1

Displeje ciekłokrystaliczne 

Displeje ciekłokrystaliczne 

Wykład – 9 - 

Wykład – 9 - 

Pasywne displeje do obserwacji 

Pasywne displeje do obserwacji 

bezpośredniej adresowane bezpośrednio 

bezpośredniej adresowane bezpośrednio 

lub multipleksowo pasywnie

lub multipleksowo pasywnie

DISPLEJE

Systemy 

zobrazowania

Optoelektronika II SUM ETI 2011/12

Optoelektronika II SUM ETI 2011/12

zaoczny

zaoczny

Tematy referatów

1. Wyświetlacze ciekłokrystaliczne:  efekt TN, 

problemy adresowania matrycowego, 
budowa kolorowego wyświetlacza video.

2. Wyświetlacze plazmowe: budowa 

kolorowego wyświetlacza plazmowego i 
technika jego adreso-wania. 

3. Wyświetlacze elektroluminescencyjne: EL, 

OLED, PLED, LED – budowa, efekt fizyczny,  
realizacja zobrazowania barwnego, 
zastosowania, kierunki rozwoju.

4. Systemy projekcyjne: historia, współczesne 

LCD, DLP, budowa, sposób realizacji 
zobrazowania, kino cyfrowe.

5. Wyświetlacze na podłożach giętkich – 

problemy budowy i kierunki rozwoju.

3

Wstęp

Wstęp

Displeje ciekłokrystaliczne, których produkcję 
rozpoczęto w roku 1974 zrewolucjonizowały   
rynek   technik   zobrazowania.   

Opanowały  one  znaczącą część rynku displejów 
płaskich i dominują we wszystkich grupach, począwszy 
od prostych displejów cyfrowych (gdzie praktycznie nie 
mają konkurenta) na ekranach video i graficznych 
skończywszy. 

Ale rozpoczniemy od przedstawienia 

podstawowych informacji o stanie 

ciekłokrystalicznym

4

Ciekłe kryształy i ich własności 

Ciekłe kryształy i ich własności 

fizyczne

fizyczne

Skan rys 2.1

Ciało stałe, ciecz i gaz to trzy powszechnie znane 
stany skupienia materii. 

Stan ciekłokrystaliczny 

jest  fazą pośrednią

, 

która cechuje się płynnością, 

podobnie jak ciecze izotropowe i anizotropią właści-
wości fizycznych, jaką obserwuje się w krystalicznych 
ciałach sta-łych o uporządkowanym ułożeniu molekuł

5

6

Istnienie takiego stanu zostało wykryte w 1888 roku przez 

austriackiego botanika F. Reinitzera, który zaobserwował dziwne 
zachowanie się zsyntezowanego przez siebie benzoesanu 
cholesterolu. Stwierdził on, że substancja ta topiąc się, 
początkowo tworzy mętną ciecz, która dopiero przy dalszym 
ogrzewaniu przechodzi w przezroczystą ciecz izotropową.

Następnie O. Lehman (1889) który dodatkowo stwierdził, 

że owa mętna ciecz jest ośrodkiem optycznie anizotropowym. 
Ponieważ dwójłomność była cechą charakterystyczną kryształów 
zaproponował dla tych materiałów nazwę

Ciekłe 

kryształy

LC – Liquid 

Crystal

Lehman wykrył również, że stan ciekłokrystaliczny poza 
topnieniem powstaje również przy rozpuszczaniu pewnych 
substancji organicznych w określonym zakresie stężeń i 
temperatur. Takie substancje nazwano później:

Liotropowymi = Liotropic Liquid Crystals 
LLC

w odróżnieniu od uzyskiwanych na drodze ogrzewania, które 
nazwano 

termotropowymi 

7

8

W  wyniku  dalszych  badań  stwierdzono,  że 

występowanie  stanu  ciekłokrystalicznego  wiąże  się  z 
dużą anizotropią fizyczną molekuł, np. prętopodobnym 
wydłużonym  kształtem,  który  jest  przyczyną  występo-
wania  tendencji  do  równoległego  ustawiania  się 
molekuł  w  stosunku    do  siebie.  Obserwowane  w  LC 
uporządkowanie  powstaje  dzięki  istnieniu  słabych 
oddziaływań między molekularnych (van der Waalsa).
W roku 1977 Chandrasekhar odkrył istnienie stanu LC 
w molekułach mających kształt dysku.

Średni  kierunek  uporządkowania  molekuł  LC  w 

danym  obszarze  określa  wektor 

n

  zwany 

direktorem

. 

Ruchy  termiczne  prowadzą  do  tego,  że  położenie 
długiej osi molekuły w stosunku do kierunku direktora 
podlega fluktuacji sięgającej nawet 40

o 

.

W zależności od stopnia orientacji molekuł w 
próbce objętościowej Friedel (1922) zaproponował 
podział TLC na trzy grupy

Smektyczne

Nematyczne

Cholestryczne 

9

Skan struktury nem, chol.  sm

10

Odrębną grupę stanowią ciekłe kryształy liotropowe – 
które otrzymuje się podczas rozpuszczania stałych 
substancji w pewnych rozpuszczal-nikach (np. 
wodzie).   >> Warunkiem koniecznym jest aby 
molekuły rozpuszczalnika grupowały się wokół grup 
polarnych substancji roz-puszczonej.

Na podstawie badań optycznych i 

rentgenowskich zapropono-wano podział LLC na 
cztery zasadnicze grupy mające strukturę:

 Liniową

 Komórkową z rdzeniem organicznym sześciennym 
otoczonym wodą

 Komórkową z rdzeniem organicznym (komórki 
tworzą ugrupowa-nie o symetrii heksagonalnej) 
otoczonym wodą

 Komórkową z rozmieszczeniem komórek w układzie 
przestrzennie centrowanym i płasko centrowanym

LLC nie znajdują zastosowanie w budowie 

displejów – mają natomiast duże znaczenie dla 
wyjaśnienia procesów zachodzących w układach 
biologicznych

11

Ciekłe  kryształy  termotropowe  to  w  większości 
związki  organiczne  o  wydłużonych  molekułach, 
których  długość  i  szerokość  wynoszą  od-powiednio 
1,5 – 4,0 nm i 0,5 – 1 nm, a masa cząsteczkowa około 
300 – 500.
Cząsteczki  te  posiadają  wyraźnie  zaznaczoną  długą 
oś.  Modelem  czą-steczki  może  być  wysmukły  walec 
lub elipsoida obrotowa. Molekuły takie oddziałują ze 
sobą  w  sposób  anizotropowy.  Energia  potencjalna 
dwóch  molekuł  zależy  od  wzajemnego  ustawienia 
długich osi i jest najmniejsza gdy sa one równoległe. 

Skutkiem  tego  jest  tendencja  do 

porządkowania się molekuł.

12

4-pentylo 4’-cyjanodwufenyl 
(5CB)

DOBAMBC

13

benzoesan cholesterylu

14

Mieszaniny ciekłokrystaliczne

Mieszaniny ciekłokrystaliczne

Materiał ciekłokrystaliczny, aby mógł być 

praktycznie  zastosowa-ny musi spełniać kilka istotnych 
wymagań:

 wysoka trwałość chemiczna, fotochemiczna i 
elektrochemiczna

 możliwie szeroki zakres mezofazy

 odpowiednia wartość i znak anizotropii 
przenikalności elektrycznej

 niska lepkość

 łatwość uporządkowania

15

16

Displeje 

Displeje 

ciekłokrystaliczne

ciekłokrystaliczne

17

Referat ????

18

Displeje ciekłokrystaliczne są to displeje pasywne

, 

czyli takie, które nie emitują światła a tylko rozpraszają 
lub  pochłaniają  światło  pocho-dzące  od  zewnętrznego 
źródła  promieniowania.  Przy  czym  dla  disple-jów 
najprostszych  –  cyfrowych  wystarczającym  źródłem 
światła  jest    dzienne  światło  słoneczne,  lub  światło 
sztuczne  takie  jak  używamy  w  domu,  na  ulicy  itp.  Tak 
więc  z  istoty  swojego  działania,  są  to  displeje  bardziej 
energooszczędne,  albowiem  nie  przetwarzają  żadnej 
części  dostarczonej  energii  elektrycznej  na  energię 
promienistą. 

Displeje  ciekłokrystaliczne  w  zależności  od 

wykonania mogą pracować albo jako transmisyjne, albo 
jako refleksyjne (odbiciowe).

19

Displeje ze względu na rodzaj przedstawionych symboli 
dzielimy na negatywne oraz pozytywowe. W pierwszym 
przypadku otrzymujemy obraz jasny (przezroczysty) na 
czarnym tle; w drugim czarny (matowy) na tle białym 
(klarownym).

Displeje ciekłokrystaliczne małych i średnich pojemności 
najczęściej są wykonywane jako monochromatyczne, a 
tylko w nielicznych przypa-dkach; np. displejów 
stosowane w  deskach rozdzielczych samochodów jako 
multichromatyczne. Praktycznie w tej grupie 
wskaźników nie spotyka się displejów barwnych. 

20

Wykorzystywany efekt elektrooptyczny – nie ma jednego 
wybranego

Typowy prosty displej ciekłokrystaliczny jest zbudowany 
w sposób sche-matycznie przedstawiony na rysunku 

21

22

23

Warstwy porządkujące – tekstury warstw 
ciekłokrystalicznych

24

25

26

Wybrane efekty elektrooptyczne 

zastosowane w budowie displejów 

ciekłokrystalicznych

Rozpraszanie dynamiczne

DS

1968
Efekt skręconego nematyka

TN

1971
Efekt sterowanej polem zmiany dwójłomności

ECB, DAP 1972

Efekt gościa –gospodarza z barwnikiem G-H
1968
Przejście fazowe cholesteryk-nematyk
ChNPC

1968

Przejście fazowe cholesteryk-nematyk z domieszką 
barwnika

barwny ChNPC

1974

Efekt zmiany dwójłomności w strukturze skręconej
SBE 1984
Efekt w strukturze superskręconej

STN

1986
Efekt interferencyjny w strukturze skręconej
OMI 1987
Efekt w stabilizowanym powierzchniowo 
ferroelektrycznym LC

SSFLC

1984

27

Efekt rozpraszania dynamicznego 

Efekt rozpraszania dynamicznego 

(RD)

(RD)

Rozpraszanie dynamiczne (DS = Dynamic Scattering) jest 
historycznie najstarszym efektem, który bywa 
wykorzystywany. Występuje w warstwie nematycznego ck. O 
ujemnej anizotropii przenikalności dielektrycznej i 
oporności właściwej mniejszej od 10

10

 Ωcm

28

29

Efekt Rozpraszania Dynamicznego może być obserwowany

:

 poniżej pewnej częstotliwości granicznej

 powyżej napięcia progowego

 w materiałach o stosunkowo małej oporności właściwej

Displej  cyfrowy do kalkulatora pracujący w oparciu 
o RD był pier-wszym wdrożonym do produkcji w 
1974 roku. Ale praktycznie na wielką skalę efekt 
nigdy nie był wykorzystywany. Wady tego efektu to:

Stosunkowo wysokie napięcie pracy 10-20 V oraz 
znaczny prąd

 Ograniczony do kilkunastu tysięcy godzin czas pracy

 Ograniczenie częstotliwości napięcia sterującego do 
wartości częstotliwości granicznej 

 Znaczny wzrost mocy niezbędnej do wysterowania 
displeja w niskich temperaturach

 Stosunkowo niski kontrast uzyskanego obrazu, oraz 
konieczność stosowania złożonych systemów  
oświetlenia

30

Ale tak naprawdę to zasadnicze znaczenie miały 
trzy fakty

:

Na początku lat 70-tych ogólny poziom 
elektroniki nie wymuszał jeszcze stosowania 
nowych generacji wyświetlaczy

 Niedoskonałe były mieszaniny i stosowane 
technologie

 Wkrótce odkryto znacznie ciekawszy polowy 
efekt Skręconego Nematyka (TN)

31

Efekt skręconego nematyka 

Efekt skręconego nematyka 

(TN)

(TN)

Efekt ten odkryty i 
opisany w roku 1971 
przez Schadt’a  i 
Helfrich’a , jest do 
dzisiaj  
najpowszechniej 
wykorzysty-wanym w 
różnego rodzaju 
displejach, począwszy 
od prostych 
cyfrowych na ekra-
nach video 
adresowanych 
matrycą aktywną 
skończy-wszy.

Typowa budowa 

di-spleja TN-LCD oraz 
zasada jego działania 
zostały przed-
stawione na rysunku.

32

33

34

35

Podstawę konstrukcyjną stanowią dwie płytki 

szklane  z elektro-dami ITO i warstwami orientującymi 
wymuszającymi homogeniczne ułożenie molekuł 
ciekłego kryształu w warstwie granicznej. Warstwy te 
najczęściej wykonywane są z rubbingowanego 
(jednokierunkowego polerowanego) poliimidu lub 
napylonego pod ostrym kątem (5

o

-7

o

) SiO

x

. Przy czym 

w displeju TN kierunki orientacji molekuł naprzeciw-
ległych powierzchniach są skręcone względem siebie o 
kąt 90

o

, co wy-musza odpowiednie skręcenie całej 

warstwy ciekłego kryształu (stąd też nazwa efektu).

36

Światło dochodzi do drugiego końca warstwy jako 

spolaryzowane liniowo o kierunku polaryzacji zgodnym 
z kierunkiem ułożenia długich osi molekuł i zgodnie z 
kierunkiem polaryzacji analizatora. Przechodzi więc ono 
dalej bez przeszkód dając biały (jasny) obraz displeja 
transmisja T takiej warstwy jest opisana zależnością

T

a

a









1

2

2

1

1

0

2

2

2

sin (

)



a

d

n

2





Zależność transmisji 
T war-stwy od 
parametrów „a” a 
zatem i od 
dwójłomności 
warstwy została 
przedsta-wiona na 
rysunku

37

Napięcie progowe V

pr

  przełączania warstwy od 

struktury homogeni-cznej do homeotropowej jest 
wyrażone zależnością

V

K

K

K

K

K

pr











11

0

33

11

22

11

1

4

2

 

Aby  uzyskać  pełne  przełączenie  właściwości 

warstwy  ciekłego  kryształu  trzeba  przyłożyć  napięcie 
V

wł

  kilkakrotnie  wyższe  do  wymie-nionego  powyżej 

napięcia  progowego.

Tak  więc  w  opisanym  displeju  TN  możemy 

uzyskać  czarne  sym-bole  (w  miejscu  gdzie  jest 
przyłożone  pole  elektryczne)  na  jasnym  tle  - 

displej 

pracuje w tzw. modzie pozytywowym

. 

38

Zmiana  ułożenia  kierunku  polaryzacji  analizatora  na 
prostopadły  do  kie-runku  skręcenia  molekuł,  czyli 
równoległy  do  kierunku  własnego  polary-zatora, 
powoduje  zmianę  modu  pracy  displeja  TN.  W  tym 
przypadku bez pola elektrycznego, skręcona warstwa c. 
k.  skręca  płaszczyznę  polaryzacji  światła  padającego  o 
kąt 90

o

, ale analizator ma kierunek polaryzacji taki sam 

jak  polaryzator  -  czyli  światło  nie  może  dalej  przejść. 
Obserwator widzi wówczas obraz czarny. Włączenie pola 
elektrycznego  powoduje  reorientację  molekuł  ciekłego 
kryształu. W efekcie promień dociera do analizatora bez 
zmian  i  przechodzi  przez  analizator.  Obserwator  widzi 
wówczas  obraz  jasny  (biały)  na  czarnym  tle  -  jest  to 

negatywowy mod pracy displeja 

.

39

Budowa displeja TN

 

Przedstawiony powyżej efekt jest 

wykorzystywany w różnych typach displejów, przy 
czym najczęściej są to 

displeje odbiciowe pracujące 

w modzie pozytywowym

Taka  konstrukcja  displeja  ma  wiele  zalet.  Umożliwia 
bowiem  wykorzystanie  światła  padającego  od  źródeł 
zewnętrznych, oraz umieszczenie elektroni-cznych układów 
adresujących bezpośrednio za displejem. Niestety wady ta-
kiego  rozwiązania  to  przede  wszystkim  słaba  jakość 
zobrazowania 

barwnego, 

(niedokładne 

odtworzenie 

kolorów oraz ich mała jasność).

40

41

Dla displeja TN (podobnie zresztą jak dla innych 
displejów ciekłokry-stalicznych) ważnym ograniczeniem 
jest kątowa zależność kontrastu. Wynika ona z faktu, że 
obserwując wskaźnik pod kątem zmienia się 
„efektywna” dwójłomność warstwy a zatem następuje 
„odstrojenie” od optymalnej grubości spełniającej 
warunki 1-szego lub 2-giego minimum.

42

Inny problem displejów negatywowych to apertura  
piksela czyli stosunek powierzchni aktywnej do 
całkowitej powierzchni piksela 

Powierzchnia niesterowalna zawsze przepuszcza 
światło, i przyczynia się do zmniejszenia kontrastu, 
dlatego też dla jego podniesienia stosuje się pokrycie 
obszarów niewysterowywanych  „czarną maską” 
black matrix), która eliminuje te szkodliwe efekty.

43

Displeje TN adresowane multipleksowo - bariery i 
ograniczenia

.

 

Schemat adresowania multipleksowego, został 

przedstawiony wcześniej . Ograniczenia związane z takim 
adresowaniem displeja ciekłokrystalicznego przedstawili Alt i 
Pleshko . Zauważyli oni, że warstwa ciekłego kryształu 
reaguje na wartość skuteczną przyłożonego do displeja 
napięcia, niezależnie od kształtu fali adresującej. Czasy 
przełączania; narastania 

r

, oraz zaniku 

t

, mówiące o zmianie 

transmisji pomiędzy 10% a 90% transmisji maksymalnej są 
określone odpowiednio wzorami: 









 

r

V

K

d

K

K



 









0

2

2

11

22

1
4

2





     gdzie   K =K

11









f

K

d



 /

2

Jak widać z 
przedstawionych wzorów 
oba czasy zależą przede 
wszystkim od lepkości, 
która z kolei jest funkcją 
temperatury.

44

Dynamiczna charakterystyka elektrooptyczna typowego 
displeja TN-LCD.

45

Napięcie V

p

 przyłożone do 

punktu obrazu - jest sumą 
napięć przyłożonych do wierszy 
 V

w 

i kolumn V

k

V

p

 = V

w

 + V

k

V

V

F

p

ON



1542

.

V

V

F

p

OFF



1000

.

Na podstawie schematu 
przedstawionego na rysunku 
widać, że w przypadku displeja 
o N wierszach (adresowanych 
liniach) i okresie adresowania 
równym T. Czas adresowania 
jednego wiersza jest T/N. 

I w tym czasie piksel 

włączony (ON) musi 
otrzymać sygnał V

p

=S+F

, 

natomiast 

wyłączony (OFF) 

V

p

=S-F

. Natomiast w czasie 

kiedy adresowane są pozostałe 
wiersze napięcie na nas 
interesującym pikselu jest  
V

p

=F.   

Tak więc w sumie w 

całym okresie T otrzymujemy 
napięcie skuteczne :

















V

T

S F

T

N

T

N

N

F

N

S F

N

F

ON

















1

1

1

1

2

2

2

2

46

Tak więc w sumie w całym okresie T 
otrzymujemy napięcie skuteczne :
- na pikselu włączonym (ON)
 

 
- oraz na pikselu wyłączonym (OFF)









V

N

S F

N

F

OFF









1

1

2

2

Maksymalny stosunek V

ON

/V

OFF

 otrzymujemy dla . 

Skąd wynika zależność, określająca granice możliwego 
multipleksu, w zależności od ostrości (stromości) 
statycznej charakterystyki elektrooptycznej.

S

F

N



V

V

N
N

ON

OFF






1
1

47

V

V

N
N

ON

OFF






1
1

Dla  dużych  N  stosunek  V

ON

/V

OFF

,  zbliża  się  do  1. 

Wówczas  też  zbliża-my  się  do  granicznej  możliwości 
multipleksu  displeja  ciekłokrystalicznego,  który  oszacowano 
na  około  250  adresowanych  wierszy.  W  przypadku 
displejów  ma-łych  i  średnich  pojemności  nigdy  nie 
pracujemy w tak granicznych waru-nkach. 

Ale 

nawet  w  przypadku  multipleksu  32  razy,  który  pozwala  na 
zbudowanie displeja o 64 adresowanych wierszach - czyli o 8-
miu  linijkach  tekstu  wymagamy  aby  ciekły  kryształ  miał 
charakterystykę elektrooptyczną dla której 

V

ON

/V

OFF

1.19

.

Powyższe sprowadza się do warunku aby przy napięciu 

progowym 

V

pr

2.5V 

 

pełne 

wysterowanie 

displeja 

następowało już dla napięcia  3.0V. Wów-czas też przyjmując, 
za  napięcie  F  napięcie  progowe  równe  w  tym  przypadku 
2.5V,    otrzymamy  że  impuls  adresujący  powinien  być 

równy . 
Jest to więc wartość napięcia, którą muszą przenieść scalone 
struktury driverów i kontrolerów displeja. (Na szczęście dla 
ciekłokrystalicznej techniki zobrazowania przy bardzo małym 
prądzie).

S F

N

V

 

14

48

Ciekłokrystaliczne 

Ciekłokrystaliczne 

wyświetlacze 

wyświetlacze 

komputerowe i video

komputerowe i video

referat

Technologie wykorzystywane do budowy wyświetlaczy 

Technologie wykorzystywane do budowy wyświetlaczy 

płaskich komputerowych i video

płaskich komputerowych i video

Przełom 2002/2003 
roku

Wyświetlacze ciekłokrystaliczne

Wyświetlacze ciekłokrystaliczne

Technologia ciekłokrystaliczna

Ciekły kryształ jest 
materiałem organi-
cznym 
charakteryzu-jącym 
się właściwo-ściami 
pośrednimi dla 
cieczy i anizotropo-
wych 
monokryształów

Najważniejsze cechy anizotropii ważne z punktu widzenia LCD 
to;

- anizotropia własności optycznych

- anizotropia własności dielektrycznych 

Wyświetlacze ciekłokrystaliczne

Wyświetlacze ciekłokrystaliczne

Warstwa 
porządkująca

52

53

>> Problemy adresowania

>> Nowe efekty

>> Matryca aktywna

>> Niezbędne udoskonalenia

>> Stan aktualny

54

>> 

Problemy adresowania

Problemy adresowania

>> Nowe efekty

>> Matryca aktywna

>> Niezbędne udoskonalenia

>> Stan aktualny

MATRYCA PASYWNA

W przypadku matryc pasywnych każdy piksel leży na 

skrzyżowaniu dwóch linii adresowych – jednej dla każdego 
wiersza i jednej dla każdej kolumny. 

Rozwiązanie to jest bardzo efektywne pod względem 

ilości potrzebnych wyprowadzeń, aby sterować 
wyświetlaczem o rozdzielczości n * m pikseli potrzebujemy 
zaledwie n + m linii adresowych.

    Sterowanie matrycą odbywa się 
poprzez wybranie odpowiedniego 
wiersza i podanie na 
kolumny informacji, czyli napięć 
odpowiadających docelowym 
jasnościom pikseli.

www.mobility.com.

MATRYCA PASYWNA – WADY I ZALETY

Wady starych matryc pasywnych: 



panele są wolne, 



obraz nie jest ostry,



piksel który został zaadresowany zaczyna powoli wracac do 

poprzedniego stanu, co powoduje rozmycie obrazu,



sprzężenie pomiędzy liniami kontrolnymi, powoduje 

niedokładną propagację napięcia i wpływa na sąsiadujące 

piksele,



duża bezwładność,



przy większych rozdzielczościach widoczne artefakty w 

wyświetlanym obrazie, 



niezbyt wierna reprodukcja kolorów (jeśli matryca jest 

kolorowa) głównie z powodu sprzężeń pojemnościowych linii.

Zalety matryc pasywnych: 



łatwość wytwarzania, 



niskie koszty.

Obszar zastosowania: 



wyświetlacze urządzeń przenośnych np. telefonów



http://www.mobility.com.pl/17,telekomunikacja.htm?action=more&id=3969

Matryca aktywna

Technika matryc aktywnych umożliwia polepszenie 
procesu sterowania i wpisywanie informacji bezpośrednio 
w piksele. Ideę sterowania poszczególnych punktów 
obrazu w systemie matrycy aktywnej po raz pierwszy 
zaproponował pod koniec lat 60tych B.J. Lechner.

Matryca aktywna stanowi połączony zespół elementów 
sterujących poszczególnymi pikselami. Rozdzielenie 
funkcji wyboru piksela i jego wysterowanie umożliwia 
szybkie wybieranie linii tj. wpisywanie informacji, która w 
dalszym ciągu cyklu powoduje niezależnie od dalszego 
jego przebiegu wybieranie i przełączanie piksela.

Matryca aktywna

Ten rozdział funkcji w procesie sterowania odbywa się 
najczęściej przez zastosowanie przełącznika podającego 
napięcie sterowania na pojemność kondensatora 
danego piksela i oddzielającego ten piksel od obwodów 
sterowania. Sam przełącznik może być wysterowany 
bardzo szybko w czasach mikrosekundowych, a 
kondensator utrzymuje ten stan przez pozostałą część 
okresu wybierania następnych linii. Jako przełączniki 
stosowano początkowo warystory, diody przeciwnie 
skierowane, lecz  najlepszym rozwiązaniem okazał się 
tranzystor cienkowarstwowy TFT

Matryca aktywna

W matrycy aktywnej TFT napięcie przyłożone do 
elektrody linii służy jedynie do jej wyboru spośród 
wszystkich linii matrycy. W idealnym przypadku 
napięcie przyłożone do piksela jest zależne 
jedynie od napięcia przyłożonego do elektrody 
kolumn matrycy.

Idealny TFT działa jak klucz dla stanu włączonego 
powinien wykazywać zerowy spadek napięcia, a 
dla wyłączonego nie powinien przewodzić prądu.

MATRYCA AKTYWNA 

[TFT-

Thin Film Transistor

]

Sterowanie warstw 
ciekłokrystalicznych odbywa 
się za pomocą aktywnych 
elementów elektronicznych – 
tranzystorów TFT, które w 
warstwie tylnej pośrednio 
adresują (odwzorowują) każdy 
piksel, podają napięcie na 
okładki kondensatora i 
utrzymują je tam do chwili 
kolejnej zmiany obrazu

.

http://www.mobility.com.pl/17,telekomunikacja.htm?action=more&id=3969

Schemat budowy displeja ciekłokrystalicznego 

adresowanego matrycą aktywną.

Widok piksela matrycy aktywnej sterowanej 

tranzystorem TFT z elementem pojemnościowym

Konstrukcje tranzystorów 

cienkowarstwowych

 

Na krzemie 
amorficznym

Na krzemie 
polikrystaliczny
m

Na CdSe

Żmija J., Zieliński J., Parka J. i 
Nowinowski-Kruszelnicki E. 
„Displeje ciekłokrystaliczne. 
Fizyka, technologia, 
zastosowania”. WN PWN, 
Warszawa 1993.

Technologia matryc aktywnych na 

bazie krzemu amorficznego

Przekrój 
tranzystora

Przekrój ekranu z 
takim 
tranzystorem

Żmija J., Zieliński J., Parka J. i 
Nowinowski-Kruszelnicki E. 
„Displeje ciekłokrystaliczne. 
Fizyka, technologia, 
zastosowania”. WN PWN, 
Warszawa 1993.

Technologia matryc aktywnych na 

bazie krzemu amorficznego

- Osadzanie warstwy chromu o grubości 100nm na podłożu 

szklanym metodą rozpylania

- Fotolitografia I – trawienie chromu w celu uzyskania bramki
- Osadzanie SiN o grubości ok. 300 nm metodą PECVD
- Osadzanie warstwy ok. 40 nm domieszkowanego krzemu a-

Si:H(N

-

)

- Osadzanie warstwy ok. 10 nm domieszk. fosforem a-Si:H(N

+

)

- Osadzanie warstwy 100nm chromu metodą rozpylania
- Fotolitografia II – trawienie Cr/a-Si:H(N

+

) w miejscach na 

kanały tranzystorów

- Osadzanie warstwy ITO grubości 70nm metodą rozpylania 

katodowego

- Fotolitografia III – selektywne trawienie elektrody piksela

– Większość problemów matryc pasywnych rozwiązano 

poprzez wykonanie dla każdego subpiksela tranzystora 
zapewniającego znacznie lepszą separację pikseli od siebie. 

– Każdy subpiksel jest też „wyposażony” w kondensator na 

którym, w wyniku przeglądania pikseli, zostaje odłożone 
napięcie proporcjonalne do zamierzonej jasności. 

– Ze względu na bezwładność samych ciekłych kryształów nie 

od razu przyjmą one orientację wynikłą z przyłożonego pola 
elektrycznego. W odróżnieniu od matryc pasywnych, gdzie 
pole działało tylko w momencie adresowania danego 
subpiksela, tutaj wpływa aż do momentu ponownego 
zaadresowania.

– Prowadzi to do znacznego zredukowania czasu reakcji 

matrycy (nawet poniżej 25ms) w stosunku do matryc 
pasywnych (powyżej 100ms, nierzadko nawet 200ms).

MATRYCA AKTYWNA [TFT]

MATRYCA AKTYWNA – WADY I ZALETY

Wady matrycy aktywnej: 



skompilowany proces technologiczny,



liczba operacji w procesie fotolitografii (im większa 

liczba procesów, tym większe koszty i możliwość 

uszkodzeń elementów)



„awaryjność” tranzystorów TFT,



pozycjonowanie masek na dużej powierzchni z bardzo 

mała tolerancją.

Zalety matrycy aktywnej: 



znaczna poprawa jakości obrazu,



piksel jest izolowany od innych co eliminuje zjawisko 

poświaty,



na ekranach TFT efekt bezwładności nie występuje 

Obszar zastosowania: 



monitory, telewizory.



http://www.mobility.com.pl/17,telekomunikacja.htm?action=more&id=3969

Matryca aktywna vs. matryca pasywna

Różnica między nimi polega na odmiennym sposobie 
adresowania kryształów, czyli sposobie zmiany 
przykładanego do nich ładunku elektrycznego. Piksele w 
matrycy aktywnej są adresowane bezpośrednio, a w 
pasywnej pośrednio. Jednak w każdym wypadku zasada 
działania pozostaje taka sama. Ładunki są rozprowadzane 
pionowymi i poziomymi wiązkami przewodów. Tam, gdzie 
się krzyżują, znajdują się miejsca pobudzania kryształów do 
zmiany kąta. Kryształy w matrycach pasywnych są 
adresowane poprzez ładunki lokalne, przy czym nic nie 
powstrzymuje ładunków elektrycznych przed rozpływaniem 
się na boki i wpływaniem na położenie kryształów 
sąsiednich. Stąd rozmyty obraz matrycy pasywnej, smugi i 
cienie ciągnące się za obiektami takimi jak okna dialogowe.

 

Matryce aktywne zbudowane są z tranzystorów 

cienkowarstwowych, które gromadzą i utrzymują w 
sobie ładunki elektryczne, zapobiegając ich 
rozlewaniu na inne piksele. Taki tranzystor 
przekazuje odpowiednie napięcie tylko do jednego 
kryształu, dzięki czemu nie ma problemu smużenia 
ani rozmycia obrazu. 

Matryca aktywna vs. matryca pasywna

.

Matryca pasywna vs. Matryca aktywna

71

>> Problemy adresowania

>> 

Nowe efekty

Nowe efekty

>> Matryca aktywna

>> Niezbędne udoskonalenia

>> Stan aktualny

Efekty elektrooptyczne w cienkich 

warstwach nematyka – czyli dalsze 

ulepszanie jakości obrazu

1984 - SBE - Efekt zmiany dwójłomności w strukturze 

skręconej

1986 - STN - Efekt w strukturze superskręconej

1987 - OMI - Efekt interferencyjny w strukturze skręconej

73

SBE

Efekt ten charakteryzuje „optymalna” ostrość statycznej 
charakterystyki elektro-optycznej.

Ale niestety dla małych kątów pochylenia molekuł w 

war-stwie granicznej pojawiają się szkodliwe deformacje 
dwuwymia-rowe. 

(Skręcenie o kąt 270 jest równoważne -90

0

 )

74

Efekty te można zlikwidować na dwóch drogach:

-  Przez zmniejszenie kąta skręcenia struktury >>STN, OMI

-  Przez zwiększenie kąta pochylenia molekuł LC na granicy z 
elektrodą do 

20 -30

0

  

Displej jest zbudowany typowo – różnica w stosunku do TN 
polega na innych warstwach orientujących (pierwsze były 
tlenki). Napięcie włączenia są również takie same natomiast 
WYŁĄCZENIA  istotnie różne

Granice dla 
multipleksu

1:100

Kolejne zalety to 
możliwość uzyskania 
kontrastu (dla 
standardowej mieszaniny)

1:20

Podczas gdy dla tej 
mieszaniny i efektu TN 
kontrast 1:3 jest 
praktycznie nieosiągalny 

75

Podstawowe znaczenie dla uzyskania obrazu w SBE ma efekt 
dwójłomności optymalna warstwa powinna spełniać warunek:

<Θ> - średnia wartość kąta pochylenia molekuł tej warstwy w 
stanie wyłączonym

Warunkiem koniecznym uzyskania obrazu jest odpowiednie 
ułożenie polaryzatora i analizatora

Dla warstwy lewoskrętnej polaryzator musi być tak ułożony 
aby kierunek drgań światła spolaryzowanego tworzył kąt 
30

0

 z osią optyczną warstwy granicznej NLC

polaryzato

r

Warstwa 

graniczna

Analogiczny kąt dla 
analizatora wynosi 60

0

ndcos

2

<  >  0,8 

μm

76

Przy takim ułożeniu polaryzatorów oraz spełnieniu warunków na θ 
i d przetwornik w stanie 

WYŁĄCZONYM  jest jasnożółty, 

natomiast 

we 

WŁĄCZONYM  - czarny. 

Mówimy, że przetwornik pracuje w 

tzw. modzie żółtym 

Odwrócenie jednego z polaryzatorów o 90

0  

daje 

dopełniający 

mod niebieski

77

Podsumowując opacie się na efekcie SBE 270 pozwala 
potencjalnie na budowanie dobrych jakościowo 
displejów o dużej pojemności informa-tycznej ale przy 
spełnieniu dwóch warunków:

Konieczność dużego granicznego kąta pochylenia 
molekuł 20-30

0

 

Uzyskiwany obraz jest barwny – wymaga więc warstw 
kompensują-cych.

78

STN

Jest to również efekt w którym wykorzystuje się właściwości 
dwójłomnie skręconej struktury  nematyka z tym, że:
> Typowy kąt skręcenia struktury mieści się w granicach 
180-240

0  

> Kąt pochylenia molekuł w warstwie granicznej około 1

0

 

Porównanie statycznych charakterystyk efektów TN, 
STN, SBE

79

Dla uzyskania optymalnego kontrastu polaryzatory muszą tworzyć 
ze zorientowaną warstwą NLC odpowiednio kąty WE = 45

0 

 WY = 

45

0

Kąt dobrego widzenia wynosi 23

O

 czyli dwukrotnie więcej jak dla 

TN ale znacznie mniej jak dla SBE.

Poniżej krzywe widmowe 

 

 

W stanie WYŁ obraz 
jest bardziej 
zielonkawy jak 
jasnożółty

W stanie WŁĄCZ 
obraz jest bardziej 
purpurowo-niebieski 
jak czarny (w SBE)

80

Wpływ parametrów materiałowych na statyczne charakterystyki 
elektro-opty-czne

Podsumowując kosztem niewielkiego pogorszenia parametrów 
optycznych w porównaniu z SBE udało się uniknąć kłopotliwego 
porządkowania.

Pozostaje natomiast wada – obraz jest barwny i są to barwy 
interferencyjne >>> czyli trudne do wyeliminowania a zatem 
uniemożliwiające realizację zobrazowania barwnego.

 

81

OMI

Efekt OMI (Optical Mode Interference) to trzeci jakościowo różny 
efekt w stosunku do SBE i STN występujący w cienkich warstwach 
nematyka skręconego o 180

O

 i spełniających warunek

0,4<Δnd<0,6μm

Statyczna charakterystyka elektro-optyczna dla tego efektu jest 
podobna do wcześniej omawianych SBE i STN

>>>>> pozwala natomiast na uzyskanie czarno białego obrazu o 
dobrym kontraście

>>>wadą jest natomiast mała jasność efektu, która jest o połowę 
mniejsza w stosunku do jasności np. STN

82

83

Porównanie

Porównanie

Rodzaj 

efektu

Rok 

opisa

nia

zalety

wady

TN

1971 - Prosta budowa

- tani

-

 Mały multipleks

-

 mały kontrast przy dużym 

multipleksie

SBE

1984 - b. duży multipleks

- b. dobry kontrast
- Szeroki kąt widzenia

-

 Podbarwienie tła (żółte)

-

 nietechnologiczny ze względu na 

wymagania dużego kąta pochylenia 

molekuł w warstwie granicznej

STN

1986 - Łatwy w produkcji

- Możliwe jest 

zastosowanie typowych 

technologii dla TN

- Podbarwienie tła (żółte)

-

 Kontrast gorszy jak w SBE

-

 trudność z uzyskaniem barwy i 

szarości

OMI

1987 - Białe tło

-

 Mniejszy multipleks

-

 mały kontrast

-

 trudność z uzyskaniem barwy i 

szarości

ECB

1989

-

b. szeroki kąt widzenia

-

 łatwa produkcja

-

 łatwość uzyskania 

zobrazowania barwnego i 

szarości

- Konieczność stosowania wyższych 

napięć sterujących

Efekty bistabilne w 

Efekty bistabilne w 

warstwach smektycznych lc

warstwach smektycznych lc

84

85

86

87

88

89

90

>> Problemy adresowania

>> 

Nowe efekty

Nowe efekty

Jedyne rozsądne rozwiązanie to 
>> Matryca aktywna

>> Niezbędne udoskonalenia

>> Stan aktualny

Matryca aktywna

Matryca aktywna

91

92

93

94

95

96

97

98

>> Problemy adresowania

>> 

Nowe efekty

Nowe efekty

>> Matryca aktywna

>> Niezbędne udoskonalenia

>> Niezbędne udoskonalenia

>> Stan aktualny

Niezbędne udoskonalenia

Niezbędne udoskonalenia

efekty o szerokim kącie 

efekty o szerokim kącie 

widzenia 

widzenia 

99

Efekty 

Efekty 

aktualnie

aktualnie

 stosowane w monitorach TV

 stosowane w monitorach TV

Display modes

Princip

le

Number

of

polarizes

Dielectri 
anisotro

Molecular orientation
Initial > Applied electric field 

Twisted nematic (TN)

Optical 
rotation

2

Δε > 0

Twist  (=90

o

)  >  Perpendicular  to 

substrate surface

Super-twisted 

nematic

(STN)

Retardat
ion

2

Δε > 0

Twist  (>90

o

)  >  Perpendicular  to 

substrate surface

In-plane switching (IPS)

Retardat
io

n

2

Usually
Δε > 0

Homogeneous > Homogeneous

Electrically 
controlled 
birefringenc
e (ECB)

Homogeneous 
type

Retardat
ion

2

Δε > 0

Homogeneous  >  Perpendicular  to 
substrate surface

VA, MVA*

Δε < 0

Homeotropic >  Parallel  to  substrate 
surface

HAN*

Δε > 0

Hybrid  >  Perpendicular  to  substrate 
surface

PI 

cell, 

Optically 

compensated bend (OCB)

Retarda
tion

2

Δε > 0

Bend > Bend

Polymer  dispersed  Liquid 
Crystal (PDLC)

Light 
scatterin

0

Δε > 0 or
Δε < 0

Random  >  Perpendicular  /  Parallel  to 
substrate surface

Guest – host (GH)

Dichrois
m

1 or 2 

Δε > 0

Homogeneous  /  Twist  >  Perpendicular 
to substrate surface

Δε < 0

Homeotropic /  Twist  >  Parallel  to 
substrate surface

Display modes

Princip

le

Number

of

polarizes

Dielectri 
anisotro

Molecular orientation
Initial > Applied electric field 

Twisted nematic (TN)

Optical 
rotation

2

Δε > 0

Twist  (=90

o

)  >  Perpendicular  to 

substrate surface

Super-twisted 

nematic

(STN)

Retardat
ion

2

Δε > 0

Twist  (>90

o

)  >  Perpendicular  to 

substrate surface

In-plane switching (IPS)

Retardat
io

n

2

Usually
Δε > 0

Homogeneous > Homogeneous

Electrically 
controlled 
birefringenc
e (ECB)

Homogeneous 
type

Retardat
ion

2

Δε > 0

Homogeneous  >  Perpendicular  to 
substrate surface

VA, MVA*

Δε < 0

Homeotropic >  Parallel  to  substrate 
surface

HAN*

Δε > 0

Hybrid  >  Perpendicular  to  substrate 
surface

PI 

cell, 

Optically 

compensated bend (OCB)

Retarda
tion

2

Δε > 0

Bend > Bend

Polymer  dispersed  Liquid 
Crystal (PDLC)

Light 
scatterin

0

Δε > 0 or
Δε < 0

Random  >  Perpendicular  /  Parallel  to 
substrate surface

Guest – host (GH)

Dichrois
m

1 or 2 

Δε > 0

Homogeneous  /  Twist  >  Perpendicular 
to substrate surface

Δε < 0

Homeotropic /  Twist  >  Parallel  to 
substrate surface

Display modes

Display modes

Princip

le

Princip

le

Number

of

polarizes

Number

of

polarizes

Dielectri 
anisotro

Dielectri 
anisotro

Molecular orientation
Initial > Applied electric field 

Molecular orientation
Initial > Applied electric field 

Twisted nematic (TN)

Twisted nematic (TN)

Optical 
rotation

Optical 
rotation

2

2

Δε > 0

Δε > 0

Twist  (=90

o

)  >  Perpendicular  to 

substrate surface

Twist  (=90

o

)  >  Perpendicular  to 

substrate surface

Super-twisted 

nematic

(STN)

Super-twisted 

nematic

(STN)

Retardat
ion

Retardat
ion

2

2

Δε > 0

Δε > 0

Twist  (>90

o

)  >  Perpendicular  to 

substrate surface

Twist  (>90

o

)  >  Perpendicular  to 

substrate surface

In-plane switching (IPS)

In-plane switching (IPS)

Retardat
io

n

Retardat
io

n

2

2

Usually
Δε > 0

Usually
Δε > 0

Homogeneous > Homogeneous

Homogeneous > Homogeneous

Electrically 
controlled 
birefringenc
e (ECB)

Electrically 
controlled 
birefringenc
e (ECB)

Homogeneous 
type

Homogeneous 
type

Retardat
ion

Retardat
ion

2

2

Δε > 0

Δε > 0

Homogeneous  >  Perpendicular  to 
substrate surface

Homogeneous  >  Perpendicular  to 
substrate surface

VA, MVA*

VA, MVA*

Δε < 0

Δε < 0

Homeotropic >  Parallel  to  substrate 
surface

Homeotropic >  Parallel  to  substrate 
surface

HAN*

HAN*

Δε > 0

Δε > 0

Hybrid  >  Perpendicular  to  substrate 
surface

Hybrid  >  Perpendicular  to  substrate 
surface

PI 

cell, 

Optically 

compensated bend (OCB)

PI 

cell, 

Optically 

compensated bend (OCB)

Retarda
tion

Retarda
tion

2

2

Δε > 0

Δε > 0

Bend > Bend

Bend > Bend

Polymer  dispersed  Liquid 
Crystal (PDLC)

Polymer  dispersed  Liquid 
Crystal (PDLC)

Light 
scatterin

Light 
scatterin

0

0

Δε > 0 or
Δε < 0

Δε > 0 or
Δε < 0

Random  >  Perpendicular  /  Parallel  to 
substrate surface

Random  >  Perpendicular  /  Parallel  to 
substrate surface

Guest – host (GH)

Guest – host (GH)

Dichrois
m

Dichrois
m

1 or 2 

1 or 2 

Δε > 0

Δε > 0

Homogeneous  /  Twist  >  Perpendicular 
to substrate surface

Homogeneous  /  Twist  >  Perpendicular 
to substrate surface

Δε < 0

Δε < 0

Homeotropic /  Twist  >  Parallel  to 
substrate surface

Homeotropic /  Twist  >  Parallel  to 
substrate surface

1
0
1

IPS - In-Plane Switching 

IPS  miało w założeniu 

poprawić wszytyskie wady 

technologii TN.  W 

rezultacie uzyskano dużo 

lepsze kąty widzenia. Do 

tego piksel nie 

spolaryzowany napięciem 

pozostaje nie skręcony, 

dzieki czemu  ekran ma 

głęboką czerń, a martwe, 

czarne subpiksle są mało 

widoczne. Niestety jednak 

przez zastosowanie dwóch 

elektrod wzrósł znacznie 

czas reakcji (nawet 60ms), 

oraz pobierana moc. 

1
0
2

IPS - In-Plane Switching

Ulepszenia w technologii IPS

S – IPS (1998)

- Mniejszy czas reakcji
- świetne odwzorowanie 
kolorów

- tańszy w produkcji niż IPS

AS – IPS (2002)

- Zwiększona 
transmitancja

- większy kontrast

1
0
3

IPS - In-Plane Switching

IPS – Pro (2004)

-

Zwiększenie 
kontrastu o 70%

-

Zmniejszenie czasu 
odpowiedzi o 10%

-

Zwiększenie 
transmitancji

-

Małe zużycie 
energii

1
0
4

Nowoczesne typy matryc 

PVA/MVA

Cechy PVA/MVA

- Kompromis między TN a IPS
- Duża ilość wyświetlanych kolorów

Oba typy matryc  wyświetlają  16mln kolorów

- Wysoki kontrast

Kontrast  wynosi  w PVA od 1:1000 nawet do 1:1500, w MVA 
jest  nieco gorszy

- Niemal idealny kąt widzenia (178/178)

Eliminacja jednej z największych wad matryc TN – małego kąta 
widzenia

- 

Dość wolny czas reakcji w porównaniu do TN i IPS 

Wynosi on 16-25 µs,  przejścia pomiędzy odcieniami < 30 µs

1
0
5

Nowoczesne typy matryc 

PVA/MVA

Porównanie PVA i MVA

•Pionowe ustawienie molekuł
ciekłych kryształów

•Wielodomenowość –różna początkowa 
orientacja c. kryształów

MVA

•Wypukłości - protrusions

•Wolny czas reakcji dla słabych odcieni

PVA

•Elektrody ITO tworzą Fringe Field Effect

•Niższy poziom czerni – wyższy kontrast

•Poprawa czasu reakcji dla ciemnych 
odcieni

•Stosunkowo wolny czas przejścia 
miedzy niektórymi odcieniami

1
0
6

Matryca typu S-VPA

•8 domen
•2 niezależnie sterowane 
obszary w każdym subpikselu – 
dwa tranzystory TFT na piksel

•Bardzo szerokie kąty widzenia, 
wierna reprodukcja barw, 
ulepszony czas reakcji

107

108

109

110

111

112

113

>> Problemy adresowania

>> Nowe efekty

>> Matryca aktywna

>> Niezbędne udoskonalenia

>> Stan aktualny zalety i problemy techniki ck.

>> Stan aktualny zalety i problemy techniki ck.

Stan aktualny

Stan aktualny

114

Wyświetlacze ciekłokrystaliczne

Wyświetlacze ciekłokrystaliczne

Zalety technologii ciekłokrystalicznej

-najcieńszy profil
- najniższa waga
- niskie napięcie i moc adresująca
- kolor porównywalny z CRT
- najniższy koszt
- kompatybilność z układami elektronicznymi

Wyświetlacze ciekłokrystaliczne

Wyświetlacze ciekłokrystaliczne

Problemy technologii ciekłokrystalicznej

- ograniczony zakres temperatur pracy
- ograniczony kąt dobrego widzenia obrazu
- dynamika przełączeń
- konieczność stosowania „lamp” podświetlających
- jasność zobrazowania

Wyświetlacze ciekłokrystaliczne

Wyświetlacze ciekłokrystaliczne

Rozwiązania problemów:

-ograniczony zakres temperatur 

> nowe materiały

> dodatkowe systemy ogrzewania

Wyświetlacze ciekłokrystaliczne

Wyświetlacze ciekłokrystaliczne

-dynamika przełączeń

> matryca aktywna

> smużenie

119

>> Domieszki nanocząstek

120

121

Wyświetlacze ciekłokrystaliczne

Wyświetlacze ciekłokrystaliczne

-ograniczony kąt widzenia

> nowe „efekty” i budowa wyświetlacza

- IPS = in plane switching

- MVA = multidomain vertical allignment

- PVA = pattern vertical allignment

Kąt widzenia 
170

o 

w 

płaszczyźnie 
horyzontalnej

123

>>>Problem koloru zobrazowania

Wyświetlacze ciekłokrystaliczne

Wyświetlacze ciekłokrystaliczne

-Podświetlenie

> nowe generacje lamp (w tym białe LED)

> wyświetlacze odbiciowe

-Jasność i kontrast obrazu

Zmiana technologii nanoszenia filtrów barwnych na 
technologię COA = color filter on array (poprawa 25-30%)
 Wprowadzenie filtrów RGBW = red, green, blue, white 
(poprawa nawet 50%)

125

Rodzaje podświetlenia

• CCFL (Cold Cathod Fluorescent Lamp)

Podświetlenie 

krawędziowe, 

bezpośrednie,  CCFL RGB

• rysunek przedstawia zestawienie przestrzeni barwowej 

monitora z podświetleniem bezpośrednim CCFL oraz z 

podświetleniem CCFL RGB. Monitor z podświetleniem 

bezpośrednim CCFL dysponuje przestrzenią barwową 

sRGB, natomiast monitor z podświetleniem CCFL RGB 

posiada ponad 100% przestrzeni barwowej AdobeRGB. 

Monitory posiadające podświetlenie CCFL RGB są 

jeszcze grubsze niż te wyposażone w bezpośredni 

model podświetlenia CCFL.

Rodzaje podświetlenia LED

Rodzaje podświetlenia LED

Porównanie podświetlenia 

CCFL, LED, RGB LED

Wyświetlacze ciekłokrystaliczne

Wyświetlacze ciekłokrystaliczne

Działania mające na celu obniżenie ceny:

- zmiana systemu napełniania z próżniowego na jedno kropelkowe
- redukcja ilości masek w procesie fotolitografii matrycy aktywnej z 5 na 
4

- zmiana procesu nanoszenia filtrów barwnych
- nowe generacje podłoży 

Generacje szkła

Generacja 5

Generacja 7

Wymiary szkła

1100 x 1300 mm

1870 x 2200 mm

Ilość 
ekranów 

na jedno 
podłoże

15 cali

16

42

32 cale

3

12

40 cali

2

8

133

Przykłady

Przykłady

134

135

Podświetlenie LED

136

42’ z podświetleniem z dwóch 
stron – montaż na ścianę

37 ‘ 8ms

137

Lotnicze 

138

1
3
9

O miejscu techniki ciekłokrystalicznej niech 

O miejscu techniki ciekłokrystalicznej niech 

świadczą nagrody SID za rok 2010

świadczą nagrody SID za rok 2010

Displej roku

Gold Award: LG Display’s 47-in. 
3-D LCD Panel is the first 
commercially
available TFT-LCD module for 3-D 
televisions in the mid- 40-in. range. 
The panel works with polarized 
glasses to provide high-quality 3-D 
imagery.

1
4
0

Silver Award: Pixel Qi’s 3Qi Multimode LCD 
is visible indoors and out, delivering color, 
video, and a clear and crisp reading experience 
wherever it is viewed.

1
4
1

LCD-TV Makers Go Thin and 
Green to Generate New Growth

LCD manufacturers are looking beyond pricing and 
volume to gain market share. Those that take the lead 
will do so by developing and optimizing slimmer, more 
energy-efficient models.

Kierunki rozwoju

Kierunki rozwoju

Tematy referatów

1. Wyświetlacze ciekłokrystaliczne:  efekt TN, 

problemy adresowania matrycowego, 
budowa kolorowego wyświetlacza video.

2. Wyświetlacze plazmowe: budowa 

kolorowego wyświetlacza plazmowego i 
technika jego adreso-wania. 

3. Wyświetlacze elektroluminescencyjne: EL, 

OLED, PLED, LED – budowa, efekt fizyczny,  
realizacja zobrazowania barwnego, 
zastosowania, kierunki rozwoju.

4. Systemy projekcyjne: historia, współczesne 

LCD, DLP, budowa, sposób realizacji 
zobrazowania, kino cyfrowe.

5. Wyświetlacze na podłożach giętkich – 

problemy budowy i kierunki rozwoju.