Tečne kristale pronašao je 1888. godine Austrijski botaničar Fridrih Rajnicer.Zagrijavanjem holesterol benzolata on je otkrio da taj materijal ima dvije različite tačke topljenja. Prvo bi se postepenim zagrijavavanjem došlo do stanja koje je imalo i osobine čvrstih tjela i osobine tečnosti, a zatim bi se daljim zagrijavanjem došlo do potpuno tečnog stanja.
1. HISTORIJAT
Ovo srednje stanje koje nastaje u prvoj tačci topljenja on je nazvao fazom tečnih kristala.
Ovaj materijal nije našao nikakvu primjenu sve do šezdesetih godina kada je Američka kompanija RCA u svojim laboratorijama počela da eksperimetniše sa tečnim kristalima. Oni su uspjeli da naprave prvi ekran od tečnih kristala 1968. godine, ali materijali sa kojima su oni radili su imali veoma malu toleranciju na promene temperature i bili su veoma nestabilni. Par godina kasnije dolazi do otkrića cijanbifenila koji donosi željenu stabilnost.
Prvi patent na ekran od tečnih kristala se podnosi 1971. godine. Nastavlja se na istraživanjima i u slijedećih nekoliko godina dolazi do raznih usavršavanja i otkrića boljih materijala. Kompanija Sharp predstavlja 1973.godine prvi kalkulator koji koristi displej od tečnih kristala. Prvi LCD monitor konstruišu naučnici Spir i Lekomber na Dandi univerzitetu u Škotskoj 1979. godine.Prvobitna namjena ekrana od tečnih kristala bila je prije svega u raznim prenosnim uređajima zbog male potrošnje energije i malog prostora koji zauzimaju,međutim,napretkom tehnologije njihova namijena je značajno proširena i na druge oblasti poput kompjutera i televizora.
2. TEHNOLOGIJA
Osnovni sastojak LCD (Liquid Crystal Display) ekrana, kao što smo rekli, je materijal sa svojstvima kristala između čvrstog i tečnog agregatnog stanja. Postoje četiri bitne činjenice koje omogućavaju postojanje ekrana sa tečnim kristalima.
Prvo, svjetlost možemo polarizovati (usmeriti u određenu ravan), drugo, tečni kristali mogu mjenjati tu ravan, treće, tečne kristale možemo kontrolisati strujom, i četvrto, struju možemo dovesti do tečnih kristala korištenjem providnih materijala. Zahvaljujući ovim osobinama materijala možemo dobiti ekran od tečnih kristala.
2.1. Osnovi LCD-a
U suštini, u LCD monitorima se koriste tri različite tehnologije tečnih kristala. A to su: TN+film, IPS i MVA. Bez obzira koja tehnologija je upotrebljena, svi LCD displeji rade na istom osnovnom principu.Jedna ili više neonskih cijevi stvaraju takozvano pozadinsko svijetlo, koje osvijetljava displej(slika 1.). Broj cijevi može biti ograničen na jednu za jeftinije modele, ali možete ih naći i do četiri u skupljim. Postojanje dvije (ili više) neonskih cijevi stvarno ni najmanje ne utiče na kvalitet slike. Umjesto toga, druga cijev je rezerva u slučaju da prva pregori.U stvari, to značajno produžava radni vijek monitora, jer neonska cijev obično traje samo 50000 sati, dok elektronika može da izdrži 100000 do150000 sati uključivanja.Da bi se obezbijedio uniformni displej, svijetlost se preusmjerava na sistem reflektora prije nego što stigne na panel. Mada bi na prvi pogled to moglo i da ne izgleda, panel je nevjerovatno složen. U stvari, postoje dva panela, po jedan na svakoj strani podpiksela, i svaki od njih je pokriven sa crvenim, zelenim ili plavim filterom. Kod monitora od 15 inča, to čini ukupno 1024 x 768 x 3 = 2359296 podpiksela. Svakom RGB trojkom se upravlja pomoću tranzistora koji generiše svoj posebni napon. A taj napon, koji može široko da se mjenja, čini da se tečni kristal u svakom podpikselu postavi pod posebnim uglom. Ugao određuje količinu svjetlosti koja prolazi kroz podpiksel koji, sa svoje strane, stvara sliku na panelu. Stvarna namjena kristala je da skrene svjetlost tako da ona može da prolazi kroz polarizovani filter prije neko što dospije do displeja. Ako su kristali poredani u istom pravcu kao filter, svjetlost prolazi. Sa druge stra-ne, ako su oni poredani upravno na filter, panel ostaje crn.
2.2. Tečni kristali, stepen između
U osnovi, tečni kristali su materije koje imaju osobine i čvrstog tijela i tečnosti. Jedna od njihovih najznačajnijih osobina (ona koja se i koristi u LCD displejima) je sposobnost da meijnjaju položaj zavisno od električnog napona na koji se priključe.
Kao što se u svijetu nauke često dešava i tečni kristali su otkriveni slučajno.
Friedrich Reinitzer, Austrijski botaničar, istraživao je 1888. godine ulogu holesterola u biljkama. Jedan od njegovih eksperimenata sastojao se u izlaganju materijala toploti. On je otkrio da je kristal postao maglovit i fluidan na 145,5 0C, a stvarno tečan na 178,5 0C. On je podjelio to otkriće sa Njemačkim fizičarem koji se zvao Otto Lehmann, a ovaj je sa svoje strane otkrio da tečnost ima izvjesne osobine kristala, posebno u pogledu njenog ponašanja kada je izložena svetlosti. Odatle potiče ime koje je odabrao Otto Lehman: "tečni kristal".
2.3. Tehnologija TN + Film
Kod panela izrađenih po tehnologiji TN + film, tečni kristali su raspoređeni pod pravim uglom u odnosu na filter. Dio naziva "film" potiče od ekstra sloja dodatog panelu da bi se povećao vidni ugao.
TN + film je tehnologija koju je najlakše primjeniti. Tehnologija već dobija u godinama - možete se uvjeriti da je ona primjenjena u većini TFT panela prodatih u nekoliko proteklih godina. Da bi poboljšali čitljivost svojih panela, projektanti su im dodali sloj filma - što je ima-lo za posledicu da je vidni ugao povećan sa 900 na 1500. Efikasan koliko takav film može da bude, on na žalost nema nikakvog efekta na nivoe kontrasta ili odzivno vrijeme, pa su obije ove karakteristike nastavile da budu veoma loše.
Evo kako ona radi: ako tranzistori dovode nulti napon na podpiksele, tečni kristali (i sa njima polarizovana svijetlost kojoj oni dozvoljavaju da prolazi) rotiraju za 900 horizontalno između dvije ploče. A kako je polarizujući filter na drugoj ploči zaokrenut u odnosu na prvi za 900, svijetlost može da prođe kroz njega. Ako su crveni, zeleni i plavi podpikseli potpuno osvetljeni, oni se kombinuju da bi stvorili bijelu tačku na ekranu.
Ako se dovede napon, u našem slučaju vertikalno električno polje, on će uništiti spiralnu strukturu kristala. Molekule će opet pokušati da se urede u istom pravcu kao i električno polje. U našem primjeru, to znači da će oni na kraju biti upravni na drugi filter. U tom položaju, polarizovana upadna svijetlost ne može da prođe kroz cijeli podpiksel. Bijela tačka onda pos-taje crna.
2.4. IPS (In-Plane Switching ili Super-TFT)
Tehnologija IPS ili "uključivanje u ravni" (In-Plane Switching) je razvijena u firmama Hitachi i NEC. To je jedna od prvih generacija LCD tehnologija koje su namjenjene da "ispeglaju" najgore probleme koje je postavila tehnologija TN + film. Vidni ugao proširen je na 1700, ostale su karakteristike još uvjek zadržane na njihovim starim nivoima. Odzivno vrijeme za ove displeje je u opsegu od 50 do 60 ms, dok je aktuelno prikazivanje boja još uvek osrednje.
Ako se na IPS sistem ne dovedi nikakav napon, tečni kristali uopšte ne rotiraju. Drugi filter je uvijek upravan na prvi, sprečavajuću svijetlost da prođe kroz njega. Sam ekran prikazuje duboko, savršeno crno. To je drugi aspekt u kome su ovi displeji bolji od njihovih TN konkurenata - ako tranzistor izgori, "mrtav" piksel neće biti svijetla, upadljiva bijela, nego mnogo manje upadljiva crna tačka.
Kada su podpikseli izloženi naponu, dvije elektrode koje daju električno polje prouzrokuju ro-tiranje kristala da budu upravni u odnosu na svoj početni položaj. Oni su tada poredani kao i polarizujući filter i svijetlost može da prođe.
Problem sa ovim sistemom je u tom što primjena električnog polja pomoću dvije elektrode troši mnogo električne energije i, što je još gore, uzima vremena da bi postiglo efekat. To objašnjava zašto su IPS monitori često, ako ne i uvek, sporiji od TN ekrana.
Međutim, sa druge strane, savršeno poravnanje kristala sa filterom tehnologije IPS daje značajno poboljšanje vidnog ugla.
2.5. MVA (Multi-Domain Vertical Alignment-vertikalno poravnanje u više domena)
Neki proizvođači radije koriste MVA, tehnologiju koju je razvila firma Fujitsu.I horizontalni i vertikalni vidni uglovi su po 1600; odzivno vrijeme je dvostruko manje od onih koje nude IPS i TN ekrani starije generacije (25 ms); boje su prikazane mnogo tačnije.
Sama tehnologija je izvedena iz svoje prethodnice, koju je firma Fujitsu predstavila 1996. go-dine. U tom sistemu svaki kristal na koji ne djeluje struja, postavljen je vertikalno u odnosu na drugi filter. To znači da svjetlost ne može da prođe kroz njega.
Čim se generiše napon, kristali rotiraju za 900, dozvoljavajući svjetlosti da prođe, čime se prikazuje bijela tačka.Pozitivni aspekti takvog sistema su brzina i odsustvo spiralne strukture i dvojnog magnetnog polja. Ova poboljšanja skraćuju odzivno vrijeme na samo 25 ms. Prednost je ista kao ona kod sistema IPS: dobija se vrlo duboko crno.
Međutim, glavni problem pokazuje svoje ružno lice kad god korisnik pokuša da gleda svoj ekran sa strane. Ako se pokušava prikazivanje sjenke, na primjer, crvene boje (možda svjetlo crvene), tranzistor će dati polovinu svog maksimalnog napona. Kristal će tada rotirati samo pola puta i ostaće na sredini svoje maksimalne rotacije. Tako, ako gledate pravo u ekran, vidjećete svjetlo crveno. Međutim, ako gledate u ekran sa strane, vidjećete neke kristale pravo, a druge sa strane. To znači da ćete, u prvom slučaju vidjeti čisto crveno, a u drugom čisto bijelo.
Dakle, trebalo je riješiti problem vidnog ugla, što je i učinjeno godinu dana kasnije uvođenjem MVA tehnologije. Ovog puta, svaki podpiksel je podjeljen u više zona. Takođe, polarizujući filteri više nisu ravni, nego zašiljeni. Rezultat je da nisu svi kristali poravnani ili rotirani u istom pravcu. Podpiksel je podeljen na više oblasti u kojima kristali mogu slobodno da se kreću, nezavisno od svojih susjeda, u suprotnim pravcima. Cilj ove tehnologije je da stvori toliko zona koliko je potrebno da korisnici vide samo jednu zonu, bez obzira u kojem su položaju u odnosu na ekran.
2.6. Princip rada
Postoje nekoliko osnovnih vrsta ekrana od tečnih kristala, ali većina radi na istom principu, koji se zove twisted - nematic (uvrnuti nematik). Između dva sloja polarizujućeg staklenog supstrata nalazi se sloj tečnih kristala sa providnim elektrodama.
Ono sto čini suštinu twisted nematic sistema je da je sloj staklenog supstrata sa unutrašnje strane premazan specijalnim polimerom koji je izbrazdan mikroskopskim kanalima, tako da postavlja prve slojeve molekula tečnog kristala u određeni položaj. Isto važi i za drugi sloj staklenog supstrata ali se ovaj zaokreće za određeni ugao tako da se sloj molekula koje leže u kanalima nalazi pod uglom u odnosu na prvi red molekula koje leže u kanalima prvog sloja stakla. Kako to izgleda,prikazano je na slici 6.
Na slici 6. se vidi da se molekule koje se nalaze između prvog i posljednjeg sloja postepeno uvrću i odatle i naziv twisted (uvrnuti). Ovo omogućava polarizovanom zraku svjetla da prođe do drugog sloja staklenog supstrata i da kroz njega prođe dalje do oka posmatrača.
Položaj molekula tečnih kristala
Ono što nam omogućava da kontrolišemo ovaj zrak svjetla jeste osobina molekula tečnih kristala da promjene svoj položaj pod dejstvom električne energije (slika 7.).
Dva stanja tečnih kristala
Kao što vidimo sa lijeve strane slike, svjetlost koja dolazi do prvog sloja se polarizuje i tako polarizovana dolazi do prvog sloja molekula, zatim se uvrće prateći uvrtanje molekula tečnih kristala i postavlja se u položaj paralelan sa brazdama na drugom sloju staklenog supstrata i izlazi napolje kroz drugi polarizujući filter. Sa desne strane vidimo slučaj kada je do molekula tečnog kristala doveden određeni napon. Kao što se vidi na slici, molekule tečnog kristala mjenjaju svoj položaj iz uvmutog u normalan, i tako nestaje neophodno uvrtanje zraka svjetla koji samim tim ne može da prodje drugi polarizujući filter koji je pod pravim uglom u odnosu na zrak svjetla. U tom slučaju mi vidimo crnu površinu. Ovo je princip na kojem rade svi ekran i sa tečnim kristalom. Postoje mnoge varijante poput STN (super twisted-nematic) u kojem su površine polarizujućeg filtera i staklenog supstrata zaokrenute za veći ugao jedna u odnosu na drugu, DSTN (dual scan twisted nematic) gdje ugao zakretanja površina varira između 90 i 270 stepeni itd. Sve ove tehnologije rade na istom principu koji smo opisali gore.
2.7. Način izrade
Kada smo shvatili osnovne principe na kojima funkcionišu ekrani od tečnih kristala pogledajmo šta je još potrebno da bismo imali jedan LCD monitor.
Prije svega potrebno je rasporediti molekule tečnih kristala u matricu tako da svaka ćelija matrice obrazuje jedan piksel (pixel). Zatim je potrebno do svake ćelije matrice dovesti napon. Ako želimo da imamo ekran u boji onda su nam potrebni i filteri za boje. Kada smo to sve spojili dobili smo ono što se zove LCD panel. Ovakav panel sam po sebi ne emituje nikakvu svjetlost i obično je samo cm. To znači da nam je potreban i izvor svjetlosti za koji se brinu jedna ili više fluorescentnih cijevi koje se postavljaju iza panela. To se zove pozadinsko osvjetljenje (backlight). Ovo osvjetljenje radi maksimalnim intenzitetom od trenutka uključivanja monitora pa sve do gašenja i ima svoj određeni rok trajanja, odn. maksimalni broj radnih sati. Postoje dvije osnovne vrste ekrana sa tečnim kristalima, a razlikuju se po vrsti matrice koju formiraju providne elektrode koje dovode struju do sloja tečnih kristala.Dakle, ekrani mogu biti sa pasivnom i aktivnom matricom. Pogledajmo detaljnije šta donose te tehnologije.
2.7.1. Ekrani sa pasivnom matricom
Ekrani sa pasivnom matricom sastoje se od dva sloja providnih elektroda koje se nalaze sa obje strane sloja tečnih kristala. Elektrode su raspoređene paralelno u redovima s tim da su dva sloja postavljena tako da međusobno formiraju matricu. Pogledajmo na slici 8 kako to izgleda:
Pasivna matrica
U trenutku adresiranja određenog piksela, na njega se u jednom trenutku primjenjuje određeni napon što primorava molekule tečnih kristala da se drugačije poredaju i tako postaju neprovidni (crni). Kada napon prestane, kristali se ponašaju poput kondenzatora koji se prazni, tako da se molekule polako vraćaju u svoj prvobitni položaj i tako ponovo postepeno počinju da propuštaju svjetlost. Iz navedenog je jasno da je vrijeme odziva (vrijeme potrebno da se piksel promjeni iz potpuno bijelog u cm i obrnuto) preveliko za današnje potrebe kada je izražena potreba korisnika za multimedijalnim sadržajima na monitoru. Zato je u današnje vrijeme većina proizvođača prešla na proizvodnju ekrana sa aktivnom matricom.
2.7.2. Ekrani sa aktivnom matricom - TFT
Kao što smo već napomenuli, zbog izuzetno slabog vremena odziva piksela kod ekrana sa pasivnom matricom i još nekih mana poput slabog kontrasta proizvođači su u potrazi za tehnologijom koja bi prevazišla te mane, tokom devedesetih godina prošlog vijeka napravili prve ekrane sa aktivnom matricom. Ovi ekrani se zovu jos i TFT odnosno ''thin film transistor'' (tanak film sa tranzistorima), upravo zato što su aktivni elementi te matrice zapravo tranzistori koji kontrolišu svaki piksel ponaosob. Na slici 9. vidimo kako izgleda jedna aktivna matrica:
Aktivna matrica
Na slici vidimo da postoji specijalna matrica tranzistora.Za svaki piksel ponaosob postoji tranzistor koji se ponaša kao prekidač koji kontroliše napon kojim se pobuđuju tečni kristali. Na slici 10. možemo vidjeti kako izgleda jedan piksel TFT ekrana:
Piksel u aktivnoj matrici
Mala kockica je oznaka za tranzistor koji kontroliše jedan piksel. Na ovaj način proizvodjači LCD ekrana su značajno redukovali problem sporog odziva i osjetno poboljšali kontrast i osvjetljenost (brightness) ekrana. Osim toga, TFT ekrani su mnogo tanji i lakši od ekrana sa pasivnom matricom.Ono što je problem kod proizvodnje TFT ekrana je što cjelokupna matrica sa tranzistorima mora biti proizvedena na jednom skupom silikonskom sloju i dovoljno je prisustvo nekoliko čestica prašine da dovede do ne upotrebljivosti cijelog filma sa tranzistorima. Ovo dovodi do visokog procenta škarta u proizvodnji i to je jedan od glavnih razloga visoke cjene TFT monitora.Takođe, zbog prisustva filma sa tranzistorima koji nisu potpuno providni poput elektroda pasivne matrice, potrebno je jače pozadinsko osvetljenje (backlight).
Na slijedećoj slici možemo vidjeti konstrukciju jednog TFT LCD panela počev od pozadinskog osvjetljenja (žuta svetlost), preko filtera i sloja od stakla do tankog filma sa tranzistorima i sloja od tečnih kristala. Vidimo kako se svjetlost polarizuje i kako pikseli koji su "isključeni" ne propuštaju svjetlost (u gornjoj polovini panela), za razliku od piksela koji su "uključeni" i koji propuštaju svjetlost.
Struktura LCD panela
2.8.Prikaz boja
Ono što možemo da vidimo na slici, a o čemu dosad nismo ništa rekli jeste sloj sa filterom za boje. Naravno, svi moderni LCD monitori danas omogućavaju prikaz boja i proizvodjači se takmiče sa modelima koji se po prikazu boja približavaju čak i CRT monitorima.
Kako je kod LCD panela omogućen prikaz boja govori nam to da kod svih monitora i televizora ,danas, boja se formira od tri osnovne boje:
crvene, zelene i plave. Na isti način se formira i boja kod LCD ekrana.
Svaki piksel se sastoji od tri takozvana podpiksela (subpixel). Svaki od ta tri je zadužen za jednu osnovnu boju. Pošto podpikseli sami po sebi nemaj boju već samo propuštaju određenu količinu bijelog svjetla (bijela svjetlost u sebi sadrži sve boje), problem je riješen tako što je ispred svakog od tri podpiksela postavljen filter koji absorbuje sve boje osim jedne osnovne. Tako imamo tri podpiksela sa tri osnovne boje za svaki piksel. Prostom računicom dolazimo do brojke od 2.359.296 potrebnih za prikaz rezolucije 1024x768. Jasno je da se usložnjava proizvodni proces gdje je sada potrebno imati film sa tranzistorima za svaki pojedinačni podpiksel, odnosno tri puta više tranzistora nego za monohromatski monitor. Iz navedenog je jasno zašto su kvalitetniji TFT,LCD monitori često i nekoliko puta skuplji od CRT monitora. Problemi koji se javljaju u prikazu boja kod LCD monitora se pojavljuju iz razloga što je svaki podpiksel potrebno kontrolisati sa 256 nivoa osvetljenja da bismo dobili pravu 24bit paletu boja (preko 16.000.000 boja). Ovo ne polazi za rukom svim proizvođačima. Problem se manifestuje trakastim prelazom između nijansi jedne boje ili preliva između više boja gdje se jasno vide "granice" tamo gdje ne bi smjelo da ih bude.
Ovo možemo posmatrati kod glatkog prelivanja između dvije udaljene boje, na primjer plave i crvene. Ako prelaz iz jedne boje u drugu nije potpuno ravnomjeran već se na pojedinim mejstima pojavljuju trake ili linije iste boje, možemo reći da problem postoji.
3. PREDNOSTI I MANE LCD MONITORA
3.1. Prednosti
Jedna od najočiglednijih prednosti LCD monitora prije svega u odnosu na monitore sa katodnom cjevi odnosi se na ergonomiju. Pogledajmo na slijedećoj slici na šta mislimo:
Ergonomija LCD i CTR monitora
Na slici vidimo odnos u veličini LCD monitora (sa lijeve strane) i CRT monitora (sa desne strane) oba dijagonale od 17" (17 inča je oko 42cm). Jasno je da je ušteda radnog prostora ogromna. Osim toga, možemo zakljuciti da je i razlika u masi takodje ogromna. Druga velika prednost odnosi se na potrošnju. Dok LCD monitori troše 25-40W, monitori sa katodnom cjevi troše i do 160W što je 4-8 puta više. Iz ovoga proizilazi i treća velika i izuzetno značajna prednost monitora sa tečnim kristalima, a to je količina zračenja. LCD monitori emituju zanemarljivo malu količinu zračenja, za razliku od CRT monitora koji emituju zavidnu količinu zračenja koja raste srazmjerno veličini monitora. Takođe LCD nema nikakvih problema sa magnetnom interferencijom koja se može javiti kao posljedica magnetnog izvora nedaleko od monitora (zvučnika na primjer). Nasuprot tome, CRT ima problema sa ovime, i treba paziti da se ne nalaze u blizini nekog izvora magnetnog polja pošto može doći do ozbiljnih deformacija slike.
Dalje, prednosti prilikom samog rada na LCD monitoru tiču se načina na koji ovi monitori formiraju sliku. Poznato je da se slika na obje vrste monitora formira od velikog broja piksela kao najmanje jedinice, dovoljno sitne da je praktično nevidljiva ljudskom oku. LCD monitori su idealni za prikaz iz dva razloga. Prvo, svaki piksel na LCD monitoru ima svoje mjesto i idealnog kvadratnog oblika je. Samim tim je slika savršeno geometrijski definisana. Znamo koliko je teško postići savršenu geometriju na monitorima sa katodnom cjevi, čak i na najskupljim modelima. Tekst na LCD monitorima izgleda savršeno precizno i čisto, a sam ekran je perfektno ravan. Kada to spojimo sa malim zračenjem ovih monitora dolazimo do toga da je pravo olakšanje za oči rad na njima posle rada na standardnim CRT monitorima. Takođe, mnogi modeli LCD monitora podržavaju i rad u takozvanom "portret" režimu pri kome je moguće ekran zarotirati za 90 stepeni. Tako zaokrenut ekran idealan je za čitanje ili rad sa prelomom teksta, pripremu za štampu ili za surfanje internetom.
Naravno, fokus je uvjek savršen, a problemi sa konvergencijom koji se često javljaju kod CRT monitora, kod LCD monitora ne postoje.
Druga prednost prilikom prikaza slike na LCD monitoru odnosi se na to da danas većina modela podržava upotrebu digitalnog signala putem DVI priključka (Digital Video Input). Šta se dešava sa signalom ako nema DVI priključka već se koristi standardni analogni 15-pin priključak (isti kao kod CRT monitora)? Grafička kartica u tom slučaju konvertuje digitalni signal u analogni i tako ga šalje monitoru, a monitor ga potom ponovo konvertuje u digitalni i tako prikazuje.
Ova dvostruka konverzija, kao što pretpostavljamo, ima svoju cjenu u kvalitetu slike. Nasuprot tome, kod monitora sa DVI priključkom, grafička karta ne gubi vrijeme na konverziju signala većga šalje direktno monitoru, koji takodje ne gubi vrijeme konvertujući analogni signal, već prikazuje sliku tačno onakvu kakvu je poslala grafička kartica. Postoji određeni broj modela koji još uvjek koriste analogni priključak ali je sve manje takvih, a sve više modela sa DVI ulazom. Postoji i jedan mali broj CRT monitora koji koriste DVI priključak, ali pošto je princip rada ovih monitora analogni, onda dolazi do konverzije signala iz digitalnog u analogni u samom monitoru umjesto u grafičkoj kartici.
Još jedna prednost odnosi se na vidljivu dijagonalu monitora. Kod CRT monitora je vidljiva dijagonala uvjek manja od deklarisane. Tako ako kupimo monitor od 17 inča, stvarna vidljiva dijagonala će biti 16 inča. Kod monitora od 19 inča stvarna vidljiva dijagonala biće oko 18 inča itd. Kod LCD monitora vidljiva dijagonala je jednaka deklarisanoj, pa tako, ako kupimo monitor koji ima deklarisanu dijagonalu od 17 inča onda će i vidljiva dijagonala biti 17 inča. Tako dolazimo dotle da LCD monitor od 17 inča ima veću dijagonalu nego CRT monitor od 17 inča i po vidljivoj dijagonali je bliži CRT monitoru od 19 inča.
Kad sagledamo sve prednosti, jasno je zašto većina korisnika LCD monitora posle izvjesnog vremena smatra da nikad ne bi mogla da se ponovo vrati na "stari" monitor sa katodnom cjevi. Ipak da pogledamo i nedostatke LCD tehnologije.
3.2. Mane LCD monitora
3.2.1. Boje
Kao što smo pomenuli kad smo govorili o načinima izrade, veoma je teško u LCD tehnologiji postići svih 256 nijansi osvjetljenosti jednog piksela (odnosno podpiksela) što je neophodno za vjeran prikaz 24-bitnih boja. Medjutim kako tehnologija napreduje, danas već postoje modeli monitora koji postižu zavidan kvalitet prikaza boja i gotovo su konkurentni monitorima sa katodnim cjevima. Napomenuli smo kako se može manifestovati problem prilikom prelivanja više boja iz jedne u drugu i to je stvar na koju valja obratiti pažnju prilikom kupovine.
3.2.2 Kontrast
Kontrast se kod LCD monitora izražava u odnosu osvetljenja najsvetlije tačke prema najtamnijoj tački. Što je veći taj odnos to je veći i broj nijansi koji je moguće prikazati između pa je samim tim i bolji kontrast.
Prethodnih godina maksimalni kontrast koji su LCD monitori mogli da izvuku išao je do 300: 1,danas je napretkom tehnologije omogućeno da kontrast bude i do 500: 1 kod najkvalitetnijih modela. Međutim, ako pogledamo da kod kvalitetnijih CRT monitora kontrast ide do 700: 1 jasno je da u ovoj oblasti LCD monitori jos uvjek nisu dosegli kvalitet CRT monitora.
3.2.3. Odziv
Brzina odziva kod LCD monitora se izražava u milisekundama (ms) i odnosi se na zbir takozvanih fall i rise vremena. To je vrijeme koje je potrebno jednom pikselu na monitoru da pređe iz potpuno bijele u potpuno crnu boju i nazad. Ovdje je izuzetno značajno da je to vrijeme što kraće inače se prilikom brze promjene sadržaja ekrana javljaju određena zamućenja kao posljedica toga što pikseli ne mogu dovoljno brzo da dostignu željenu promjenu stanja (odn. boje). Brzina kojom se tečni kristali pobuđuju i smiruju zavisi od mnoštva faktora kao što je temperatura okoline, i naravno kvalitet tečnih kristala, matrice provodnika i tranzistora. Ovaj efekat se mogao primjetiti kod starijih modela monitora koji su imali odziv od 40ms pa naviše, a najviše je problema pravio prilikom gledanja multimedijalnih sadržaja, filmova ili prilikom igranja igara. Ako pogledamo neki film, obično je broj slika u sekundi izmedju 25 i 30 (frejmovi u sekundi ili fps skraćeno). Teorijsko vreme odziva za postizanje minimalnih 25fps je 40ms. U ovakvoj situaciji ljudsko oko može registrovati određene "međukorake" gdje pokreti na ekranu djeluju zamućeno, to su takozvani "duhovi" (ghosting). Nekada je standard za odziv bio 40ms, međutim danas je standard 8 ms, a kod kvalitetnijih modela je već dosegao 6 ms odnosno 4 ms kod najskupljih i najkvalitetnijih modela monitora. Ovakav napredak u tehnologiji omogućava glatko gledanje filmova i multimedijalnih sadržaja, kao i igranje igara.
Treba napomenuti da vertikalno osvježavanje nema isti značaj kod LCD monitora kao kod monitora sa katodnom cjevi. Pošto se kod LCD monitora slika prikazuje odjednom i cjela, praktično svako osvejžavanje preko 30Hz omogućava sasvim prijatan rad, mada je za sve modele standardno 60 Hz, a na novim modelima i 75 Hz.
3.2.4. Ugao gledanja
Kao što znamo glavni nosilac svih informacija koje vidimo na monitoru je svjetlost koja stiže odpozadinskog osvjetljenja.Glavna osobina svjetlosti je da se kreće pravolinijski od svog izvora.Obzirom da je LCD panel u stvari svojevrstan blokator svjetla i da polarizujući filter ustvari usmjerava svjetlost u pravcu pod pravim uglom napjred u odnosu na površinu ekrana, javlja se problem ugla gledanja. Ovde je riječ o tome da ako pogledamo u LCD ekran iz nekog drugog ugla osim pod pravim uglom direktno ispred ekrana primjećujemo da se kvalitet slike i boja na ekranu drastično mjenja. Što više gledamo iskosa, pod većim uglom u ekran to će boje biti ispranije, a razaznavanje sadržaja ekrana teže.
Ovo je jedna od najvećih mana LCD monitora uopšte. Ugao gledanja proizvodjači izražavaju u stepenima i odnosi se na granicu vertikalnog i horizontalnog ugla gledanja poslije kojeg slika na ekranu postaje neprihvatljiva.
Ovaj problem kod nekih modela može biti izražen do te mjere da se kontrast i boje menjaju kako skrećete pogled iz centralne tačke ekrana prema nekom od ćoškova! Često se primjedbe na kvalitet kontrasta i boja kod LCD ekrana zapravo mogu pripisati ograničenom uglu gledanja koji je takođe odgovoran i za "srebrnkastu" sliku kod nekih modela.
Ovaj problem se djelimično prevazilazi upotrebom posebnog filma na površini panela koji ima ulogu da "razbija" polarizovanu svetlost u svim pravcima.
Postoje i nove tehnologije poput MVA (Multi-domain Vertical Alignment) koje se bore sa ovim nedostatkom. U svakom slučaju, na novijim modelima monitora ovaj problem nije toliko izražen kao ranije.
3.2.5. Greške u pikselima
Usljed izuzetne složenosti proizvodnog procesa LCD panela, i velikog broja tranzistora na matrici TFT monitora, lako se može desiti da jedan od tranzistora koji treba da kontroliše neki od podpiksela ne funkcioniše kako treba. U osnovi, postoje dvije vrste grešaka u pikselima:
1."Upaljen" piksel - piksel koji uvjek ima neku od tri boje, crvenu, zelenu i (ili) plavu i najlakše se zapaža na skroz crnim pozadinama.
2. "Mrtav" (dead) piksel - piksel koji se pojavljuje kao cm na skroz bijeloj pozadini.
Ovaj prvi slučaj je daleko češći i obično se javlja ako neki od tranzistora pregori ostavljajući tako piksel u vječito "uključenom" stanju. Nažalost, nije moguća popravka tranzistora jednom kada je panel sastavljen i izašao sa proizvodne trake. Moguće je dejstvom lasera direktno na tranzistor pretvoriti piksel u mrtav umesto u stalno uključen.
Ovim se dobija crn piksel koji se vidi na svjetlim podlogama umjesto svjetlog piksela koji se vidi na tamnijim podlogama. Pogledajmo na slici kako to izgleda :
Piksel greške
Na ovoj slici, piksel greška se jasno vidi kao tačkica na tamnijoj površini.
Ovakva pojava stalno upaljenih piksela je relativno česta i različiti proizvodjači daju različite garancije. Većina toleriše do tri piksel greške, neki do pet, a ima i proizvodjača koji garantuju da je nemoguće da njihov model ima do trenutka kupovine ijednu piksel grešku (Philips, CTX . lS svakom slučaju obavezno je prilikom kupovine na ovo obratiti pažnju.
3.3. Tabela uporednih karakteristika LCD i CRT monitora
Slijedeća tabela daje poređenje između displeja sa tečnim kristalima od 13,5 inča sa pasivnom matricom (PMLCD),sa aktivnom matricom (AMLCD) i monitora sa katodnom cijevi od 15 inča:
ZAKLJUČAK
Glavna i osnovna prednost i razlog što se sve više koriste LCD monitori je njihova jednostavnost i materijal koji je potreban za izradu u odnosu na CRT. Samim tim što su i tehnološki procesi manje zahtjevni i potrebno je manje materijala te se koristi materijal kojeg ima mnogo u prirodi. Ekološki zahtjevi i uticaj na zdravlje čovjeka dolaze do izražaja pa te zahtjeve bolje zadovoljavaju LCD monitori jer imaju manje zračenje i manju potrošnju električne energije, radio smetnje i magnetna polja im ne smetaju za razliku od CRT koji su veoma osjetljivi na takve pojave. Kada sagledamo sve karakteristike i kvalitete i jednih i drugih smatram da se CRT monitori nikada neće potpuno potisnuti iz upotrebe, prije svega zbog svojih dosadašnjih prednosti koje su pokazali, u odnosu na LCD monitore ali i LCD monitori razvojem tehnologije bivaju sve bolji i napredniji jer se sve više usavršavaju i imaju sve manje nedostataka kao što je nekada bilo. |
25/03/2008 16:24 
administrator 
44
