Dom > Izložba > Sadržaj

Televizori sa LCD ekranom (LCD TV), televizori u boji koji koriste LCD tehnologiju za proizvodnju slika

Apr 21, 2017

LCD televizor


Generički LCD televizor sa zvučnicima na obe strane ekrana

Televizori sa LCD ekranom ( LCD TV ) su televizori koji koriste ekrane sa tečnim kristalima za proizvodnju slika. LCD televizori su tanji i lakši od katodne cevi (CRT) slične veličine ekrana i dostupni su u većim veličinama. Kada su troškovi proizvodnje pali, ova kombinacija funkcija učinila je LCD-e praktičnim za televizijske prijemnike.

2007. godine LCD televizori su prvi put premašili prodaju televizora zasnovanih na CRT-u širom svijeta, a njihova prodaja u odnosu na druge tehnologije ubrzavaju. LCD televizori brzo zamenjuju jedine glavne konkurente na tržištu velikih ekrana, plazma ekranu i televizoru sa zadnjim projekcijama . LCD ekrani su daleko najprodavaniji i prodati televizijski tip prikaza.

LCD displeji takođe imaju razne nedostatke. Druge tehnologije rešavaju ove slabosti, uključujući organske svetleće diode (OLED), FED i SED , ali od 2014. godine nijedna od njih nije ušla u široku proizvodnju za TV ekrane.


Sadržaj

[ Sakrij ]


Opis [ uredi ]

Osnovni LCD koncepti [ uredi ]

LCD televizor kod kuće zajedno sa PlayStation 3 i nekom drugom opremom

LCD televizori proizvode crnu i obojenu sliku selektivno filtrirajući belo svetlo. Svetlost je pružila serija fluorescentnih sijalica sa hladnim katodom (CCFLs) na zadnjoj strani ekrana. Danas, većina LCD-TV ekrana koristi umesto bele ili obojene LED pozadine. Milioni pojedinačnih LCD roletni, raspoređeni u mrežu, otvaraju i zatvaraju kako bi omogućili merenu količinu belog svetla. Svaki zatvarač je uparen sa obojenim filterom kako bi se uklonio sve osim crvenog, zelenog ili plavog (RGB) dela svetla od izvornog bijelog izvora. Svaki par filtera filtra formira jedan pod-piksel . Pod-pikseli su toliko mali da kada se ekran gleda sa čak i na kratkom rastojanju, pojedinačne boje se meša zajedno kako bi proizvele jedno mesto boje, piksela . Sjenka boje se kontroliše promjenom relativnog intenziteta svjetla koji prolazi kroz pod-piksele.

Tečni kristali obuhvataju širok spektar (tipično) šipke u obliku polimera koji se prirodno formiraju u tanke, naručene slojeve, za razliku od slučajnog poravnanja normalne tečnosti . Neki od njih, nematski tečni kristali , takođe pokazuju efekat poravnanja između slojeva. Poseban pravac poravnanja nematičkog tečnog kristala može se postaviti postavljanjem u kontakt sa slojem poravnanja ili režisom, koji je u suštini materijal sa mikroskopskim žlebovima u njemu, na podupiračima. Kada se postavi na režiju, sloj u kontaktu će se poravnati sa žlebovima, a gornji slojevi će se naknadno usaglasiti sa slojevima ispod, većim materijalom koji uzima u ravnotežu režima. U slučaju Twisted Nematic (TN) LCD, ovaj efekat se koristi korišćenjem dva režima raspoređenih pod pravim uglom i smeštenih blizu tečnih kristala između njih. Ovo podstiče slojeve da se usaglase u dva pravca, stvarajući izrađenu konstrukciju sa svakim slojem poravnanim sa nešto drugačijim uglom od onih sa obe strane.

Zatvarači na LCD ekranu sastoje se od tri glavna elementa. Na donjoj i gornjoj strani zatvarača nalaze se polarizacione ploče pod pravim uglom. Normalno, svetlost ne može da putuje kroz par polarizatora postavljenih na ovaj način, a displej bi bio crn. Polarizatori takođe nose direktore kako bi kreirali ukrivljenu strukturu poravnatu sa polarizatorima sa obe strane. Kako svetlost izlazi iz zadnjeg polarizatora, prirodno će pratiti okret tečnih kristala, izlazeći od prednjeg dela tečnog kristala, okrećući se kroz pravi ugao, koji mu omogućava prolaz kroz prednji polarizator. LCD ekrani su normalno transparentni u ovom načinu rada.

Za isključivanje zatvarača napon se nanosi preko nje od prednjeg do nazad. Molekuli u obliku šipke poravnavaju se električnim poljem umesto direktora, iskrivljavajući upletenu strukturu. Svetlost više ne menja polarizaciju dok protiče kroz tečni kristal i više ne prolazi kroz prednji polarizator. Upravljanjem napona koji se primjenjuje preko tečnog kristala može se odabrati količina preostalog uvijanja. Ovo omogućava kontrolu prozračnosti zatvarača. Da bi se poboljšalo vreme uključivanja, ćelije su postavljene pod pritiskom, što povećava snagu da se ponovo usaglasi sa režiserima kada je polje isključeno.

Nekoliko drugih varijacija i modifikacija korišćeno je u cilju poboljšanja performansi u određenim aplikacijama. Displeji u pločama (IPS i S-IPS) nude široke uglove gledanja i bolju reprodukciju boja, ali su teže konstruisati i imati nešto sporije vreme odziva. Vertikalno poravnanje (VA, S-PVA i MVA) nude veći kontrast i dobre reakcije, ali pate od promene boje kada se gleda sa strane. U principu, svi ovi prikazi rade na sličan način kontrolišući polarizaciju izvora svjetlosti.

Adresiranje pod-piksela [ uredi ]

Kratki prikaz (300 ×) na tipičnom LCD ekranu, jasno prikazuje strukturu pod-piksela. "Urez" u donjem levom uglu svakog pod-piksela je tanki-filmski tranzistor. Povezani kondenzatori i adresne linije nalaze se oko zatvarača u tamnim područjima.

U cilju adresiranja pojedinačnog zatvarača na displeju, serija elektroda se nanosi na ploče sa obe strane tečnog kristala. Jedna strana ima horizontalne trake koje formiraju redove, a druga ima vertikalne trake koje formiraju kolone. Snabdevanjem napona do jednog reda i jedne kolone, polje će biti generirano na mestu gde oni prelaze. Pošto bi metalna elektroda bila neprozirna, LCD-ovi koriste elektrode napravljene od prozirnog provodnika, obično indijum-oksin-oksida .

Pošto adresiranje jednog zatvarača zahtijeva snagu koja se isporučuje do čitavog reda i stupca, neka od polja uvijek ističe u okolne roletne. Tečni kristali su prilično osetljivi, a čak i male količine propuštenog polja će dovesti do nekog nivoa prekida. Ovo delimično prebacivanje okolnih roletni zamagljuje rezultujuću sliku. Još jedan problem u ranim LCD sistemima bio je da su naponi potrebni za postavljanje okidača do određenog uvijanja veoma nizak, ali taj napon je bio prenizak da bi se kristali ponovo uskladili sa razumnim performansama. To je rezultiralo sporim vremenima odziva i dovelo do lako vidljivog " duvanja " na ovim displejima na brzim slikama, kao što je kursor miša na ekranu računara. Čak i skrolovanje teksta često prikazano kao nečitljivo zamućenje, a brzina prebacivanja je bila suviše spora za korištenje kao korisni televizijski ekran.

Da bi napali ove probleme, savremeni LCD-ovi koriste aktivni matrični dizajn. Umjesto napajanja obe elektrode, jedan set, obično prednji, je pričvršćen za zajedničko tlo. Sa zadnje strane, svaki zatvarač je uparen sa tankim filmskim tranzistorima koji se uključuju kao odgovor na razdvojene nivoe napona, recimo 0 i +5 volti. Nova linija adresiranja, linija vrata , dodata je kao zasebni prekidač za tranzistore. Redovi i stubovi su adresirani kao i ranije, ali tranzistori osiguravaju da se radi samo na jednom zatvaraču na prelaznoj tački; Svako propušteno polje je premalo za promenu okolnih tranzistora. Kada je uključen, konstantna i relativno visoka količina punjenja protiče iz linije izvora kroz tranzistor i u pridruženi kondenzator . Kondenzator se napuni sve dok ne drži tačan upravljački napon, polako ga propušta kroz kristal na zajedničko tlo. Struja je vrlo brza i nije prikladna za finu kontrolu nastalih troškova za skladištenje, tako da se modulacija pulsnog koda koristi za precizno upravljanje ukupnim protokom. Ovo ne samo da omogućuje vrlo preciznu kontrolu nad roletnama, jer se kondenzator može brzo napuniti ili odvoditi, ali i vreme odziva na zatvarač se dramatično poboljšava.

Izgradnja displeja [ uredi ]

Tipičan sklop zatvarača sastoji se od sendviča nekoliko slojeva smeštenih na dva tanka staklena ploča formirajući prednji i zadnji deo displeja. Za manje veličine ekrana (ispod 30 inča (760 mm)), staklene pločice se mogu zameniti plastikom.

Zadnji list počinje polarizacionim filmom, staklenim pločama, aktivnim matričnim komponentama i adresiranjem elektroda, a zatim i režiserom. Prednji list je sličan, ali nedostaje komponenti aktivne matrice, zamenjujući ih sa uzorkovanim bojama. Koristeći višestepeni postupak konstrukcije, oba lista mogu se proizvoditi na istoj liniji montaže. Tečni kristal se postavlja između dva lista u plastificiranom plastičnom listu koji deli tečnost u pojedinačne roletne i drži listove na preciznoj udaljenosti od drugih.

Kritični korak u proizvodnom procesu je depozicija komponenti aktivne matrice. Oni imaju relativno visoku stopu neuspeha, što ovi pikseli na ekranu "uvek uključuju". Ako ima dovoljno slomljenih piksela, ekran mora biti odbačen. Broj odbačenih panela ima snažan efekat na cijenu nastalih televizora, a glavni pada padova u cenama između 2006 i 2008 je bila uglavnom zbog poboljšanih procesa.

Za proizvodnju kompletne televizije, sklop zatvarača se kombinuje sa kontrolnom elektronikom i pozadinskim osvjetljenjem. Pozadinsko osvetljenje za male komplete može da se obezbedi jednim lamelom pomoću difuzora ili mraznog ogledala kako bi se rasprostirala svetlost, ali za veće prikaze jedna lampa nije dovoljno svetla, a zadnja površina umesto toga pokrivena brojnim zasebnim svetiljkama. Ostvarivanje čak osvetljenja preko prednjeg čitavog displeja ostaje izazov, a svetle i tamne tačke nisu neuobičajene.

Upoređivanje [ uredi ]

19 " Sony LCD televizor

Pakovanje [ uredi ]

U CRT-u elektronski zrak se proizvodi grejanjem metalnog filamenta koji "vreće" elektrone sa svoje površine. Elektroni se zatim ubrzavaju i fokusiraju u elektronskom pištolju , a imaju za cilj odgovarajuću lokaciju na ekranu pomoću elektromagneta . Većina energetskog budžeta CRT-a ide u zagrevanje filamenta, zbog čega je pozadina televizije zasnovane na CRT-u vruća. S obzirom da se elektroni lako odvajaju molekulima gasa, cela cev se mora držati u vakuumu. Atmosferska sila na prednjoj strani cijevi raste sa površinom koja zahtijeva sve deblje staklo. Ovo ograničava praktične CRT veličine oko 30 inča; (76 cm) prikazani su do 102 inča, ali su težili nekoliko stotina kilograma, a televizije veće od ovoga su se morale obratiti drugim tehnologijama poput projekcije pozadine .

Nedostatak vakuuma na LCD televiziji je jedna od njegovih prednosti; Postoji mali broj vakuuma u setovima koji koriste CCFL pozadinsko osvjetljenje, ali ovo je raspoređeno u cilindrima koji su prirodno jači od velikih ravnih ploča. Uklanjanje potrebe za teškim staklenim licima omogućava LCD-u da budu mnogo lakši od drugih tehnologija. Na primjer, Sharp LC-42D65, prilično tipičan 42-inčni (106 cm) LCD televizor, teži 55 lbs (25 kg) uključujući postolje, [1] dok je Sony KV-40XBR800, 40 " 102 cm) 4: 3 CRT težak je težak 304 lbs (138 kg) bez postolja, gotovo šest puta više od težine [2]

LCD paneli, kao i ostali displeji sa ravnim ekranom , takođe su mnogo tanji od CRT-ova. Pošto CRT može savijati elektronski zrak samo kroz kritični ugao dok još uvek održava fokus, elektronski pištolj mora biti postavljen na određeno rastojanje od prednje strane televizora. U ranim setovima iz 1950-ih ugao je često bio mali kao 35 stepeni izvan ose, ali poboljšanja, posebno konvergencija pomoću kompjutera, omogućila je dramatično poboljšanje i, konačno u svojoj evoluciji, preklapala. Ipak, čak i najbolji CRT su mnogo dublje od LCD ekrana; KV-40XBR800 je dubok 26 cm (66 cm), dok je LC-42D65U debeo manje od 4 inča [1] - postolje je mnogo dublje od ekrana kako bi se obezbedila stabilnost.

Teoretski, LCD-ovi mogu biti izgrađeni u bilo kojoj veličini, pri čemu su prinosi proizvodnje glavni prim. Kako su se prinosi povećali, uobičajene veličine LCD zaslona porasle su od 14 "(35 cm) do 30" (70 cm) do 42 "(107 cm), a zatim seti od 132" (165 cm) i 65 "(165 cm) Sada široko dostupni.To omogućava LCD ekranima da se direktno nadmeću sa većinom projekcionih televizora u kući, a u poređenju sa tim tehnologijama, LCD ekrani imaju bolji kvalitet slike. ).

Efikasnost [ uredi ]

LCD-ovi su relativno neefikasni u pogledu upotrebe energije po veličini ekrana, jer velika većina svetla koja se proizvodi na zadnjem delu ekrana je blokirana pre nego što dođe do gledatelja. Za početak, zadnji polarizator filtrira više od pola izvornog nepolarizovanog svetla. Ispitivanje gornje slike, možete videti da je dobar deo površine ekrana prekriven strukturom ćelija oko roletne, što uklanja drugi deo. Nakon toga, svaki filter u boji sub-piksela uklanja većinu onoga što je ostavljeno da ostavi samo željenu boju. Na kraju, da bi se kontrolisala boja i svetlina piksela u celini, neko svetlo se gubi prilikom prenosa prednjeg polarizera u on-stanje neuspešnim radom zatvarača.

Iz ovih razloga sistem pozadinskog osvetljenja mora biti izuzetno moćan. Uprkos korišćenju visoko efikasnih CCFL-ova, većina kompleta koristi nekoliko stotina vataka snage, više nego što bi bilo potrebno da upali celu kuću istom tehnologijom. Kao rezultat toga, LCD televizori koji koriste CCFL završavaju sa ukupnom potrošnjom energije sličnim CRT iste veličine. Koristeći iste primjere, KV-40XBR800 oslobađa 245 W, [2] dok LC-42D65 ispušta 235 W. [1] Plazma displeji su gori; Najbolji su na paru sa LCD ekranima, ali tipični setovi izvlače mnogo više. [3]

Savremeni LCD setovi su pokušali da se upute na korišćenje energije kroz proces poznat kao "dinamičko osvetljenje" (prvobitno uveden iz drugih razloga, vidi ispod). Ovaj sistem pregleda sliku kako bi pronašla područja koja su tamnija i smanjuje pozadinsko osvetljenje u tim područjima. CCFL su dugi cilindri koji pokreću dužinu ekrana, tako da se ova promjena može koristiti samo za kontrolu osvetljenosti ekrana kao celine ili bar širokih horizontalnih opsega. Ovo čini tehniku podesnom samo za određene tipove slika, kao što su krediti na kraju filma. Neki proizvođači [4] su 2009. godine napravili neke televizore koristeći HCFL (efikasniji od CCFL-a). Postavljaju se pomoću distribuiranih LED-a iza ekrana, pri čemu svako LED osvetljenje ima samo mali broj piksela, obično 16 do 16 patch-a, omogućuje bolju lokalnu dimenziju dinamičkim podešavanjem osvjetljenja mnogo manjih područja, što je pogodno za mnogo širi skup Slike.

Još jedna tekuća oblast istraživanja je da se koriste materijali koji optički traže svetlost kako bi ponovo koristili što više signala. Jedno od potencijalnih poboljšanja je korišćenje mikroprizmi ili dihromatskih ogledala da se rasvjeta u R, G i B, umjesto da se apsorbuju neželjene boje u filteru. Uspešan sistem bi poboljšao efikasnost tri puta. Drugo bi bilo da usmerite svetlo koje bi normalno padalo na neprozirne elemente nazad u prozirni deo roletne.

Nekoliko novijih tehnologija, OLED , FED i SED , imaju manju potrošnju energije kao jednu od svojih primarnih prednosti. Sve ove tehnologije direktno proizvode svetlost na osnovi pod-piksela i koriste samo toliko snage koliko to zahteva nivo svetlosti. Sony je prikazao 36 "FED uređaje koji prikazuju vrlo jake slike crtajući samo 14 W, manje od 1/10 koliko i sličan veličini LCD-a. OLED i SED su slični FED-ovima u smislu snage. Niske potrošnje, kao što su laptop računari i mobilni telefoni , a ove vrste uređaja bile su tržište koje je prvobitno pokrenulo LCD tehnologiju zbog njegove male težine i tanke težine.

Kvalitet slike [ uredi ]

LCD televizor džepne veličine putnika

Rani LCD setovi su u velikoj mjeri osramoćeni zbog lošeg ukupnog kvaliteta slike , prije svega duhova na brzim slikama, slabog kontrasta i blatnih boja. Uprkos mnogim predviđanjima da će druge tehnologije uvek pobediti LCD-e, velike brojne investicije u proizvodnju LCD-a, proizvodnji i elektronskoj obradi slike obraćaju se na mnoge od ovih problema.

Vrijeme odziva [ uredi ]

Za video zapis od 60 sličica u sekundi, koji je uobičajen u Severnoj Americi, svaki piksel je osvetljen za 17 ms pre nego što je potrebno ponovo prelistati (sa 50 sličica u sekundi, to je 20 ms u Evropi). Rani LCD ekrani su imali vreme odgovora po stotinama milisekundi, što ih je učinilo beskorisnom za televiziju. Kombinacija poboljšanja u tehnologiji materijala od sedamdesetih godina prošlog veka znatno je poboljšala ovo, kao i tehnike aktivne matrice. Do 2000. godine, LCD paneli sa vremenom odziva oko 20 ms bili su relativno česti u računarskim ulogama. Ovo nije bilo dovoljno brzo za korišćenje televizije.

Najveće poboljšanje, koje je NEC započeo, dovelo je do prvih praktičnih LCD televizora. NEC je primetio da tečnim kristalima treba neko vreme da se kreću u novu orijentaciju, ali brzo zaustavljaju. Ako bi inicijalni pokret mogao biti ubrzan, ukupni učinak bi se povećao. Rešenje NEC-a je bilo povećanje napona tokom "perioda spinovanja" kada se kondenzator u početku napuni, a zatim se vraćao na normalne nivoe da bi ga napunio do potrebnog napona. Uobičajena metoda je udvostručiti napon, ali prepoloviti širinu impulsa, dajući istu ukupnu količinu struje. Tehnika se naziva "Overdrive" od strane NEC-a, a sada se široko koristi na gotovo svim LCD ekranima.

Još jedno veliko poboljšanje u odzivnom vremenu postignuto je dodavanjem memorije za zadržavanje sadržaja displeja - nešto što televiziji treba u svakom slučaju, ali nije bilo prvobitno potrebno u ulogu računarskog monitora koji je pokrenuo LCD industriju. Na starijim displejima aktivni matrični kondenzatori su bili prvo ispražnjeni, a zatim su ponovo dopunjavali novu vrijednost uz svaki osvježenje. Ali u većini slučajeva, velika većina slike na ekranu se ne menja iz okvira u okvir. Držeći pre i posle vrednosti u memoriji računara , upoređujući ih i samo resetovanjem onih pod-piksela koji su se zapravo promenili, smanjeno je vrijeme provedeno za punjenje i praznjenje kondenzatora. Štaviše, kondenzatori nisu potpuno odvodjeni; Umesto toga, postojeći nivo napunjenosti se povećava ili smanjuje kako bi se podudarala sa novom vrijednošću, koja obično zahtijeva manje impulsa punjenja. Ova promena, koja je izolovana od elektronike vozača i jeftina za implementaciju, poboljšala je vrijeme odziva za oko dva puta.

Zajedno, zajedno sa kontinuiranim poboljšanjima u samim tečnim kristalima i povećanjem frekvencije osvežavanja od 60 Hz do 120 i 240 Hz, vrijeme odziva palo je sa 20 ms u 2000. godini na oko 2 ms u najboljim modernim ekranima. Ali čak i ovo nije baš dovoljno brzo jer će se piksel i dalje prebacivati dok se okvir prikazuje. Konvencionalni CRT-i su mnogo manje od 1 ms, a plazma i OLED displeji se ponašaju sa porastom od 0,001 ms.

Jedan od načina da se dodatno poboljša efektivna brzina osvežavanja je korišćenje "super-uzorkovanja", i postaje sve uobičajeno na high-end setovima. Pošto se zamagljivanje kretanja javlja tokom prelaska iz jednog stanja u drugi, to se može smanjiti dvostrukom brzinom osvežavanja LCD panela i izgradnjom intermedijskih okvira uz pomoć različitih tehnika kompenzacije kretanja . Ovo pomera tranzicije i znači da je pozadinsko osvjetljenje uključeno samo kada se tranzicije uspostavljaju. Brojni high-end setovi nude 120 Hz (u Severnoj Americi) ili 100 Hz (u Evropi) stope osvežavanja koristeći ovu tehniku. Drugo rešenje je da isključite pozadinsko osvetljenje samo kada je zatvarač potpuno uključen. Kako bi se osiguralo da ekran ne treperi, ovi sistemi oslobađaju pozadinsko osvetljenje nekoliko puta po osvježavanju, slično projektu filma, gdje se zatvarač otvara i zatvara nekoliko puta po kadru.

Kontrast [ uredi ]

Čak iu potpuno isključenom stanju, tečni kristali omogućavaju curenje kroz određene svetlosti. Ovo ograničava njihov odnos kontrasta na oko 1600: 1 na najboljim modernim setovima, kada se meri pomoću ANSI mjerenja (ANSI IT7.215-1992). Proizvođači često citiraju odnos kontrasta "Full On / Off", što je oko 25% veće za bilo koji skup. [5]

Ovaj nedostatak kontrasta je najočigledniji u tamnijim scenama. Za prikaz boje blizu crne boje, LCD ručice treba okrenuti do gotovo potpune neprozirnosti, ograničavajući broj diskretnih boja koje mogu prikazati. To dovodi do "posteriziranja" efekata i opsega diskretnih boja koje postaju vidljive u senkama, zbog čega mnogi pregledi LCD televizora pominju "detalj sjene". [6] Za razliku od toga, LED televizori najvišeg kvaliteta nude regularne kontrastne količine od 5.000.000: 1.

S obzirom na to da je ukupna količina svetlosti koja dospe u gledaoce kombinacija pozadinskog osvetljenja i zatvarača, savremeni setovi mogu da koriste "dinamičko pozadinsko osvetljenje" ili lokalno zatamnjevanje kako bi poboljšali odnos kontrasta i detalje senke. Ako je određena oblast ekrana mračna, konvencionalni set će morati da podesi svoje zatvarače blizu neprozirne da bi smanjili svetlost. Međutim, ako se pozadinsko osvetljenje smanjuje za pola u tom području, zatvaranje se može smanjiti za pola, a broj dostupnih nivoa zatvaranja u pod-pikselima udvostručuje se. Ovo je glavni razlog zbog kojeg high-end setovi nude dinamičko osvetljenje (za razliku od uštede energije, pomenutih ranije), omogućavajući dramatično poboljšanje kontrasta na ekranu. Dok su LCD blende u stanju da proizvedu odnos kontrasta od 1000: 1, dodavanjem 30 nivoa dinamičkog pozadinskog osvetljenja to je poboljšano na 30,000: 1.

Međutim, oblast ekrana koja se može dinamički podesiti je funkcija izvora pozadinskog osvetljenja. CCFL su tanke cevi koje upalju mnoge redove (ili stupce) preko celog ekrana odjednom, i to je rasprostranjeno sa difuzorima. CCFL mora biti vođen dovoljno snage da osvetli najsjajnije područje dela slike ispred njega, pa ako je slika s jedne strane i tamna sa druge, ova tehnika se ne može uspešno koristiti. Prikazuje pozadinsko osvetljenje punim nizom LED-a, imaju prednost, jer svako LED osvetljava samo mali poklopac ekrana. Ovo omogućava da se dinamičko pozadinsko osvetljenje koristi na mnogo širim raznim slikama. Ekranski osvetljeni ekrani ne uživaju u ovoj prednosti. Ovi ekrani imaju LED diode samo duž ivica i koriste svetlosnu vodičnu ploču pokrivenu hiljadama konveksnih udubljenja koje odražavaju svetlost sa LED-a koje spaljuju bočne strane preko LCD matrice i filtera. LED diode na osvetljenim ekranima mogu se dimiti samo na globalnom nivou, a ne pojedinačno. Zbog troškova, većina LCD televizora ima pozadinsko osvjetljenje na ivici.

Masivna podrška na ovom papiru je razlog zašto mnogi setovi sada postavljaju "dinamički kontrastni odnos" u njihove specifikacije. Postoji široko rasprostranjena debata u audio-vizuelnom svetu o tome da li su dinamički kontrastni pokazatelji stvarni ili jednostavno marketing govore. [7] [8] Osmatrači obično primećuju da čak i najbolji LCD uređaji ne mogu da se podudaraju sa odnosima kontrasta ili dubokim crnim plazma ekranima, uprkos tome što su na papiru ocenjeni kao mnogo viši. Međutim, od 2014. godine nema vodećih proizvođača plazma displeja. Kontrolni lideri sada se prikazuju na bazi OLED-a.

Boja gamut [ uredi ]

Boja na LCD televizoru se proizvodi filtriranjem bijelog izvora, a zatim selektivno zatvaranje tri primarne boje u odnosu na jedno drugo. Tačnost i kvalitet rezultujućih boja stoga zavise od izvora pozadinskog osvetljenja i njegove sposobnosti da ravnomerno proizvode bijelo svjetlo. CCFL-i koji su korišćeni na ranijim LCD televizorima nisu bili posebno belci i uglavnom su bili najjačiji u zelenilu. Moderno pozadinsko osvetljenje poboljšalo je ovo i postavlja uobičajeno cvetni prostor koji pokriva oko 75% NTSC 1953 boja . Korišćenje bijelih LED dioda kao pozadinskog osvetljenja poboljšava ovo dalje.

U septembru 2009 kompanija Nanoco , kompanija iz Velike Britanije, najavila je da je potpisala zajednički razvojni sporazum sa velikom japanskom elektroničkom kompanijom pod kojom će dizajnirati i razvijati kvantne tačke (QD) za korištenje u LED osvjetljenjima na LCD televizorima. [9] Kvantne tačke se vrednuju za prikaze, jer emituju svetlost u vrlo specifičnim Gaussovim rasporedima . [10] Ovo može dovesti do prikaza koji preciznije prikazuje boje koje ljudsko oko može da vidi. Da bi se proizvelo belo svetlo koje najbolje odgovara kao LCD pozadinsko osvetljenje, dijelovi svetla LED plavog emitovanja se transformišu kvantnim tačkama u zeleno i crveno svetlo malog propusnog opsega, tako da kombinovano belo svetlo dozvoljava gotovo idealnu gabanu boja koja generiše Filteri boja na LCD ekranu. Pored toga, efikasnost je poboljšana, pošto se više ne pojavljuju međusobne boje (talasne dužine) i ne moraju biti filtrirane od strane RGB filtera boja na LCD ekranu. Američka kompanija QD Vision sarađivala je s Sonyom za pokretanje LCD televizora korišćenjem ove tehnike pod oznakom marketing Triluminos 2013.

Na Consumer Electronics Showu 2015. Samsung Electronics , LG Electronics , kineska TCL Corporation i Sony su pokazali LED pozadinsko osvjetljenje LCD ekrana osetljivog na QD. [12] [12]

Istorija [ uredi ]

LCD TV koji se nalazio na zidu u Svetskom trgovinskom centru u Tajpeju tokom emisije Computex Taipei 2008. godine.

Rani napori [ uredi ]

LCD ekrani pasivne matrice prvi su postali uobičajeni 1980-ih godina za različite prenosne računarske uloge. U to vrijeme su se takmičile sa plazma ekranima u istom tržišnom prostoru. LCD-ovi su imali veoma sporo stope osvježavanja koji su zamaglali ekran čak i kroz skrolovanje teksta, ali njihova mala težina i niska cijena su bile velike koristi. Ekrani pomoću reflektirajućih LCD-a ne zahtevaju unutrašnji izvor svjetlosti, što ih čini posebno pogodnim za laptop računare.

Stope osvežavanja ranih uređaja su bile sporo da bi bile korisne za televiziju. Prenosne televizije bile su ciljna aplikacija za LCD ekrane. LCD-ovi troše daleko manje energije od akumulatora, čak i miniaturnih cevi koje se koriste u prenosnim televizijama iz doba. Najstariji komercijalno napravljen LCD televizor je bio Casio TV-10 napravljen 1983. godine. [13] Rezolucije su bile ograničene na standardnu definiciju , iako su mnoge tehnologije potiskivale prikaze prema granicama tog standarda; Super VHS je ponudio poboljšanu zasićenost boja, a DVD-ovi su dodali i veće rezolucije. Čak i sa ovim napredovanjima, veličine ekrana iznad 30 "bile su rijetke, jer bi se ovi formati počeli pojavljivati blokirani na normalnim rastojanjima sjedišta kada se gledaju na većim ekranima. Projekcijski sistemi su uglavnom bili ograničeni na situacije gdje je sliku moralo gledati veća publika.

Ipak, tokom ovog perioda došlo je do eksperimentisanja sa LCD televizorima. 1988. godine Sharp Corporation je predstavio prvu komercijalnu LCD televiziju, 14-inčni model sa aktivnom matričnom adresiranjem pomoću tankih filmskih tranzistora (TFT), koji su prvenstveno ponuđeni kao butični proizvodi za klijente i nisu bili usmjereni na opšte tržište. U isto vreme, plazma displeji mogu lako ponuditi performanse potrebne za izradu visokokvalitetnog displeja, ali su imali nizak nivo osvjetljenja i vrlo visoku potrošnju energije. Međutim, niz napretaka doveli su do plazma ekrana koji premašuju LCD-e u poboljšanju performansi, počevši od poboljšanja Fujitsu-a Tehnike izgradnje 1979. godine, Hitachi poboljšani fosfor 1984. godine, a AT & T je eliminisao crne površine između pod-piksela sredinom 1980-ih. Do kraja 1980-ih, plazma displeji bili su daleko unaprijed od LCD-a.

High-definition [ uredi ]

Bila je to spora standardizacija televizije visoke definicije koja je prvo proizvela tržište za nove televizijske tehnologije. Konkretno, širi odnos slike 16: 9 novog materijala bio je teško izgraditi koristeći CRT; Idealno CRT treba da bude savršeno kružni kako bi najbolje zadržao svoj unutrašnji vakuum, a kako se aspekt postaje pravougaonog, postaje teže napraviti cijevi. Istovremeno, mnogo veće rezolucije koje su ponuđene ove nove formate izgubile su se na manjim veličinama ekrana, tako da su se CRT suočavali sa dvostrukim problemima postajanja većim i pravougaonom u isto vrijeme. LCD ekrani još uvek nisu bili u stanju da se suoče sa brzim slikama, posebno kod većih rezolucija, a od sredine devedesetih godina plazma displeja je bila jedina stvarna ponuda u prostoru visoke rezolucije.

Kroz zaustavljanje uvođenja HDTV-a sredinom devedesetih u početak 2000-ih, plazma ekrani su primarna tehnologija visoke rezolucije. Međutim, njihovi visoki troškovi, kako u proizvodnji, tako i na ulici, značili su da starije tehnologije poput CRT-a održavaju otisak uprkos njihovim nedostacima. Međutim, LCD je široko rasprostranjen da nije u mogućnosti da skali u isti prostor, a široko je verovatno da bi se prelazak na visoku definiciju u potpunosti isključio sa tržišta.

Ova situacija se brzo promenila. Za razliku od ranog optimizma, plazma monitori nikada nisu videli velike ekonomije obima koje su se očekivale i ostalo skupe. U međuvremenu, LCD tehnologije kao što je Overdrive počele su da se bave sposobnošću rada na brzinama televizora. Prvobitno proizvedeni u manjim dimenzijama, koji se uklapaju u niski kraj koji plazma nije mogao da popuni, LCD-ovi su počeli da iskusavaju ekonomiju obima koja plazma nije uspela da postigne. Do 2004. godine, 32 "modeli su bili široko dostupni, 42" setovi su postali uobičajeni, a mnogo veći prototipi su bili demonstrirani.

Preuzimanje tržišta [ uredi ]

Iako su plazma nastavila da drži spornu ivicu kvaliteta slike preko LCD ekrana, a čak i prednost u cijenama za setove u kritičnoj veličini od 42 "i većoj, cijene LCD-a počele su brzo da padaju u 2006. dok su se njihove veličine ekrana povećavale slično brzom brzinom. 2006, nekoliko proizvođača su ponudili 42 "LCD ekran, iako je cijena premije, zahvatajući jedino uporište plazme. Još kritičnije, LCD-ovi nude veće rezolucije i istinsku podršku od 1080p , dok su plazma zaglavljena na 720p , što je činilo razliku u ceni. [14]

Predviđanja da će cene LCD ekrana brzo padati tokom 2007. dovele su do stavova "čekati i videti" na tržištu, a prodaja svih televizora velikih ekrana stagnirala su dok su kupci gledali kako bi se to dogodilo. [14] Plasmas i LCD-ovi su dostigli paritet cijene u 2007. godini, pri čemu je veća rezolucija LCD-a bila dobitna tačka za mnoge prodaju. [14] Do kraja 2007. godine bilo je jasno da će LCD ekrani prodati plazmu tokom kritične božićne sezone prodaje. [15] [16] Ovo je uprkos činjenici da su plasmovi i dalje imali prednost u odnosu na kvalitet slike, ali kako je predsednik kompanije Chunghwa Picture Tubes zabeležio nakon zatvaranja proizvodne linije u plazmi, "Globalno, toliko kompanija, toliko investicija , Tako da mnogi ljudi rade u ovoj oblasti na ovom proizvodu, tako da mogu tako brzo da se poboljšaju. " [14]

Kada su podaci o prodaji za božićnu sezonu 2007 konačno bili izjednačeni, stručnjaci su bili iznenađeni kada su otkrili da LCD-ovi nisu imali samo plasiranu plazmu, već i CRT-e u istom periodu. [17] Ova evolucija dovela je konkurenciju velikih ekrana sa tržišta gotovo preko noći. Plazma je preuzeo sisteme zadnjeg projekcionog sistema u 2005. godini. [18] Isto važi za CRT koji su trajali samo nekoliko mjeseci; Sony je završio prodaju svog poznatog Trinitrona na većini tržišta u 2007. godini, i zatvorio poslednju fabriku u martu 2008. [19] U februaru 2009, objavljivanje Pioneer Electronics- a završava proizvodnju plazma ekrana, široko se smatra glavnom tačkom istorije te tehnologije Takođe. [20]

Dominacija LCD-a na televizijskom tržištu brzo se ubrzala. [14] To je bila jedina tehnologija koja je mogla da se skali i na gore i dole veličine, koja pokriva i high-end tržište za velike ekrane u klasi od 40 do 50 ", kao i kupce koji žele zamijeniti svoje postojeće manje CRT skupove u 14 do 30 ". Izgradnja preko ovih širokih razmera brzo je gurnula cene nizu tabele. [17]

U 2008. godini, isporuka LCD TV-a porasla je za 33 posto u odnosu na 2007. godinu na 105 miliona jedinica. [21] U 2009. godini, isporuka LCD TV-a porasla je na 146 miliona jedinica (69% od ukupno 211 miliona TV pošiljki). [22] Tokom 2010. isporuka LCD televizora dosegla je 187,9 miliona jedinica (od ukupno 247 miliona TV isporuka). [23] [24]

Aktuelne panele šeste generacije od strane velikih proizvođača kao što su Sony , Sharp Corporation , LG Display , Panasonic i Samsung najavili su većim modelima:

  • U oktobru 2004. Sharp je najavio uspešnu proizvodnju 65-inčnog panela.

  • U martu 2005. Samsung je najavio 82-inčni LCD panel. [25]

  • U avgustu 2006. LG Display Consumer Electronics najavio je 100-inčni LCD televizor [26]

  • U januaru 2007. Sharp je prikazao 108-inčni LCD panel pod imenom AQUOS na CES- u u Las Vegasu. [27]

Nedavna istraživanja [ uredi ]

Neki proizvođači takođe eksperimentišu sa produžavanjem reprodukcije boje LCD televizora. Iako postojeći LCD paneli mogu da isporučuju sve sRGB boje koristeći odgovarajuću kombinaciju spektralnog osvetljenja i optičkih filtera, proizvođači žele prikazati još više boja. Jedan od pristupa je da koristite četvrtu ili čak petu i šestu boju u nizu optičkih boja. Drugi pristup je korištenje dva seta odgovarajućih ozonskih pozadinskih svjetala (npr. LED-ova ), sa blago različitim bojama, u kombinaciji sa širokopojasnim optičkim filterima u panelu i promjenjivim pozadinskim osvetljenjem svaki uzastopni okvir. Potpuno korišćenje proširene gabone boje naravno će zahtevati odgovarajući zarobljeni materijal i neke modifikacije na distributivnom kanalu. U suprotnom, jedina upotreba dodatnih boja bi bila da omogućite gledaocu da pojačava zasićenje boja televizijske slike preko onoga što je trebalo da proizvede, ali izbegavaju inače neizbežni gubitak detalja ("burnout") u zasićenim područjima.

Takmičarski sistemi [ uredi ]

Uprkos aktuelnoj dominaciji televizijskog polja na LCD ekranu, razvijeno je nekoliko drugih tehnologija koje se bave nedostacima. Dok LCD-ovi proizvode sliku pomoću selektivnog blokiranja pozadinskog osvetljenja OLED , FED i SED sve proizvode svetlost direktno na prednjoj strani ekrana. U poređenju sa LCD-om, sve ove tehnologije nude bolje uglove gledanja, mnogo veću osvetljenost i kontrast (čak 5.000: 1), i bolju zasićenost i tačnost boje i koriste manje snage. U teoriji su manje složene i jeftinije za izgradnju.

Zapravo, proizvodnja ovih ekrana pokazala se težim nego što se prvobitno zamišljala. Sony je napustio svoj FED projekat u martu 2009, [28] ali nastaviti rad na svojim OLED skupovima. Canon nastavlja razvoj svoje SED tehnologije, ali je najavio da neće pokušati da uvedu komplete na tržište u doglednoj budućnosti. [29]

Samsung je već neko vreme prikazivao OLED skupove veličine 14.1, 31 i 40 inča, a na sajmu SID 2009 u San Antoniju objavili su da su 14.1 i 31 inčni setovi "spremni za proizvodnju". [30]

Uticaji na životnu sredinu [ uredi ]

Vidi takođe: Elektronski otpad

Proizvodnja LCD ekrana koristi nitrogen trifluorid (NF 3 ) kao tečnost za etikiranje tokom proizvodnje tankih filmskih komponenti. NF 3 je snažan gas staklene bašte , a relativno dugotrajni polu-život može to učiniti potencijalno štetnim doprinosom globalnog zagrijavanja . U izveštaju iz Geofizičkih istraživačkih pisama sugerisano je da su njegovi efekti teoretski mnogo veći od poznatijih izvora gasova staklene bašte poput ugljen-dioksida . Pošto NF 3 u to vrijeme nije bio široko rasprostranjen, nije postao deo Kjoto protokola i smatra se "nestalog stakleničkog gasa". [31]

Kritičari izveštaja ističu da pretpostavlja da će svi proizvedeni NF 3 biti pušteni u atmosferu. U stvarnosti, velika većina NF 3 se razbija tokom procesa čišćenja; Dve ranije studije pokazale su da samo 2 do 3% gasa izbacuje uništenje nakon njegove upotrebe. [32] Štaviše, izvještaj nije uspeo upoređivati efekte NF 3 sa onim što je zamijenio, perfluorougljik , još jedan snažan gas staklenika, od kojih svako od 30 do 70% beži u atmosferu u tipičnoj upotrebi. [32]