Spław drewna, teatr cieni i kręcone schody. Te trzy analogie tłumaczą działanie telewizorów LCD. Ale zacznijmy od nazwy. LCD to ciekłe kryształy, czyli coś pomiędzy: płyną jak ciecz, a zarazem mają uporządkowane cząsteczki jak kryształ. I te cząsteczki-kryształki LCD zachowują się, jak spławiane rzeką kłody drewna. Tyle że o ich wzajemnym ułożeniu decyduje nie prąd rzeczny, lecz elektryczny (a ściślej wytwarzane przezeń pole elektryczne).
W sumie technika znana z topornych zegarków sprzed 30 lat. Jak się ma do tego to, co widzimy na ekranie telewizora? Otóż ciekłe kryształy uczestniczą w teatrze cieni. A teatr cieni - w drodze światła; prześledźmy ją od źródła. Źródłem światła są zwykle diody LED. Mogą być usytuowane albo tylko wzdłuż krawędzi ekranu (Edge LED), albo pod całym ekranem (Full LED). Pierwsze rozwiązanie jest gorsze, bo daje obraz nierówno podświetlony - różnice mogą przekraczać 10 proc. - ale też tańsze i przez to bardziej popularne od drugiego. W obu przypadkach światło, tak jak w teatrze cieni, pada na ekran od tyłu. Nim tam dotrze, musi przedrzeć się przez dwa polaryzatory. A to nie jest proste, bo każdy przepuszcza składowe światła płynące w różne, wzajemnie prostopadłe strony. Czyli to, co przejdzie przez pierwszy polaryzator, zostanie zatrzymane przez drugi. By nie zostało, światło musi zostać obrócone o 90 stopni. Jak? Przez ciekłokrystaliczne kręcone schody.
Porównajmy całą rzecz do budynku
Jeden polaryzator jest podłogą, a drugi stropem. Światło wychodzi z piwnicy i musi wspinać się i jednocześnie obracać, żeby wejść na piętro. Jakby szło po kręconych schodach. Stopniami w takich schodach są kryształki LCD, które tworzą spiralę. Dzięki nim światło dociera do ekranu.
Ale nie zawsze tak jest, bo podłoga i strop są jednocześnie elektrodami. I gdy pojawi się między nimi pole elektryczne, stopnie ustawią się równolegle, spirala się rozpada, światło uderza o sufit i nie rozjaśnia ekranu.
Za pomocą pola elektrycznego (a ściślej napięcia między elektrodami) można więc zmieniać kształt schodów i decydować, ile światła wejdzie po nich na piętro, czyli trafi na ekran. Jeśli przez ekran mknie np. piłka tenisowa, trzeba błyskawicznie (poniżej ośmiu milisekund) budować i burzyć kolejne schody na jej drodze. Wiele telewizorów LCD ma z tym problem i wtedy za piłką ciągnie się jasna smuga.
Tyle jeśli chodzi o intensywność światła. A co z jego kolorem?
Jeśli ekran dużego (np. 50-calowego) telewizora LCD oświetlimy latarką, to, patrząc z bliska, zobaczymy, że są na nim maleńkie, kolorowe prostokąciki. To w istocie czerwone, zielone i niebieskie płytki. A taki zestaw trzech płytek to piksel (w dobrych telewizorach jest ich ponad 2 miliony). Zwykle barwa piksela jest wypadkową barw jego płytek. Jeśli piksel jest częścią np. niebieskiej sukienki, to jego czerwona płytka będzie podświetlona w 10 proc., zielona w 20, a niebieska w blisko 50-proc. maksymalnej intensywności. Wszystkim tym steruje oczywiście skomplikowana elektronika. Ale i ona może co najwyżej złagodzić główne wady telewizora LCD, takie jak wąski kąt widzenia czy problemy z uzyskaniem głębokiej czerni (nawet wyłączony piksel przepuszcza nieco światła).
Przeczytaj także: Jak działa plazma?
Zalet jest więcej i są niebagatelne: obraz jasny i stabilny (brak migotania), niskie zużycie prądu, duża trwałość, mała głebokość, no i niska cena. Dlatego, choć nie dają tak dobrego obrazu jak najlepsze plazmy, sprzedają się od nich lepiej, co widać nawet po dysproporcji ofertowej obu typów telewizorów.
* Wytłumaczę Ci w 60 sekund to cykl dla ciekawych, lecz niecierpliwych. Czyli dla ciebie. I wyzwanie dla nas. Bo wyjaśniać złożoną technologię długo i zawile to żadna sztuka. Sztuką jest zrobić to tak krótko i prosto, by każdy zrozumiał w minutę. Czas start!
