TFT TV. Τι είναι οι TFT και πως λειτουργούν;

Transcript

1 TFT TV Τι είναι οι TFT και πως λειτουργούν; Η ετυμολογία του όρου TFT (Thin Film Transistor ή τρανζίστορ λεπτού φιλμ) μας παραπέμπει στο δομικό στοιχείο ελέγχου της οθόνης, που είναι το τρανζίστορ. Οι οθόνες TFT λοιπόν περιέχουν κάποια τρανζίστορ, αλλά έχουν και υγρούς κρυστάλλους, καθώς η μητρική τεχνολογία είναι η λεγόμενη LCD (Liquid Crystal Display ή οθόνη υγρών κρυστάλλων). Τι ακριβώς όμως είναι αυτά τα υλικά και πώς συνδυάζονται, προκειμένου να πάρει σάρκα και οστά μία μονάδα απεικόνισης; Ένα τρανζίστορ είναι απλώς ένας ηλεκτρονικός διακόπτης, ο οποίος όμως έχει τη δυνατότητα να ανοιγοκλείνει με συχνότητα που σε κάποιες περιπτώσεις ξεπερνά τα 200GHz. Αυτό σημαίνει ότι με την εφαρμογή της κατάλληλης ηλεκτρικής τάσης, ένα τρανζίστορ υψηλής τεχνολογίας μπορεί να ανοίξει και να κλείσει κάποιο κύκλωμα περισσότερες από 100 δισεκατομμύρια φορές μέσα σε ένα δευτερόλεπτο! Οι υγροί κρύσταλλοι τώρα είναι ουσίες οι οποίες βρίσκονται μεταξύ της υγρής και της στερεάς κατάστασης. Αν το υλικό ενός υγρού κρυστάλλου ψυχθεί λίγο, μπορεί να γίνει στερεό, ενώ αντίθετα, αν θερμανθεί λίγο, μπορεί να συμπεριφερθεί ως συνηθισμένο υγρό. Όπως γνωρίζουμε από τα σχολικά μας χρόνια, σε ένα στερεό όλα τα μόρια είναι προσανατολισμένα προς την ίδια

2 κατεύθυνση και διατηρούν σταθερές τις μεταξύ τους θέσεις, ενώ σε ένα υγρό αυτά δεν ισχύουν. Ένας υγρός κρύσταλλος όμως μπορεί και διατηρεί τα μόριά του προσανατολισμένα, όπως συμβαίνει σε ένα στερεό, επιτρέπει όμως τη μετακίνησή τους σε άλλη θέση, όπως κάνουν τα υγρά. Σε μία οθόνη, οι υγροί κρύσταλλοι τοποθετούνται ανάμεσα σε δύο παράλληλα επίπεδα φύλλα, όπως το σάντουιτς. Κάθε φύλλο διαθέτει από την πλευρά των κρυστάλλων παράλληλα αυλάκια, τα οποία αναγκάζουν τα μακρόστενα υγρά μόρια να ευθυγραμμιστούν μαζί τους. Επειδή όμως τα αυλάκια των δύο φύλλων είναι κάθετα τοποθετημένα μεταξύ τους, τα μόρια των κρυστάλλων στο εσωτερικό του «σάντουιτς» αναγκάζονται να συστραφούν, έτσι ώστε να ξεκινούν από μία κατεύθυνση στο ένα φύλλο και να καταλήγουν υπό γωνία 90ο στο απέναντι φύλλο (σχήμα Α). Παράλληλα με το αυλάκι κάθε φύλλου, βρίσκεται και ένας επίπεδος πολωτής (ένας πολωτής επιτρέπει τη διέλευση μόνο σε κυματομορφές μιας συγκεκριμένης διεύθυνσης, ενώ αποκόπτει όλες τις άλλες οι οποίες ενυπάρχουν στο φως). Οι δύο πολωτές, λόγω τοποθέτησης, πολώνουν το φως σε κάθετες μεταξύ τους διευθύνσεις. Όταν ένα σημείο της οθόνης ακτινοβολεί (σχήμα Α), η φωτεινή δέσμη η οποία εκπέμπεται από ειδικές λάμπες φθορισμού στο πίσω μέρος της συσκευής, αρχικά πολώνεται από τον πρώτο πολωτή. Στη συνέχεια το φως συστρέφεται μαζί με τα μόρια των υγρών κρυστάλλων και καταλήγει με κάθετη διεύθυνση στο δεύτερο πολωτή, οπότε διέρχεται ελεύθερα. Αν όμως στα μόρια των υγρών κρυστάλλων εφαρμοστεί ηλεκτρική τάση έτσι ώστε αυτά να προσανατολιστούν κάθετα στην επιφάνεια της οθόνης (σχήμα Β), δεν συστρέφουν το φως, το οποίο συναντά κάθετα το δεύτερο πολωτή και αποκόπτεται. Τότε η οθόνη δεν ακτινοβολεί. Η εφαρμογή και η διακοπή της ηλεκτρικής τάσης ελέγχονται από το άνοιγμα και το κλείσιμο των τρανζίστορ. Κάθε σημείο της οθόνης (εικονοστοιχείο ή pixel) αποτελείται από τρία τρανζίστορ, ένα για κάθε βασικό χρώμα (R,G,B ή κόκκινο, πράσινο, μπλε), το οποίο παρεμπιπτόντως απεικονίζεται χάρη σε κατάλληλα τοποθετημένες χρωματιστές μεμβράνες. Οι χρωματικές διαβαθμίσεις δημιουργούνται με ακριβή έλεγχο του χρονικού διαστήματος, κατά το οποίο κάθε τρανζίστορ ενός εικονοστοιχείου παραμένει ανοιχτό ή κλειστό.

3 Τηλεόραση υγρών κρυστάλλων(lcd) Η τηλεόραση υγρών κρυστάλλων ή τηλεόραση LCD είναι ένας τύπος τηλεόρασης, η οθόνη της οποίας βασίζεται στην τεχνολογία υγρών κρυστάλλων. Είναι η πιο διαδεδομένη τεχνολογία τηλεοράσεων τα τελευταία χρόνια, ξεπερνώντας την παλαιότερη τεχνολογία καθοδικού σωλήνα (CRT), αλλά και την ανταγωνιστική, σύγχρονη τεχνολογία πλάσμα. Αρχές λειτουργίας Το φως αρχικά παράγεται από λαμπτήρες φθορισμού που βρίσκονται πίσω από την οθόνη και κατευθύνεται προς τους υγρούς κρυστάλλους. Τα τελευταία χρόνια άρχισε η διάθεση στην αγορά τηλεοράσεων LCD που χρησιμοποιούν φωτοεκπέμπουσες διόδους (LED), αντί για λαμπτήρες φθορισμού ως πηγές φωτός, καθώς προσφέρουν σημαντικά πλεονεκτήματα, όπως αυξημένο χρωματικό εύρος, μεγάλη διάρκεια ζωής και βαθύτερο μαύρο. Οι υγροί κρύσταλλοι λειτουργούν ως φωτοφράκτες και καθορίζουν το ποσό του φωτός που θα περάσει δια μέσου της οθόνης προς τον θεατή. Διαφορετικά φίλτρα σε κάθε υπο-στοιχείο (subpixel) δίνουν τα τρία βασικά χρώματα και ο συνδυασμός τους δημιουργεί τον χρωματισμό του εικονοστοιχείου (pixel).κατασκευάζονται σε διάφορες διαστάσεις, με ενδεικτική γκάμα από 10 ίντσες έως και 70, ενώ σε περιορισμένη διάθεση ή και ως ασκήσεις τεχνολογίας υπάρχουν συσκευές που ξεπερνούν τις 100 ίντσες. Χαρακτηρίζονται από μεγάλη φωτεινότητα, εξαιρετικά λεπτή κατασκευή και ελάχιστη ακτινοβολία.

4 Τηλεoράσεις LED και LCD (πλεονεκτήματα - μειονεκτήματα) Τι διαφορές έχουν οι LED τηλεοράσεις από τις LCD; Ποια είναι τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα μίας LED και μίας LCD τηλεόρασης; Ας δούμε! Οι τηλεοράσεις LED, όσο και αν σας φανεί περίεργο, είναι ακριβώς ίδιες με τις LCD τηλεοράσεις, με μία μόνο διαφορά! Ας δούμε όμως τη γενική φιλοσοφία λειτουργίας μίας LCD τηλεόρασης, απλά και κατανοητά, για να γίνουν και πιο αντιληπτά αυτά που θα αναφέρουμε παρακάτω. Κάτω από το "τζάμι" που βλέπουμε, είναι μία σειρά από πάρα πολλούς μικροσκοπικούς υγρούς κρυστάλλους, που "ανοιγοκλείνουν". Από πίσω τους, υπάρχουν δεσμίδες φωτός. Έτσι, ανάλογα με το άνοιγμα-κλείσιμο των υγρών αυτών κρυστάλλων, περνάει ή όχι φως και σχηματίζεται η εικόνα κάθε φορά. Αυτό γίνεται με τεράστια ταχύτητα, οπότε και οι εικόνες, σχηματίζονται ταχύτατα και εναλλάσσονται πάρα πολύ γρήγορα μεταξύ τους, οπότε βλέπουμε φυσική κίνηση -βίντεο. Βέβαια δεν είναι έτσι τα πράγματα ακριβώς, είναι αρκετά πιο πολύπλοκα, μιας και υπάρχουν και χρώματα και και. Αλλά αυτή είναι η γενική φιλοσοφία της τεχνολογίας LCD. Η διαφορά όμως μίας LED με μία LCD τηλεόραση, είναι ότι το φως που πέφτει πίσω από τους υγρούς κρυστάλλους, δεν αναπαράγεται με φωτισμό CFL (LCD), αλλά με μικροσκοπικά λαμπάκια LED - μεγάλης φωτεινότητας.

5 Ας δούμε όμως πρακτικά, τι κερδίζουμε με αυτή τη διαφοροποίηση. Πλεονεκτήματα LED τηλεόρασης 1) Καλύτερη αναπαράσταση του μαύρου χρώματος και καλύτερη αντίθεση: στις LCD τηλεοράσεις, το μαύρο αναπαρίσταται απλά κλείνοντας οι κρύσταλλοι και μπλοκάροντας το φως. Αυτό έχει σαν συνέπεια πολλές φορές να μη βλέπουμε 100% μαύρο, αλλά σκούρο γκρι. στις LED, στις μαύρες περιοχές, αυτό που συμβαίνει είναι να σβήνουν ή να χαμηλώνουν το φωτισμό τους τα led που βρίσκονται από πίσω από τους υγρούς κρυστάλλους, με αποτέλεσμα να υπάρχει το απόλυτο μαύρο. Έχουμε περισσότερη "ζωντάνια" στην εικόνα μας, κι όχι αισθητό ξεθώριασμα. Έτσι, επειδή παίζουν οι φωτεινότητες των led, πετυχαίνεται και η τέλεια αντίθεση της εικόνας μας, άρα ακόμα πιο ζωντανή. 2) Καλύτερη αναπαράσταση των χρωμάτων: στις LCD, πίσω από τους κρυστάλλους, υπάρχει άσπρος μονόχρωμος φωτισμός. στις LED, τα λαμπάκια led έχουν τη δυνατότητα να φέξουν σε RGB (Red- Green-Blue), οπότε, ανάλογα και με το χρώμα που θα πρέπει να δημιουργηθεί σε μία περιοχή, σχηματίζουν από μόνα τους, τους επιθυμητούς συνδυασμούς χρωμάτων. Έτσι, έχουμε πιο ζωηρά χρώματα.

6 3) Είναι πιο λεπτή: καλά, και οι άλλες είναι λεπτές, πλέον δεν έχουμε τις γκουμούτσες CRT, οπότε δεν θα το λέγαμε και φοβερό πλεονέκτημα. 4) Ο χρόνος ζωής είναι μεγαλύτερος: ο φωτισμός CFL μιας LCD τηλεόρασης, έχει μικρότερη διάρκεια ζωής, από τα led μίας LED τηλεόρασης. Επίσης σε μία LCD, σταδιακά ο φωτισμός CFL μετά από κάποια χρόνια, εξασθενεί, με αποτέλεσμα η εικόνα μας να είναι λιγότερο καλή. Μειονεκτήματα LED τηλεόρασης 1) Είναι καινούρια τεχνολογία: η διάρκεια ζωής, η σωστή λειτουργία ανά τα χρόνια, και πολλά άλλα, είναι απλές υποθέσεις των κατασκευαστών. Στην ουσία όμως, κανείς δεν ξέρει ακριβώς πόσο μπορεί να αντέξει μία LED τηλεόραση, τι προβλήματα μπορεί να δημιουργηθούν μετά από μερικές εκατοντάδες ή χιλιάδες ώρες χρήσης, κτλ. Ενώ στις LCD, που έχουν χρησιμοποιηθεί για πολλά χρόνια, είναι πλέον ξεκάθαρο το τοπίο. 2) Είναι πιο ακριβές: μερικές φορές δεν αξίζει να αγοράσουμε τηλεόραση που μπορεί να στοιχίζει ακόμα και τα διπλάσια λεφτά από μία LCD. Για τους πολύ απαιτητικούς, ναι, αλλά για απλή χρήση, όχι, ίσως δεν αξίζει. Καλύτερα να πάρουμε μία καλούτσικη LCD. Αγορά LCD ή LED τηλεόρασης;

7 Εγώ προσωπικά βλέπω τις LED τηλεοράσεις, ως αφορμή αγοράς μίας απλής καλούτσικης LCD τηλεόρασης. Γιατί; Επειδή απλά βοήθησαν στη δραματική μείωση των τιμών των LCD τηλεοράσεων, οπότε τώρα ίσως είναι μία καλή ευκαιρία για αγορά μιας μεγάλης και ποιοτικής LCD τηλεόρασης, σε πολύ καλή τιμή. Βλέπετε, αν δεν υπήρχαν οι LED, οι LCD θα ήταν αρκετά πιο ακριβές. Βέβαια αν δεν έχετε οικονομικό πρόβλημα και πιστεύετε ότι αξίζει να δώσετε αρκετούτσικα λεφτά για μία τηλεόραση, τότε πηγαίνετε σε LED. Σίγουρα έχουν καλύτερη ποιότητα εικόνας. Εννοείτε πως δεν θα αγοράσετε από τις φθηνότερες LED, αλλά θα δώσετε κάτι παραπάνω για να πάρετε κάτι καλύτερο. Προσωπικά, για οθόνη υπολογιστή που δουλεύω πολλές ώρες, θα έδινα πολλά λεφτά. (ακόμα και για ταινίες, κλπ) Για τηλεόραση όμως που δεν βλέπω καθόλου, αν θα έδινα, θα έδινα λίγα.