Na druhou stranu je třeba říci, že nástup každé nové technologie obvykle doprovází vlna nekritických obdivovatelů. Jakmile se novinka skutečně rozšíří, spadnou i první růžové brýle a objeví se nepříjemnosti, o nichž jsme dříve neměli ani potuchy. Dalo by se tak říct, že spolu s novými technologiemi se objevují i nové problémy. Stejně je to i s na první pohled dokonalými LCD panely. Zdá se, že řeší všechny obtíže monitorů, ale zároveň přinášejí problémy, které dříve neexistovaly: například malé pozorovací úhly, zpoždění a emulaci barev. Tyto problémy se řeší různými cestami, přičemž každý má svoje výhody a nevýhody.
Kapalina nebo pevná látka? Něco mezi
Název LCD je zkratkou slov Liquid Crystal Display - tato technologie je tak založena na elektromagnetických vlastnostech tekutých krystalů. Některé organické látky se totiž vyskytují ve více skupenstvích, než pouze v pevném, kapalném, či plynném. Jejich mezifáze mezi pevným a kapalným stavem jsou známé jako kapalné krystalické fáze. Nejzajímavější na této fázi je, že má některé vlastnosti kapalné i pevné fáze. Je tekutá jako kapalina, ale přesto vykazuje optické a elektromagnetické vlastnosti jako pevná látka.
Významnou vlastností kapalných krystalů je, že uspořádání jejich molekul způsobuje změnu polarizace světla, které jimi prochází a to v závislosti na poloze molekul. Většina molekul jsou dipóly (jedna část molekuly má kladný náboj a druhá část záporný) a v elektrickém poli má dipól snahu otočit se ve směru tohoto pole. Polohu molekul tedy lze měnit v elektrickém poli, čehož se využívá právě u LCD.
Jednotlivé buňky LCD vlastně fungují jako "světelné ventily" - samy nezáří, jen regulují množství procházejícího světla z lamp, které se nacházejí za panelem. Abychom dosáhli barevného zobrazení, musíme do systému zařadit soustavu filtrů elementárních barev (RGB, červená, zelená, modrá). Výsledný počet buněk (subpixelů) je tedy výška × šířka (v obrazových bodech) vynásobená třemi elementárními barvami (RGB). Běžně se tedy jedná o 1280 × 3 (3840 sloupců) × 1024 (řádků) = 3,93 mil. subpixelů.
Pokud jsou RGB "ventily" v zatemnělém stavu, získáme dojem černé barvy, pokud všechny subpixely svítí na maximum, získáme dojem bílé barvy. Ostatní barvy jsou tvořené namixováním poměru RGB barev.
Nevýhoda TN panelů: nikoli černá, ale tmavě šedá
TN panely (Twisted Nematic) jsou nejstarším, nejlevnějším a dosud stále nejrozšířenějším typem matric LCD displejů. Dřívější TN panely byly pomalé a měly nepřirozené podání barev - hodily se tak spíše na kancelářské aplikace, o hrách nebo editaci fotek a videa nemohla být ani řeč. TN panely také jako jediné trpí svítícími poškozenými pixely.
Problémem TN panelů je také poněkud nižší kontrast - buňky v zavřeném stavu obvykle nejsou absolutně černé, ale spíše tmavě šedé. Vzhledem k tomu, že že subpixely jsou podlouhlého tvaru, mají TN panely také rozdílné pozorovací úhly ve vertikální a horizontální rovině (ve vertikální rovině jsou vždy horší).
Teprve až generace panelů s dobou odezvy 16 ms přinesla TN panelům nový vítr do plachet - zlepšila se rychlost, pozorovací úhly i podání barev.
Doba odezvy, rozlišení, pozorovací úhly, jas a kontrast
Co nejkratší doba odezvy
Doba odezvy udává čas, za který dokáže LCD změnit barvu jednotlivých pixelů z jedné krajní hodnoty do druhé. Tento čas se udává v milisekundách (ms). Čím menší je tento čas, tím lepší je odezva. Doba odezvy hraje velkou roli při sledování filmů a hraní her. Většina hráčů počítačových her tak sleduje především tuto vlastnost.
Fakt, že se optimalizace spotřeby notebookových displejů se projevila na jejich parametrech, je zřejmý. Desktopové LCD má odezvu 12 ms, zatímco běžný notebookový panel vykazuje odezvu dvojnásobnou: 25 ms.
Rozlišení displeje
Rozlišení displeje vyjadřuje počet pixelů, které na něm mohou být zobrazeny. Udává se jako počet sloupců, které se uvádí vždy jako první, a počet řádků. Například obrazovka s rozlišením 640 × 480 je schopná zobrazit 640 bodů pro každý řádek ze 480 řádků neboli něco přes 300 000 pixelů. Pro uvádění maximálního rozlišení u monitorů se používají následující zkratky:
- UXGA: maximální rozlišení 1600 × 1200 pixelů
- SXGA+: maximální rozlišení 1400 × 1050 pixelů
- SXGA: maximální rozlišení 1280 × 1024 pixelů
- XGA: maximální rozlišení 1024 × 768 pixelů
- SVGA: maximální rozlišení 800 × 600 pixelů
- VGA: maximální rozlišení 640 × 480 pixelů
V noteboocích se také často setkáme se širokoúhlým (wide) rozlišením s poměrem stran 16:10:
- WUXGA: maximální rozlišení 1920 × 1200 pixelů
- WSXGA+: maximální rozlišení 1680 ×1050 pixelů
- WXGA+: maximální rozlišení 1440 × 900 pixelů
- WXGA: maximální rozlišení 1280 × 800 pixelů
Velikosti displejů
Pozorovací úhly, jas a kontrast
Tato hodnota udává, z jakého úhlu je pozorovaný obraz ještě normálně viditelný a nedochází k výraznému zkreslení barev. Popisuje se úhel horizontální a vertikální - obecně platí: čím vyšší hodnota, tím lépe.
U levných LCD v noteboocích nejsou tyto úhly zrovna nejvyšší. Důvodem, proč je tomu tak, jsou nároky na nízkou hmotnost a prostorovou nenáročnost takovýchto LCD. Zatímco u desktopových LCD najdeme pozorovací úhly i o velikostech 170¬∞/170¬∞, u notebooků se setkáme s hodnotami kolem 80¬∞/40¬∞.
Jas potom udává svítivost zobrazovaných bodů. Je vyjádřen v [cd/m2]. Platí, že čím vyšší je hodnota tohoto parametru, tím lépe. Průměrné desktopové LCD má 250 - 300 cd/m2, což je zapříčiněno větším počtem osvětlovacích trubic, u notebooků v důsledku hmotnostních i energetických požadavků nalezneme pouze jednu. Typické stolní LCD si při svém provozu řekne o 55W, notebookové musí vystačit s méně než 10W.
Kontrast udává kontrastní hodnotu zobrazovaných bodů. Jeho hodnota je vypočítána z poměru svítivosti bílé a černé barvy a udává se v poměru např. [200:1]. Platí, že čím vyšší je hodnota tohoto parametru, tím lépe - obraz je ostřejší. Bohužel i tady se projevuje optimalizace na spotřebu, a tak se budete muset spokojit pouze s 300:1 oproti 400:1, které nabízí i ty nejlevnější desktopové LCD.
Technologie podsvícení, pasivní a aktivní displeje
Podsvícení lampou nebo pomocí LED
Dle typu podsvícení se pak LCD dělí na transmisivní, reflexní a transreflexní. Transmisivní LCD využívají k podsvícení CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamps), což jsou v podstatě "zářivky" vyzařující UV světlo, které je na fluorescenční vrstvě přeměněno na viditelné bílé světlo. Takto řešené podsvícení přináší největší hloubku barev, nejostřejší text a také umožňuje nejvyšší rozlišení. Tento typ podsvícení bohužel má některé nedostatky.
První nevýhoda spočívá v energetické náročnosti a s tím spojené menší výdrži celého notebooku. Tento energetický problém však již částečně řeší technologie LED podsvícení. Ta namísto fluorescenčních trubic využívá pro vytváření světla vysokoefektivní LED (Light Emitting Diode). Druhým nedostatkem je špatná čitelnost takového displeje při přímém slunečném záření.
Reflexní a transreflexní LCD
Na rozdíl od transmisivních LCD tyto displeje nepoužívají podsvícení, ale potřebné světlo získávají odraženým světlem. Výsledkem tohoto je, že takovéto LCD obrazovky jsou ideální pro použití v jasném slunečném světle, ale také umožňují delší výdrž baterie. Problém však nastává, pokud se rozhodnete přístroj s takovouto LCD obrazovku požívat například v zatemnělém pokoji - kvůli nedostatku světla bude obraz velmi tmavý.
Transreflexní LCD pak kombinují výhody obou předchozích typů LCD. V praxi to vypadá tak, že na notebooku naleznete spínač, kterým si můžete v případě nedostatečného okolního světla zapnout podsvícení, čím se zvýší jas LCD. Transreflexní LCD mají dobré podání barev, avšak nenabízejí tak vysoká rozlišení a ostrost obrazu jako transmisivní LCD. Další nevýhodou je cena takovéhoto řešení, která je poměrně vysoká, a výrobci proto o takovéto obrazovky nejeví zájem.
Pasivní a aktivní displeje
Pasivní displeje již dnes u notebooků nenajdeme. Jejich hlavním znakem je jediný obvod pro řízení celého bloku pixelů - typicky pro řádky nebo sloupce. Řízení takového displeje bylo jednodušší, docházelo však k problémům s "duchy" v obraze.
Aktivní displeje disponují trojicí tranzistorů pro každý pixel. Každý z tranzistorů řídí napětí procházející skrze nematický krystal. Aktivní displeje na netrpí "duchy" a mají mnohem ostřejší obraz než jejich předchůdci, na stranu druhou jsou však vybaveny podstatně složitějším řízením. Díky obrovskému počtu tranzistorů jsou náchylnější k výrobním chybám, mohou tak vznikat známé "mrtvé pixely".
