1.1 Felbontás
1.2 Árnyalat visszaadás
1.3 Színvisszaadás
1.4 Színmenedzsment, jelek (számok) a képfájltól a megjelenésig
2.1 Képcsöves megjelenítők
2.2 Folyadék-kristályos kijelzők

2.2 Folyadék-kristályos kijelzők

2.2.1 Fizikai alapok

A folyadék-kristályos anyagokat Friedrich Reinitzer német biokémikus fedezte fel 1888-ban. Ezek az anyagok a folyadékokhoz hasonlóan folyékonyak, bár a molekuláik bizonyos mértékig rendezettek, és így szilárdnak (kristálynak) is tekinthetők. Az LCD ( Liquid Crystal Display) kijelzőkben olyan folyadék-kristály anyagokat használunk, amelyek az áthaladó polarizált fény polarizációs síkját elforgatják.
A kijelző szendvics szerkezetű. (61. ábra) Az eszköz két szélén elhelyezett egymásra merőleges polárszűrő alaphelyzetben nem engedi át a fényt, ha azonban a középen elhelyezett folyadék-kristályt elektromos térbe helyezzük molekulái rendeződnek, ekkor az áthaladó fény polarizációs síkját elforgatják, az eszköz átlátszóvá válik.


61. ábra Az LCD kijelző szendvics szerkezete.(Forrás: Samsung Inc.)

Az LCD, mint az az előzőekből már kiderült, nem képes fénykibocsátásra. Az eszköz az információnak megfelelően a fényt vagy átengedi, vagy nem, illetve a ráeső fényt vagy visszaveri, vagy elnyeli. Ebből következik, hogy minden ilyen elven működő kijelzőnek fényforrásra van szüksége, ami vagy a kijelző mögött (transzmissziós LCD) vagy a kijelző előtt (reflexiós LCD) helyezik el.

2.2.2 TFT technológia

Fotók megjelenítésére a mátrix elrendezésű (62. ábra) LCD kijelzők alkalmasak.


62. ábra Fotók megjelenítéséhez a mátrix kijelző alkalmas.(Forrás: Samsung Inc.)

A modern kijelzőkben a cellákhoz az adatot aktív kapcsolóelemen keresztül (thin-film transistor TFT) vezetik, melyet egy integrált kondenzátor tárol a következő beírásig.


63. ábra Passzív ill. az aktív meghajtású LCD kijelző.(Forrás: Samsung Inc.)



64. ábra TFT-LCD megfejtés: Thin-Film Transistor-al (vékony-réteg tranzisztor) ellátott aktív mátrix LCD. (Forrás: Sansung Inc.)

Adott pixel beírásához a hozzá tartozó adatvezetékre rákapcsolják a cella szükséges értékét, majd a megfelelő sorvezetékre vezetik a beíró impulzust. A sorról sorra történő címzési módszer esetén az egy sorban található cellák egyszerre íródnak. Az aktív kapcsolóelemnek köszönhetően az LCD kijelzők kontrasztja és sebessége nagymértékben javult, napjainkban (2005 év) elért válaszidő 8 ms körüli a kontraszt 800:1.

2.2.3 Színes LCD

A színek megjelenítése érdekében minden egyes képponthoz három folyadék-kristály cellát rendelünk. A cellák elé megfelelően R-G-B színszűrő maszk kerül. A kijelző alapszíneit a színszűrők és a háttérvilágítás együttesen határozzák meg. A nagy színterjedelem elérése érdekében a színszűrőkkel összehangolt, három keskeny sávban sugárzó fényforrásra van szükségünk (65. ábra)


65. ábra Színes LCD. A színterjedelmet a megfelelő három keskeny sávban sugárzó fényforrás és az ezzel összehangolt színszűrők együttesen határozzák meg.(Forrás: Samsung Inc.)

Az LCD kijelezők felbontását a gyártás során integrált kijelző cellák száma határozza meg. Ha figyelembe vesszük, hogy a színes kijelzőkben minden egyes képponthoz három folyadék-kristály cella tartozik, akkor például az 1280x1024 felbontáshoz 3x1280x1024 ~ 3.8 millió cella felvitele szükséges. A kijelző méretéből és a felbontásból adódik a pixelméret, amely jellemzően 0.2 .. 0.3 milliméter körüli.
Az LCD kijelzőkön jellegzetes textúra figyelhető meg, amelynek lényegében két oka van. Az egyik a folyadék-kristály cellákat körülvevő fekete keret (66 ábra) , amely technológiából adódik (szigetelés, adatvezetékek, tároló kondenzátor, stb.,) és csökkentése a fejlesztések célja. A másik oka textúrának az egymás mellett elhelyezkedő színfoltok. A színfoltok különböző elrendezésével csökkenthető a csíkok észlelése, bár ez mind a gyártást, mind az elektronikus vezérlést nehezíti. (67 ábra)


66. ábra A kijelző pixel felületét csökkentő tényezők. (szigetelés, adatvezetékek, tároló kondenzátor, stb.)(Forrás: Samsung Inc.)



67. ábra Különböző elrendezésű szinmátrixok. Cél a megfigyelhető mintázat csökentése.(Forrás: Samsung Inc.)

Az LCD kijelzők minőségét alapvetően a méret, felbontás, kontrasztarány, válaszidő, fényerő, nézési szög paraméterek határozzák meg.

1.1 Felbontás
1.2 Árnyalat visszaadás
1.3 Színvisszaadás
1.4 Színmenedzsment, jelek (számok) a képfájltól a megjelenésig
2.1 Képcsöves megjelenítők