Co świeci w ekranie LCD

W matrycach LCD ciekłe kryształy nie świecą. Są tylko filtrem przepuszczającym z większą lub mniejszą intensywnością światło pochodzące z tylnego podświetlenia. Rodzaj użytego podświetlenia i sposób jego rozmieszczenia okazuje się obecnie jednym z ważniejszych elementów monitora czy telewizora LCD.

Jak powstaje obraz na ekranie LCD

Światło z tylnego podświetlenia matrycy LCD przechodzi przez polaryzator. „Ustawia” on światło tak, że drga w jednej płaszczyźnie – pionowej lub poziomej, zależnie od konstrukcji samego panelu LCD. Fala świetlna trafia na matrycę LCD, w której poszczególne komórki, wypełnione ciekłym kryształem, pod wpływem przyłożonego napięcia skręcają polaryzację światła. Wielkość tego skręcenia w stosunku do początkowej płaszczyzny polaryzacji zależy od przyłożonego do komórki napięcia – steruje tym procesor zamontowany w panelu LCD, który ustawia napięcia dla każdej z komórek na podstawie informacji otrzymanych z karty graficznej, tunera TV bądź wysyłanych przez odtwarzacz DVD lub blu-ray.

Aby otrzymać na ekranie gotowy obraz, potrzebny jest jeszcze drugi polaryzator. Jego płaszczyzna polaryzacji jest ustawiona prostopadle do tego pierwszego. Oznacza to, że jeśli po przejściu przez komórkę ciekłokrystaliczną polaryzacja fali światła nie ulegnie zmianie, drugi polaryzator wygasi wiązkę i w efekcie otrzymamy na ekranie czarny punkt. Jeśli zaś zmienimy ją o 90°, wówczas całe światło przejdzie przez matrycę i na ekranie otrzymamy punkt jasny. Aby uzyskać barwy, wszystkie punkty matrycy są pokryte filtrami RGB (Red – czerwony, Green – zielony, Blue – niebieski). Trójka sąsiednich punktów RGB, nazywanych subpikselami, tworzy jeden barwny punkt obrazu. Jego kolor zależy od intensywności światła docierającego do poszczególnych subpikseli.

Podświetlenie klasyczne

W klasycznym monitorze lub telewizorze LCD matryca jest podświetlana zestawem kilku, zwykle trzech lub czterech, lamp fluorescencyjnych z zimną katodą (tzw. świetlówek). Zanim światło ze świetlówki trafi do polaryzatora, przechodzi przez dyfuzor – specjalną polimerową folię o „mlecznym” zabarwieniu. Jej zadaniem jest równomierne rozproszenie światła, tak aby jednorodnie oświetlało płaszczyznę ekranu.

Od jakości dyfuzora zależy, czy ekran równomiernie świeci na całej powierzchni i jak dobrze oddawane są barwy. W gorszych monitorach nawet bez używania aparatury pomiarowej widać, że przy włączonym białym tle obraz przy krawędziach ekranu jest ciemniejszy. Taki monitor nie będzie się nadawał do prac graficznych, ale do domu czy do biura wystarczy.

LED-y na krawędzi…

W ciekłokrystalicznych ekranach LED (Light Emitting Diode) podświetlenie lampami fluorescencyjnymi zastąpiono diodami LED świecącymi białym światłem. Są dwa typy podświetlenia LED: krawędziowe (Edge LED) oraz Full LED. W pierwszym stosuje się dwie listwy diod LED, na górnej i dolnej krawędzi ekranu. Tylną ścianę panelu LCD stanowi specjalny dyfuzor refleksyjny, który ma za zadanie odbić i jednorodnie rozproszyć światło z listew diodowych, a następnie skierować je na ekran do pierwszego polaryzatora.

Taki panel jest znacznie tańszy w produkcji niż Full LED (choć wciąż o około 20–50 proc. droższy niż klasyczne urządzenie LCD ze świetlówkami), ale uzyskiwane oświetlenie ekranu jest niezbyt równomierne. Ekrany takie charakteryzują się też gorszym odwzorowaniem barw i niższym kontrastem w porównaniu z Full LED – maksymalnie do wartości 1:100 000. Zaletą tej technologii jest natomiast możliwość wyprodukowania cienkiego wyświetlacza o grubości zaledwie 2–3 mm oraz mniejsze zużycie energii w porównaniu ze świetlówkami.

Większość monitorów komputerowych LED wykorzystuje krawędziowe podświetlenie. Przykładowe ceny to ok. 1300 zł za model Samsung SyncMaster XL 2370 23” czy ok. 850 zł za Benq V2400 Eco 24”.Również większość sprzedawanych do tej pory telewizorów LED LCD korzysta z podświetlenia Edge LED. Przykładowo Samsung UE40B8000 200 Hz 40” kosztuje 6600 zł, a LG 42SL9000 42” – 3800 zł.