, isporuke LCD TV-a povećane su na 146 milijuna primjeraka (69% od ukupno 211 milijuna isporučenih TV-a). [22] Tijekom 2010. godine, isporuke LCD TV-a dosegle su 187,9 milijuna primjeraka (od ukupno procijenjenih 247 milijuna isporuka TV-a). [23] [24]

Trenutni šestogodišnji paneli velikih proizvođača kao što su Sony , Sharp Corporation , LG Display , Panasonic i Samsung najavili su veće modele:

  • U listopadu 2004. Sharp je najavio uspješnu izradu ploče od 65 ".

  • U ožujku 2005. Samsung je najavio 82-inčni LCD zaslon. [25]

  • U kolovozu 2006. LG Display Consumer Electronics objavio je 100 "LCD televiziju [26]

  • U siječnju 2007. Sharp je prikazao 108-inčni LCD zaslon pod markom AQUOS na CES- u u Las Vegasu. [27]

Nedavna istraživanja [ uredi ]

Neki proizvođači također eksperimentiraju s proširenjem reprodukcije boja LCD televizora. Iako su trenutni LCD paneli u mogućnosti isporučiti sve sRGB boje koristeći odgovarajuću kombinaciju spektra pozadinskog osvjetljenja i optičkih filtara, proizvođači žele prikazati još više boja. Jedan od pristupa je upotreba četvrte ili čak petine i šeste boje u polju za filtriranje optičkih boja. Drugi je način korištenja dva kompleta prikladno uskih pozadinskih svjetala (npr. LED diodama ) s blago različitim bojama, u kombinaciji s širokim optičkim filtrima na ploči i izmjeničnim pozadinskim osvjetljenjem svakog uzastopnog okvira. Potpuno korištenje proširene boje prirodno će zahtijevati odgovarajući snimljeni materijal i neke izmjene na distribucijskom kanalu. U suprotnome, jedina uporaba dodatnih boja bila bi pustiti gledatelja da pojačaju zasićenost slike TV slike iznad onoga što je namjeravao proizvođač, ali izbjegavajući inače neizbježni gubitak detalja ("izgaranje") u zasićenim područjima.

Natjecateljski sustavi [ uredi ]

Unatoč trenutnoj dominaciji televizijskog polja LCD-a, razvija se nekoliko drugih tehnologija koje se odnose na njegove nedostatke. Dok LCD-ovi proizvode sliku selektivnim blokiranjem pozadinskog osvjetljenja OLED , FED i SED svi proizvodi svjetlost izravno na prednjoj strani zaslona. U usporedbi s LCD zaslonom, sve ove tehnologije nude bolje kutove gledanja, mnogo veći omjer svjetline i kontrasta (čak 5.000.000: 1), bolju zasićenost i preciznost boja te manje energije. Teoretski, oni su manje složeni i manje skuplji za izgradnju.

Zapravo, proizvodnja tih zaslona pokazala se teškom nego što je izvorno zamišljeno. Sony je napustio svoj FED projekt u ožujku 2009. [28], ali nastavlja rad na svojim OLED setovima. Canon nastavlja razvijati svoju SED tehnologiju, ali je najavio da neće pokušati uvesti setove na tržište u doglednoj budućnosti. [29]

Samsung je već neko vrijeme prikazao OLED setove u veličinama od 14,1, 31 i 40 inča, a na sajmu SID 2009 u San Antonio najavili su da su setovi od 14,1 i 31 inča "spremni za proizvodnju". [30]

Učinci na okoliš [ uredi ]

Vidi također: Elektronički otpad

Proizvodnja LCD zaslona upotrebljava dušikov trifluorid (NF 3 ) kao tekućinu za jetkanje tijekom proizvodnje komponenti tankog filma. NF 3 je moćan staklenički plin , a njegov relativno dugi poluživot može ga potencijalno štetno pridonijeti globalnom zatopljenju . Izvještaj u geofizičkim istraživačkim pismima sugerirao je da su njezini učinci teoretski mnogo veći od poznatijih izvora stakleničkih plinova poput ugljičnog dioksida . Budući da NF 3 nije bio u širokoj uporabi u to vrijeme, nije bio uključen u Kyoto protokole i smatra se "nestalim stakleničkim plinom". [31]

Kritičari izvješća ističu da pretpostavlja da će svi proizvedeni NF 3 biti pušteni u atmosferu. U stvarnosti, velika većina NF 3 se razgrađuje tijekom procesa čišćenja; Dvije prethodne studije pokazuju da samo 2 do 3% plina izbjegava uništavanje nakon njegove uporabe. [32] Nadalje, izvješće nije uspjelo usporediti učinke NF 3 s onim što je zamijenio, perfluorokarbon , još jedan snažan staklenički plin, od čega bilo gdje od 30 do 70% bježi u atmosferu u tipičnoj uporabi. [32]