W prostych słowach: jak działa telewizor LCD

Piksele ekranu LCD w powiększeniu

W nowym cyklu artykułów przedstawimy Wam zasadę działania urządzeń, z których korzystacie na co dzień. Zaczynamy od sprzętu, który gości w salonach milionów Polaków: telewizora LCD.

Czym jest LCD?

Nazwa LCD to akronim oznaczający Liquid Crystal Display – wyświetlacz ciekłokrystaliczny, czyli stworzony z malutkich komórek wypełnionych ciekłym kryształem. Jest to materiał mający cechy cieczy i ciała stałego jednocześnie. Ekrany LCD powstały dzięki jego szczególnej właściwości: ciekły kryształ można kontrolować w taki sposób, by stał się matowy lub przezroczysty.

Istnieje wiele rodzajów ciekłych kryształów, choć do produkcji ekranów stosuje się kryształy z cząsteczkami ułożonymi w takim samym kierunku, ale nie całkiem uporządkowanymi (tzw. kryształy z fazą nematyczną). Ich ułożenie można łatwo zmienić pod wpływem pola elektrycznego – kontrolując w ten sposób przepływ światła przez kryształ.

Droga do oświecenia

Ekran LCD sam z siebie nie wytwarza światła. Jest podświetlany, np. przez diody LED rozmieszczone pod ekranem albo wzdłuż jego krawędzi. Powierzchnia ekranu, jak już wspomniałem, jest podzielona na komórki. Do tych komórek podłączone są elektrody, które zmieniają położenie cząsteczek ciekłego kryształu: skręcają je, decydując o tym, ile światła przepuścić przez substancję.

O to, by światło padało na kryształy pod odpowiednim kątem, a następnie, już skręcone, pod odpowiednim kątem wydostawało się z nich i było widoczne na ekranie (albo nie – jeśli chcemy zobaczyć czerń), dbają filtry polaryzacyjne umieszczone po obu stronach warstwy kryształu.

Jak powstają kolory?

Każda komórka obrazu ma jeden z trzech barwnych filtrów: czerwony, zielony i niebieski. Trzy takie komórki tworzą jeden piksel ekranu, potrafiący wyświetlić dowolny kolor poprzez odpowiednie podświetlenie barw – właśnie w drodze manipulacji strukturą ciekłego kryształu. Chcemy zobaczyć czerwień? Podświetlamy tylko komórkę czerwoną. Fiolet? Czerwoną i niebieską. Biel? Wszystkie trzy komórki naraz w równym stopniu. I tak dalej…

No dobrze – ale skąd telewizor wie, jaki kolor wyświetlić w jakim pikselu? Przecież ekran o rozdzielczości 1080p ma ponad dwa miliony pikseli, które trzeba odświeżać kilkadziesiąt razy na sekundę. Za ogarnięcie tego ogromu informacji odpowiada płyta główna telewizora, czyli jego mózg – swoisty komputer analizujący napływające dane i kontrolujący każdą z komórek wyświetlacza.

Tak w prostych słowach wygląda zasada działania telewizora LCD. W kolejnym odcinku: telewizor analogowy.

  • https://www.facebook.com/falmpeace FalmPeace

    3 rok informatyki, ledwo co to rozumiem…
    Bramki logiczne są łatwiejsze w ogarnięciu.

    • Chytrusek

      3 rok w gimnazjum?

      Przecież to proste strasznie jest…

    • Maniiiius

      Bo Wy informatycy jesteście dziwni. Toż to prosta, wręcz prymitywna technologia. CRT jest bardziej skomplikowany.

      • Dawid Poleszczuk

        Eh gimby gimby.. gdybyście jeszcze tak w praktyce wszystko umiały jak w teorii w internecie to byłoby super.

        • Maniiiius

          Gimbą to sobie kolegów z ławki nazywaj. Jestem technikiem elektronikiem a obecnie kończę studia na kierunku pokrewnym. Ale zawsze znajdzie się jakiś gnojek co wie o człowieku więcej niż on sam….

          • Dawid Poleszczuk

            no i masz srednie techniczne jak ja czyli w dzisiejszych czasach nic. studia tez koncza byle mcdonaldsy więc czym sie chwalisz? i co ma wyksztalcenie do mentalnosci?

          • Maniiiius

            Mentalność i to kompletnego buraka to ty masz. Często sobie z kolegą FalmPeace żartujemy i jak ktoś komuś “pojedzie” to drugi tego poważnie nie traktuje, ale zawsze znajdzie się jakiś niewychowany gamoń co się wpierdala pomiędzy wódkę a zakąskę.

          • Dawid Poleszczuk

            czlowieku ale o czym ty mowisz? potrafisz jakkolwiek sensownie sie wypowiedziec? napisalem komentarz do ogolu komentujacych a ty mi wyjezdzasz z tym jakie szkoly skonczyles i ze z kims tam pojazdow nie bierzecie na powaznie. co to ma do tego? w takim razie dlaczego sie tak spinasz? po prostu nie rozumiesz w jakim sensie uzylem slowa gimbus, i to wyraznie widac. co maja “pojazdy” tu do rzeczy? piszesz co popadnie czy co bo nie rozumiem.? buraka w tym wypadku to robisz sam z siebie koles.

          • Maniiiius

            Do ogółu się nie pisze używając opcji “odpowiedz”. Ja to wiem, ty to wiesz więc przestań robić z kogoś idiotę i miej jaja przyznać, że zachowałeś się jak burak. A jeśli jaj nie masz to nie podpisuj się z nazwiska – żeby rodzina się wstydzić nie musiała.

          • Dawid Poleszczuk

            przyznam kliknelo mi sie nie tam gdzie trzeba ale kontekst wypowiedzi jest jasny i zrozumialy wiec nie widze problemu. podpisywac moge sie jak chce, nie zgrywam anonymous 1337 hackorza jak ty ktory na wszystkim sie zna i kazdego wyzywa. poza tym nie widze powodow do wstydu.

          • Maniiiius

            Nie tam gdzie trzeba? Jak można pomylić wielkie, oczkojebne pole “Dołącz do dyskusji” z malutką opcją “odpowiedz” i to nawet nie pod pierwszym a drugim komentarzem? Jakbym napisał “Ty to jesteś debil” pod twoim komentarzem to uznałbyś, że piszę do autora wpisu a nie do ciebie? Wątpię. No, ale wiedziałem, że będziesz się w idiotyczny sposób tłumaczył. Wy, gimby już tak macie.

          • Dawid Poleszczuk

            nie chce mi sie z toba gadac głupku

          • Maniiiius

            Łaaa to już ten poziom? A więc dobra: Sam jesteś głupi! Kto się wyzywa ten się tak sam nazywa! Jesteś u Pani!

      • https://www.facebook.com/falmpeace FalmPeace

        Jak kolega wyżej wspomniał cyt. “Kolejny sukces polskiej oświaty”. I może nie chodzi tu o zły sposób nauczania, czy może zły rozkład materiału, zwyczajnie uczą nas głupot, w nie małych ilościach.
        Już trzeci rok “tłuczemy” Turbo Pascala, powoooli wkraczamy w C++, ostatnio ktoś omawiał linki na stronach internetowych (może w końcu przejdziemy do HTML..) “naprawiamy” Xp’eka lub omawiamy architekturę starych procesorów, po czym tłumaczą, że nikt nie jest w stanie tego do końca zrozumieć.
        Po co? Do egzaminu zawodowego przygotowywanego przez osoby nie mające o informatyce większego pojęcia.

        • Maniiiius

          Znam ten ból. W technikum mieliśmy – wydawałoby się program okrojony ze wszystkiego co ważne. A na studiach uczą nas jeszcze mniej….

        • Karacz105 .

          W c++ wkraczacie? Tzn. w podstawy?

    • Adam A

      Kolejny sukces polskiej oświaty :]

    • Vader84

      Bramki logiczne, rzeczywiście imponujące porównanie, dodawanie, mnożenie 1 i 0, ew. negacja. Masz do ogarniania rzeczywiście, prawie doktorat możesz już mieć.

      • Maniiiius

        Bramki logiczne…. Druga klasa technikum i to jakieś 3-4 godziny na to poświęcone bo materiału całe gówno było… A najgorsze jest to, że na studiach uczą tego samego co w technikach na takim samym poziomie.

        • Vader84

          Wiem, na studiach tylko mieliśmy przynajmniej trochę programowania na bramkach na komputerach i sterownikach PLC natomiast w technikum na karteczkach :)

          • Maniiiius

            A widzisz, a my mieliśmy nie tylko jagodę na komputerach ale prawdziwe układy programowalne przy pomocy jakichś 6 przycisków. Inna sprawa, że obsługiwać to potrafiły tylko dwie osoby, ja i kolega.

          • Vader84

            W technikum dno, na studiach, mieliśmy kilka stanowisk lego technic podłączonych do sterowników, zadaniem było m.in., żeby głowica z lego z ołówkiem narysowała zadaną figurę, było stanowisko z makietą kolejek i sterowanie ich ruchem (zeby nie doszło do wypadku :) ), zmieniające się światła przejazdów, pamiętam programator pralki :) pobieranie wody, wypuszczanie, podgrzewanie, sterownik silnika :) zajęcia jedne z ciekawszych, ale zgodzę się, nie każdy potrafił. Pozdrawiam

  • Godsmak

    Niby coś o LCD, a zdjęcie nie przedstawia raczej panelu LCD. RGB nie wygląda tak panelach ciekłokrysztalicznych.

  • Maniiiius

    W sumie to nie opis działania telewizora a samego wyświetlacza.

  • Muziasta

    Warto studiować fizykę, wszystko zrozumiałam XD

    • Vader84

      Szczególnie, że jeśli o fizykę atomową chodzi to przyjęto ogólną teorię, ponieważ nikt nie jest niczego pewien i tylko domniemywa :) szczególnie jeśli chodzi funkcjonowanie wszechświata :) co fizyk to teoria, a student musi się nauczyć standardu mimo, że nie jest pewne, że to prawda :)

      • Maniiiius

        Najgorsze to te kwanty…

      • Muziasta

        Zgadzam się… najśmieszniejsze jest to, że każdy ma albo podejście falowe, albo kwantowe i nijak nie rozumiem, jak to ze sobą współgra. Dopiero mam w tym semestrze kwantową…

  • Karacz105 .

    Dobra… a CO2 jak jest wydalane i dlaczego?

  • Przemo-1

    Jak powstaje barwa żółta

  • Bogdan

    Fajny tekst. Btw. Zna sie tu ktoś na LEdowych telewizorach? Znalazłem takie coś w promocji: http://www.saturn.pl/telewizor-sharp-lc-50le652v,id-938714 I zastanawiam się nad zakupem.