Monitor LCD

17" LCD monitor MAG

Monitor LCD alebo LCD panel je monitor, ktorého zobrazovacím prvkom je displej z tekutých kryštálov. Zobrazovacia časť LCD monitora je zložená z kvapalných kryštálov, ich ovládacích elektród, polarizačných filtrov a zdroja svetla. Kvapalné kryštály umožňujú dynamické riadenie jasu jednotlivých bodov monitora, čo umožňuje zobraziť aj rýchlo sa pohybujúci farebný obraz.

Technológia

Displej z tekutých kryštálov (Liquid crystal display, LCD) je tenké a ploché zobrazovacie zariadenie, ktorého obraz sa skladá z farebných alebo monochromatických bodov zoradených pred zdrojom svetla. Vyžaduje relatívne malé množstvo energie a preto ho je možné použiť i v prevádzke na batérie.

Každý bod (pixel) LCD displeja sa skladá z molekúl kvapalných (tekutých) kryštálov, ktoré sú umiestnené medzi dvoma priehľadnými elektródami. Nad a pod elektródami sa nachádzajú polarizačné filtre. Zadná stena je rovnomerne osvetlená pasívnym zdrojom svetla - neónovými trubicami, LED a pod. Filtre a natočenie molekúl kvapalných kryštálov (bez napätia sú molekuly v tzv. chaotickom stave) spôsobujú, že svetlo zo zdroja neprejde cez LCD vrstvu. Privedením napätia na elektródy sa tekuté kryštály natočia do špirálovej štruktúry tak, že rotujúce svetlo prejde cez polarizačný filter a LCD bod sa javí ako priehľadný. V okamihu pustenia elektrického prúdu do elektród sú molekuly kvapalného kryštálu ťahané rovnomerne s elektrickým poľom, čo znižuje rotáciu vstupujúceho svetla. Ak nie sú kryštály natočené vôbec, prechádzajúce svetlo bude polarizované kolmo k druhému filtru, a svetlo bude teda blokované a bod sa javí ako tmavý. Pomocou natočenia kryštálov je teda možné riadiť množstvo svetla prechádzajúce bodom, a teda jas bodu (pixelu).

Pre finančné úspory sú lacnejšie LCD multiplexované, tzn, displej je riadený riadkom a stĺpcom elektród. Jedinečné prekríženie riadku a stĺpca je vlastne bod. V danom okamihu teda nesvietia všetky body, len jeden riadok. Prepínanie je však také rýchle, že obraz sa javí ako kompaktný. V TFT displejoch je každý bod – pixel, resp. subpixel riadený vlastným tranzistorom.

Vo farebných LCD je každý pixel rozdelený do troch subpixelov a to červeného, zeleného a modrého (teda klasické RGB ako pri CRT monitoroch), ktoré sú tvorené farebnými filtrami. Svietivosť každého subpixelu je možné kontrolovať samostatne, a tak je možné dosiahnuť milióny farebných kombinácií.

Parametre

Hlavným parametrom monitora je jeho rozmer. Dnes sa používajú hlavne 21" monitory, ktorých cena je už porovnateľná so 19". Trendom sú čoraz väčšie rozmery - vzhľadom na to, že hrúbka monitora sa fakticky nemení. 15" a menšie monitory sa používajú už len pri aplikáciách, kde záleží na rozmeroch obrazu - obchody, obrazovky riadiacich počítačov... Dôležité kvalitatívnym faktorom pre LCD monitor je tiež rozlíšenie (počet bodov riadky x stĺpce, ich počet je prevzatý z CRT monitorov (1024x768, 1280x1024 ...), ale objavujú sa aj displeje s iným zobrazovacím pomerom, ako je 4:3. LCD panel sa dá vyrobiť v ľubovoľnej kombinácii pomerov strán. Ďalším dôležitým parametrom je doba odozvy (čas za ktorý prejde pixel z úplne svetlého do úplne tmavého stavu a späť). Minimálna hodnota je 20 ms. Nižšia hodnota spôsobí rozpad obrazu v rýchlych scénach - hry, filmy. Rozmer zobrazovanej plochy (napr. LCD z rozlíšením 1024x768 existujú vo formáte 19“, aj 21“ – 19“ monitor má teda menší zobrazovací bod a tým jemnejšie prekreslenie detailov), typ displeja (pasívny, alebo aktívny – dnes sa už používajú výhradne aktívne displeje – TFT), pozorovací uhol (nectnosťou LCD je, že obraz nie je plne viditeľný z každého uhla. Dnešné displeje majú zobrazovací uhol typicky 120°), nízky pozorovací uhol sa používa pre bezpečnostné displeje napr. v bankách, kde nie je žiadúce, aby sa dali údaje z displeja čítať "z boku". Text prečíta len obsluha pozorujúca displej takmer kolmo. Ďalším dôležitým parametrom je kontrast (jasový rozdiel medzi bielym - maximálne rozžiareným a čiernym bodom – typicky 800:1). Nízky kontrastný pomer spôsobuje, že čierna nie je čierna, ale sivá. Vybavenosť LCD – hlavne vstupy analógový RGB, VGA digitálny DVI). Niektoré displeje sú prekryté sklom kôli zvýšeniu odolnosti. Niekedy sú do displeja zabudované reproduktory, alebo web kamera. Dôležité je aj celkové vyhotovenie, hlavne robustnosť a pevnosť, možnosť upevnenia na stenu, design ...

Určujúce kvalitatívne parametre LCD monitorov sú:

• pomer strán (4:3, 16:9 ...)
• rozlíšenie (pre 19" minimálne 1280x1024)
• doba odozvy (pre dynamické scény maximálne 20 ms, typicky 4 - 8 ms)
• kontrastný pomer - rozdiel medzi bielou a čiernou farbou (minimálne 400:1, typicky 800:1, excelentne 1000:1)
• jas - maximálny jas bieleho bodu (minimálne 400 cd/m2, typicky 550 cd/m2)
• pozorovací uhol - horizontálny a vertikálny (minimálne 90°, typicky 120°)
• vyhotovenie (aktívna plocha prekrytá sklom, robustnosť mechanického vyhotovenia)
• výbava (D-SUB, RGB, VGA - analógový vstup, DVI - digitálny vstup, PIVOT, VIDEO vstup, TV / DVBT tuner, reproduktory ...)
• ekologické hľadiská (označenie plastov pre recykláciu, jednoduchá demontáž s minimom náradia ...)

Výhody a nevýhody

LCD monitory nahradili technológiu monitorov CRT. Majú oproti CRT monitorom viaceré výhody. Ich najväčšími výhodami je úspora miesta, stabilný obraz (obraz sa neobnovuje) pozri. obnovovacia frekvencia, nízka spotreba elektrickej energie, žiadne negatívne žiarenie, ostrý obraz a nízka váha. LCD panely majú dlhú životnosť, väčšina ich parametrov sa v čase prakticky nemení.

Nevýhodou je, že obrazovka funguje ostro len v tzv. natívnom rozlíšení, pretože má pevný počet bodov. Pri zmene rozlíšenia na iné sa obraz javí ako neostrý. (napr. zobrazenie v režime 800x600 na monitore s natívnym rozlíšením 1024x768). Ďalšou nevýhodou je možnosť poruchy bodu (vadný subpixel). Pixel potom žiari jednou farbou, čo pôsobí rušivo. Táto chyba je neopraviteľná. Niektorý výrobcovia delia monitory do tried, pričom v niektorých triedach nezaručujú, že všetky body sú v poriadku. Ďalším problémom je ich odozva - časové oneskorenie, ktoré spôsobuje "duchovanie" alebo opisovanie stopy v aktívnych častiach scény (napr. hry alebo filmy). Odozva sa udáva v prechode medzi čiernou a bielou farbou, moderné LCD monitory majú odozvu nie vyššiu ako 10 ms čo je dostatočné pre akékoľvek činnosti. Rýchlosť odozvy môže ovplyvniť napr. prostredie v ktorom sa monitor používa, v chladnom prostredí je odozva podstatne vyššia ako pri izbovej teplote. Je to spôsobené tým, že tekuté kryštály tuhnú a prechod medzi čiernou a bielou farbou tým trvá oveľa dlhšie. Tento jav je najčastejšie pozorovateľný na LCD displejoch mobilných telefónov. LCD kryštály fungujú len v určitom teplotnom rozmedzí. Priveľký chlad (mráz), alebo naopak prehriatie (priame slnko) ich môže nenávratne poškodiť.

LCD technológia umožnila aj rýchly rozvoj širokouhlých LCD monitorov, ktorých zobrazovací pomer je iný, ako štandardných 4:3 - podobne, ako je tomu pri TV. Môžme sa stretnúť s pomerom 16:9, ale aj inými. Výhodou širokouhlej obrazovky (angl. wide) je to, že je možné na displeji zobraziť viac informácii naraz, preto sú širokouhlé monitory obľúbené na sledovanie filmov, alebo pri práci s viacerými oknami. Niektoré monitory sú vybavené funkciou Pivot tá umožňuje otočiť monitor o 90 stupňov a užívateľ získa viac miesta pre prezeranie textu. S výhodou je táto funkcia využívaná pri DTP, pretože umožňuje vidieť naraz celú stránku textu. Monitory s touto funkciu majú v zadnej časti obrazovky kĺb, ktorý umožňuje monitor natočiť.

Pozri aj

• Rozlišovacia schopnosť (monitor)
• Monitor (displej)
• Obrazovkový monitor

Iné projekty

Commons

• Commons ponúka multimediálne súbory na tému Monitor LCD