LCD televize je zařízení, jehož monitor je složen z tekutých krystalů – odtud je také odvozena zkratka LCD (Liquid crystal display). Zobrazování v LCD televizích funguje na principu pixelů seřazených před zdrojem světla nebo reflektorem. Pro zobrazení bodů je u LCD televizí třeba celkem malé množství proudu, provoz LCD televizí je tedy úspornější než u konkurenčních plazmových nebo již zastaralých CRT televizních obrazovek.
Výroba LCD
Pro vyrobení LCD je potřeba začít u dvou kusů polarizovaného skla. Poté se na nepolarizovanou stranu skla nanese speciální polymer, který vytváří na povrchu mikroskopické drážky. Směr těchto drážek musí být ve stejném směru jako polarizační film. Poté se nanese na jeden z filmů povlak z nematických tekutých krystalů. Polymerové drážky způsobí, že se první vrstva molekul vyrovná v souladu s orientací filtru. Následně je nutné přidat další sklo s polarizačním filtrem, ovšem tento filtr svírá s předchozím úhel 90° (naležato). Každá další vrstva molekul se přidává a otáčí a to až do okamžiku, kdy je mezi nejvyšší vrstvou a dnem úhel 90°, což odpovídá filtrům z polarizovaného skla.
Jakmile dopadne světlo na první filtr, dojde k jeho polarizaci. Molekuly každé vrstvy vedou přijaté světlo směrem k další vrstvě. Když prochází světlo těmito vrstvami tekutých krystalů, molekuly také mění rovinu kmitání světla, a to tak, aby odpovídala jejich vlastnímu úhlu. Jakmile tedy světlo dorazí ke vzdálené části hmoty tekutých krystalů, kmitá pod stejným úhlem jako poslední vrstva molekul. Pokud je poslední vrstva sesouhlasena s polarizačním filtrem – světlo prochází. V opačném případě vidíte na obrazovce tmu. Pokud molekuly tekutých krystalů vystavíte elektrickému náboji, změní svůj směr. Po opětovném srovnání, začnou měnit úhel světla, které jimi prochází, a tento úhel nebude již odpovídat úhlu vrchního polarizačního filtru. Takovou oblast displeje nemůže procházet žádné světlo, a proto bude tmavé.
Mezi polarizační filtry se ještě přidává matice – aktivní nebo pasivní:
- Pasivní matice je jednodušší. Tvoří ji dva substráty skla, přičemž jeden tvoří sloupce a druhý řady. Tyto jsou napojeny na integrované obvody, které přivádějí elektrický náboj k určitému bodu v určité řadě a sloupci.
- Aktivní displeje mají matici složitější, jelikož je tvořena tenkovrstvými tranzistory (TFT metoda). Pomocí této metody lze přesně ovládat velikost napětí na krystalech a tím i ovládat jas displeje.
U LCD se spotřeba energie liší v závislosti na jasu.
Rozdělení LCD
LCD rozdělujeme na pasivní STN (Supertwist Nematic) a aktivní TFT (Thin-Film Transistors).
Aktivní displeje TFT rozdělujeme na:
- TN+Film (Twisted nematic)
- IPS (In-Plane Switching)
- MVA (Multi-domain Vertical Alignment)
- PVA (Patterned Vertical Alignment)
- S-PVA (Super-PVA)
- S-IPS (Super-IPS)
Jak LCD televize funguje
Každý jednotlivý pixel LCD televize se skládá z molekul tekutých krystalků, které jsou umístěny mezi dvě průhledné elektrody a polarizační filtry. Výroba LCD displejů probíhá tak, že se na nepolarizovanou stranu skla nanese speciální polymer, na něj se pak nanese další sklo s polarizačním filtrem a dále se přidávají další vrstvy molekul, které jsou posléze schopny propouštět světlo dalším vrstvám. Mezi polarizační filtry se pak přidává matice, která je napojena na integrované obvody, jimiž je k jednotlivým bodům přiváděn elektrický náboj, jež molekuly natáčí a tím řídí propustnost světla.
Každý pixel je u barevných LCD televizí ještě rozdělen do tří subpixelů – červeného, zeleného a modrého (RGB). Kombinací těchto tří subpixelů je pak možno dosáhnout vzniku milionů barev.
Spotřeba LCD televizí
Dnešní úsporné LCD televizory mají až poloviční nároky na spotřebu elektrické energie než konkurenční televize plazmové se stejnou úhlopříčkou a rozlišením. Vzhledem k tomu, že podsvícení je u LCD televizí konstantní, jejich spotřeba se nemění, kolísat může pouze při aktivním dynamickém kontrastu. Většina dnešních LCD televizí má již také integrovanou možnost tzv. ekologického provozu, kdy se jas obrazu televizoru ztlumí a spotřeba se tedy sníží.
Životnost LCD televizí
Průměrně udávaná životnost LCD televizí je okolo 60 000 hodin. U LCD televizorů ale dochází zhruba po 30 000 hodinách k částečnému poklesu výkonu světelného zdroje, ten se však u LCD televizí dá vyměnit. Tato doba (30 000 hodin) odpovídá při průměrném sledování televize 4 hodiny denně zhruba 20 rokům používání.
Výhodou LCD televizí je také jejich váha – jsou podstatně lehčí nežli jejich plazmová konkurence. Jejich další velkou předností je také fakt, že hloubka není povětšinou větší než 8 cm, vejdou se proto i do stísněnějších prostor anebo mohou být bez problému zavěšeny na stěnu.