Οθόνη Υγρών Κρυστάλλων

Οι οθόνες υγρών κρυστάλλων (Liquid Crystal Display- LCD) βασίζονται στο φαινόμενο της πόλωσης της φωτεινής ακτινοβολίας όταν αυτή διαπερνά κάποιο υλικό σε κρυσταλλική μορφή.

Οι πρώτες τέτοιες οθόνες εμφανίστηκαν σε φορητές συσκευές, όπως είναι οι αριθμομηχανές τσέπης, τα ηλεκτρονικά ρολόγια, οι οθόνες ιατρικών μηχανημάτων κλπ. Στην αρχή οι οθόνες ήταν μονόχρωμες και μικρές σε μέγεθος, ενώ η ευκρίνεια απεικόνισής τους ήταν περιορισμένη. Στις μέρες μας υπάρχουν οθόνες 14 και 15 ιντσών με δυνατότητα απεικόνισης εκατομμυρίων χρωμάτων και ευκρίνεια αντίστοιχη των οθονών καθοδικού σωλήνα.

Στις οθόνες υγρών κρυστάλλων δεν υπάρχει καθοδικός σωλήνας, ούτε ηλεκτρονικά πυροβόλα. Η λειτουργία τους στηρίζεται στην ύπαρξη ενός πλέγματος από κύτταρα υγρών κρυστάλλων που είναι οργανωμένα σε γραμμές και στήλες. Τα κύτταρα κρυστάλλων ελέγχονται από τρανζίστορ. Όταν διοχετεύεται ρεύμα στα τρανζίστορ, αυτά περιστρέφουν τους κρυστάλλους κατά γωνία ανάλογη της έντασης του ρεύματος.

Στο πίσω μέρος της οθόνης υπάρχει μια φθοριούχος πλάκα που ακτινοβολεί φως, το οποίο διέρχεται μέσα από δύο φίλτρα οριζόντιας και κατακόρυφης πόλωσης, στη μέση των οποίων υπάρχει το πλέγμα των κρυστάλλων και το φίλτρο των χρωμάτων. Τα φίλτρα οριζόντιας και κατακόρυφης πόλωσης αφήνουν να περάσει ακτινοβολία συγκεκριμένου μήκους κύματος με οριζόντια ή κατακόρυφη ταλάντωση. Στη συνέχεια το πλέγμα των κρυστάλλων στρέφει την ακτίνα του φωτός ώστε να περάσει ολόκληρη, λίγη ή καθόλου μέσα από το επόμενο φίλτρο, με αποτέλεσμα στην οθόνη να εμφανίζεται το τελικό ίχνος.

Οι κυριότερες κατηγορίες οθονών υγρών κρυστάλλων είναι οι οθόνες ενεργής μήτρας (active matrix) και οι οθόνες παθητικής μήτρας (passive matrix). Στις ενεργές οθόνες, κάθε κύτταρο ελέγχεται από ένα ξεχωριστό τρανζίστορ. Οι οθόνες αυτές έχουν καλύτερη ευκρίνεια άλλα είναι πολύ πιο ακριβές.

Λόγω της απουσίας του καθοδικού σωλήνα, οι οθόνες υγρών κρυστάλλων είναι ελαφρύτερες και λιγότερο ογκώδεις από τις οθόνες καθοδικού σωλήνα, με αποτέλεσμα να αποτελούν ιδανική λύση για φορητούς υπολογιστές.

Το κόστος κατασκευής τους όμως είναι αρκετά μεγάλο. Η τεχνολογία που χρησιμοποιείται, εμφανίζει μεγάλα ποσοστά ελαττωματικών οθονών, και μόνο ένα μικρό ποσοστό όσων κατασκευάζονται, είναι τελικά αποδεκτό για πώληση. Όσο μεγαλώνει η διάμετρος της οθόνης τόσο πιο πιθανό είναι να εμφανιστεί λάθος κατά την κατασκευή της οθόνης, άρα αυξάνεται το κόστος κατασκευής.

Στις μέρες μας κυκλοφορούν οθόνες υγρών κρυστάλλων διαγωνίου μέχρι και 15 ιντσών, που χρησιμοποιούνται όχι μόνο σε φορητούς υπολογιστές αλλά και σε υπολογιστές γραφείου, καθώς εκπέμπουν πολύ λιγότερη ακτινοβολία και είναι πολύ μικρότερες σε όγκο.