RGB - Serwis Elektroniki

Od ciek³ych kryszta³ów do wyœwietlacza LCDdoprowadziæ sygna³y wizyjne i zrealizowaæ ideê wyœwietlaniadynamicznego. To jednak problemy rzutuj¹ce na konstrukcjêuk³adow¹ odbiornika i powiemy o nich dalej. W dalszej czêœcibie¿¹cego punktu zamieszczamy rysunki zaczerpniête z materia³ówŸród³owych.Na rys.3.1 pokazano elementy sk³adowe matrycy ekranuLCD. Na rys.3.2 pokazano ekran jako sterowany filtr z³o¿onyz dwu polaroidów. Dzia³anie polaryzatorów œwiat³a pokazujerysunek 3.3. Rys.3.4 pokazuje skrêcenie warstw moleku³ cie-BacklightBoardModule(TFT side)LCD LayerBoard Module(Common side)GlassPlatePolarized BoardPrzezroczystoœæ ka¿dego elementu (piksela)kontrolowana jest tranzystorem TFTRys.3.1. „Kanapkowa” struktura ekranu LCDPixel (Picture Element)TFTTransparent Electrode(Pixel, TFT)Transparent Electrode(Common)Color FilterGlass PlatePolarized BoardUwaga:Nie pokazano warstwy“ Alignment Film”k³ego kryszta³u i porz¹dkuj¹c¹ to u³o¿enie foliê alignment film.Na rysunku 3.5 mamy ju¿ niemal pe³ne dzia³anie ekranu LCD.Rysunek 3.5c pokazuje natomiast jak przekszta³ciæ ekran monochromatycznyw barwny.Moleku³y u³o¿one tak jak na rys.3.5b nie s¹ aktywne optyczniew poziomej p³aszczyŸnie polaryzacji i wektory E-B falielektromagnetycznej nie ulegaj¹ skrêceniu. Wtedy filtr jest„ciemny”. Jasny jest w warunkach braku obecnoœci zewnêtrznegopola, co uzasadnia nazwê trybu pracy Normally White.Mo¿na oczywiœcie wykonaæ tak¿eekran Normally Black. W najprostszymprzypadku nale¿y obróciæ o 90° jedenz polaroidów (obojêtnie który). W praktyceszerszego znaczenia nabra³y ekranypracuj¹ce w trybie „normalnie bia-³ym”. Uzyskuje siê wtedy lepszy kontrast,który jest mankamentem ekranówLCD (ustêpuj¹ plazmie i CRT). Wszelkiefluktuacje p³aszczyzny polaryzacjis¹ mniej dokuczliwe, gdy filtr jest „jasny”,ani¿eli „ciemny”. Ca³y uk³ad jesttak¿e wtedy mniej wra¿liwy na niedok³adnoœci„gruboœci” komórek. B³êdyk¹ta skrêcenia p³aszczyzny polaryzacjiprzypadaj¹ w trybie normally white nastan „jasny” i nie s¹ tak dostrzegalne,jak w przypadku, gdy komórka (cell)ma byæ ciemna. Na rysunku 3.6 pokazanoporównanie obu trybów pracyekranu ciek³okrystalicznego normallywhite i normally black.Z nakreœlonej zasady pracy ekranuLCD wynika, ¿e pe³na przezroczystoœæto przezroczystoœæ jedynie 50% plust³umienie filtru barwnego. W takim stosunkut³umione jest œwiat³o backlight´u.Równomierne roz³o¿enie tylnego podœwietleniajest odrêbnym problememtechnologicznym. Mimo to, stosowaniepodœwietlenia o du¿ej sprawnoœci i (teoretycznie)bezpr¹dowe sterowanie pikselamiciek³ego kryszta³u sprawia, i¿ekran LCD jest energetycznie bardzosprawny. Opisana konstrukcja jest typemTN (Twisted Nematic). Jeœli za¿¹damywiêkszego k¹ta skrêcenia (p³aszczyzny polaryzacji)ani¿eli 90°, otrzymamy ekran Super TN(STN). Ekrany STN charakteryzuje ostrzejsza charakterystykasterowania, jednak obarczone s¹ one dodatkowymiwadami braku czystoœci barw. Lekarstwemjest technologia stosuj¹ca dodatkowe dwa filtryskrêcaj¹ce (koryguj¹ce) k¹t polaryzacji œwiat³a.Te dodatkowe dwie warstwy „kanapki” ekranu daj¹typ Triple STN (TSTN), zwany tak¿e Film STN(FSTN). Porównanie trybów TN i STN obrazowopokazuje rysunek 3.7 i 3.8.Dla lepszego zobrazowania i wyjaœnienia opisywanychzagadnieñ na wewnêtrznej stronie ok³adki(przedostatnia strona czasopisma) rysunki 1.1, 1.3,1.4, 3.6a, 3.6b i 3.7 zosta³y powtórzone w kolorze.SERWIS ELEKTRONIKI 2/2009 33