РКІ - рідкокристалічний індикатор (LCD - Liquid Crystal Display).
Шар рідких кристалів розташований між двома полірованими прозорими пластинами. На пластини нанесені прозорі електроди, що підводять електрику до кожної клітинки матриці. Пластини оброблені так, що рідкі кристали орієнтуються між ними певним чином. Проходячи через такий шар, площину поляризації світлового променя розгортається на 90 градусів. Поряд з кожною пластиною розташований поляризатор. Площини поляризації перпендикулярні один одному. Доповнюють листковий пиріг світлофільтр з тріадами основних кольорів (RGB) і лампа підсвічування.
Як все це працює? Світло від лампи підсвічування проходить через перший поляризатор і пластину і поляризується в якійсь з площин (допустимо, вертикально). При проходженні цього променя світла крізь шар рідких кристалів площину його поляризації повертається, і світло вільно проходить через другу пластину з «горизонтальним» поляризатором.
Проходячи крізь світлофільтр, промінь ще й забарвлюється в один з трійки кольорів: «червоний-зелений-синій». Якщо на розглянуту нами ячейку подати напругу (пам'ятаєте про прозорі електроди?), То світло при проходженні крізь шар рідких кристалів не міняє своєї площини поляризації, а, значить, не може пройти крізь другий поляризатор. Цей осередок виглядатиме чорної на екрані. Додамо тільки, що для підвищення швидкодії сьогодні випускаються LCD-TFT (Thin Film Transistor) - технологія «тонкоплівкових транзисторів». Іншими словами, осередки керовані не перетином вертикальних і горизонтальних електродів, а окремими транзисторами - «персональним» для кожного осередку (три на піксель). Це дозволяє зменшити час відгуку до 8 мілісекунд в найсучасніших моделях ЖК, але про це нижче.
Плазмова панель (PDP - Plasma Display Panel).
Ті ж прозорі поліровані пластини з прозорими електродами, але замість шару рідких кристалів використовується інертний газ - неон, аргон або ксенон (іноді - суміш газів). Усередині кожної клітинки міститься люмінофор, який світитиметься одним з основних кольорів. Осередки ізольовані один від одного перегородками, які не пропускають світло і ультрафіолетове випромінювання сусідніх осередків. Перегородки поглинають падаюче на них зовнішнє світло, що дає високий контраст навіть при значному сторонньому освітленні.
Принцип дії. При подачі на електроди окремої осередки напруги, вище деякого критичного, відбувається розряд. В результаті плазма газового розряду дає випромінювання в ультрафіолетовому діапазоні, яке саме по собі невидимо для людського ока, але призводить до світіння «підфарбованого» в червоний, зелений або синій колір люмінофора. Тут кожна клітинка сама є джерелом світла і ніякої лампи підсвічування вже не потрібно.
Переваги та недоліки ЖК і плазмових панелей.
Тепер можна бачити, що переваги і недоліки як ЖК, так і «плазми» є наслідком переваг і проблем застосовуваних технологій. Розглянемо їх по порядку.
1. Розмір панелі. Якщо зовсім недавно 32 дюйми були межею для РК, то «плазма» з 32 тільки починалася, а найпоширенішими в «плазмі» були панелі розміром в 42 і 50 дюймів. Раніше технологічні норми допускали декілька «битих» пікселів на ЖК-матриці, зважаючи на великі складнощі отримати її без єдиного дефектного тонкоплівкового транзистора. Відбраковування матриці навіть з одним пикселом призводить до зменшення виходу готової продукції і збільшує собівартість виробництва матриць. Збільшуючи розміри ЖК панелі, ми підвищуємо ймовірність появи некерованих пікселів (або окремих осередків в пікселі). Сьогодні ЖК-технологія дозволяє випускати панелі дуже великих розмірів, що зрівнює РК і «плазму» по цьому параметру.
2. Контраст. Контраст плазмових панелей вище, ніж у РК. Хоча виробники і тут не хочуть миритися з таким відставанням. Плазмова панель працює за принципом прямого випромінювання, отже, дає соковите контрастне зображення. ЖК матриця не випромінює, а тільки модулює світло від лампи підсвічування зміною прозорості осередків. Недостатній запас по контрасту іноді призводить до артефактів. Втім, таких артефактів більш схильне комп'ютерне зображення. В цілому, картинка на РК панелі виходить м'якше, не так «дзвенить» як на «плазмі», але це вже справа смаку споживача. До того ж роботи в області світлодіодного підсвічування дають на РК яскравіші фарби, що наближає насиченість кольорів до «плазмової».
3. Час відгуку пікселя. На відміну від практично миттєвого газового розряду, рідкі кристали не такі моторні. Однак перехід на технологію тонкоплівкових транзисторів і постійне зменшення часу відгуку (найостанніші LCD мають час включення близько 8 мілісекунд) призвели до того, що від «ефекту трейлера» ( «змазування» об'єктів при швидкому русі) практично вдається позбутися. Навіть повний час відклику близько 25 мілісекунд (15 на включення, 10 на гасіння) дозволяє досить комфортно переглядати динамічні сцени.
4. Кути огляду. У «плазми» кути огляду завжди становили не менше 160 градусів у всіх напрямках, в той час як у перших ЖК вони були близько 45, та до того ж і не однакові в горизонтальному і вертикальному напрямках (світліше - при погляді зверху і темніше - якщо дивитися знизу). Останні моделі LCD матриць мають кути огляду, які можна порівняти з кутами огляду плазми, але все ж спостерігається деяке зменшення контрастності при великих кутах. Сам принцип світіння ячейки у плазмової панелі проти просвіту її лампою підсвічування у РК працює на користь плазми.
5. Рівномірність освітлення панелі. У плазми кожна клітинка фактично є кольоровою флуоресцентною лампою. «Подібність» всіх осередків по параметрам автоматично дає рівномірне освітлення екрану. Досягти такої рівномірності на РК складніше, тут дуже багато залежить від якості лампи підсвічування. До того ж отримати велику яскравість, не знижуючи контрасту, на ЖК досить складно.
7. Термін служби. Середній термін служби «плазми» становить 30000 годин, в той час як у ЖК він удвічі більше (до заявлених окремими виробниками 75000 годин). До того ж на PDP є небезпека випалювання люмінофора при демонстрації статичних зображень, що містять яскраві області. Це може привести до того, що міняти панель доведеться набагато раніше заявленого терміну служби. Справедливості заради варто відзначити, що хоча в деяких РК і можна замінити тільки лампу підсвічування, а не всю панель, залишається ймовірність появи некерованих пікселів (зазвичай це вихід з ладу тонкоплівкового транзистора, керуючого осередком). І якщо таких пікселів стане дуже багато, РК панель, зрозуміло, доведеться замінити цілком. На мій погляд, при термінах служби понад 10 років (в середньому по 8 годин роботи в день) це не так істотно для побутового застосування (а при 60000 годин отримаємо вже 20 років!), Адже морально панель застаріє набагато раніше. Чи багато хто з Ваших знайомих користуються одним і тим же телевізором 20 років?
Виробники випускають все нові і нові моделі як РК, так і «плазми», причому багато хто пропонує обидві технології відразу. Результати численних незалежних тестів виводять на перші місця моделі, незалежно від того, на «плазмі» або на рідких кристалах вони засновані. Все це говорить про те, що технології вже на такому рівні, коли якість зображення залежить більше від технічних знахідок і від контролю за виробництвом, ніж від технологічних обмежень.
