LCD TV ( LCD TELEVİZYON ) NEDİR ?
Gün geçtikçe teknolojinin ilerlediği boyutlar düşünüldüğünde artık teknolojik ürünler hayatımızda vazgeçilmez araçlar arasına girerek hayat standartlarımızı yükseltmeye başladı.Etrafımıza baktığımızda bunu gayet iyi fark edebiliyoruz. Notebooklar, netbooklar , sinema keyfini veren televizyonlar, DVD’ler, surround ses sistemleri, cep telefonları örnek olarak verilebilir.
Düşünebilir miydiniz hiç, tüplü televizyonunuz 110 cm boyunda 10 cm genişliğinde ve çerçeve şeklinde duvara asılarak size sinema keyfini yaşatsın. İşte yarı iletken teknolojisinin sağladığı LCD televizyon lar bu hayalinizi gerçekleştirmenizi sağlar.
Bu metin sonunda LCD televizyon ların ekran yapılarını ve çalışma prensiplerini öğrenecek LCD televizyon lar hakkında ileri düzeyde bilgi sahibi olacaksınız.
Bütün maddeler molekül yapılarına göre farklılıklar gösterir. Örneğin; ısıya bağlı olarak katıdan sıvıya yada gaza dönüşürler. Mesela su 100°C’de buharlaşırken, 0°C’de katı duruma gelir. Bazı istisnai durumlar vardır, yani katı ve sıvı maddeler arasında, onu bir gruba dahil etmek zordur. Yapı olarak katı özellikleri taşırlar fakat görünüş olarak sıvıdırlar.
Bu materyaller ''Sıvı Kristal'' olarak adlandırılırlar (LC Liquid Crystal ).Sıvı kristalin oluşumu için belli bir ısı ve sabit ısı aralıklarına ihtiyaç vardır, bu özellik ekranın gerçekleştirilmesinde de önemli bir rol oynamaktadır.
Sıvı kristallerin molekülleri üç değişik şekilde sıralanmaktadır:
1. SMETIC
Moleküller yatay olduğu kadar dikey bir hat üzerinde sıralanmıştır.
2. NEMATIC
Moleküller sadece dikey bir hatta sıralanmıştır.
3. CHOLESTERIC
NEMATIC tipindeki sıralanış her tabaka için yatay fakat yönleri dikey yöne doğru atlayarak spiral olarak sıralanmışlardır.
Genelde, sıvı kristal ile üretilen ekranlarda NEMATIC model kullanılır diyebiliriz ki LCD Televizyon işareti bu tip ürünü göstermektedir (display TN = Twist NEMATIC). Sıvı kristalli (LC) moleküller bir levha ya da çubuk gibi uzun ve ince bir formata sahiptirler. Ayrıca elektrikli bir hatta sahip olan LCD Televizyon da da onları karakterize eden eylemlerden biridir. Her molekül kutupludur. Moleküller elektrik alanlarına duyarlıdırlar ve böyle durumlarda hepsi aynı hizaya girip aynı pozisyonu alırlar.
Sıvı kristal organik bir yapıya sahiptir. Yüksek ısıdan, havadan, sudan ve ışıktan (Ultraviole ışınlar) etkilenirler. Bu nedenle sıvı kristalli moleküllere sahip bir ekran havadan, sudan, yüksek ısıdan ve ultraviole (UV) ışınlardan korunmak üzere tasarlanmıştır. Ekran paneli iki cam arasına yerleştirilmiş ve iyice izole edilmiş sıvı kristalden oluşmaktadır. Camların iç kısmında elektrotlar vardır, dışında ise iki kat olmak üzere polarizatör bulunmaktadır. Üst camın üzerinde renk filtresi ve arka camın gerisinde ise kaynak ışık (lamba) bulunmaktadır.
Sıvı kristalli ekranların çalışmasında ışık önemli rol oynamaktadır. En iyi verimi alabilmek için “süzülerek” geçmeleri gerekir. Polarizatörün görevi LCD Televizyon devreye girmektedir. Ultraviole ışınları kesip diğer ışık demetlerinin sıvı kristalin “hücresine” sızmasına imkan verirler. Işığın düzeltilmesi, doğrultulması gereklidir bu işi polarizatör yapar.
Işık doğasından dolayı, her yöne doğru hareket eden, titreşen elektromanyetik bir dalgadır. Polarizatörden geçmiş bir ışık çizgisel bir dalga haline gelir ve sadece bir yönde hareket eder.
Sıvı kristalin molekülleri uzun ve ince bir şekle sahiptirler. İnce oyuklardan oluşmuş bir yüzeyle karşılaştıkları zaman, bu moleküller oyuklar boyunca sıralanmaya eğilimlidirler. Sıvı kristaller, iki yüzey arasına kapatıldığında, moleküller her iki yüzeyin oyuklarına göre sıralanabilmek için eğilip, bükülüp kıvrılırlar.
Işık sıvı kristalin arasından geçer ve moleküllerin sıralanmış olduğu yönü takip eder. Moleküller 900 dönebilme ve kıvrılma özelliğine sahiptir, ışıkta sıvı kristalden geçtiği için aynı dönüşlere sahip olur.
Sıvı kristallerin molekül yapıları elektrik alanlarından etkilenmektedir ve akımın uygulandığı yöne doğru sıralanmaya meyillidirler. Bu durumda ışık, moleküllerin sıralanış şeklinden dolayı ''düz'' olarak geçer.
Polarizatör, ışığı tek bir yönde hareket eden çizgisel bir dalgaya dönüştürmektedir. Işığın geçmesi için polarizatörler (yönlendiriciler) ile ışığın aynı polarizasyon eksenine sahip olmaları lazımdır. Birbirine dikey eksenlere sahip olduklarında ışık bloke olur. Polarizatör bir filtredir. Polarma durumuna göre ışığı yönetir.
LCD TFT televizyon ekranın çalışması ise, geçiş hattı (gate line); TFT elemanını etkili ya da etkisiz Hâle getirir (ait olduğu hücrede). Veri hattından (data line) uygun voltaj geldiğinde etkili (aktive) hâle gelen hücre aydınlanır. Bir doğal ışık kaynağından yararlanılarak üretilen ışık altta yer alan bir polarizatörün içerisinden geçirilerek doğrultulur. Böylelikle sadece dikey eksenliler cama ulaşır. Sıvı kristalin molekülleri elektronlar arasında 900 dönüş özelliğine sahiptir. Aşağıdan giren ışık, moleküller boyunca ilerler ve elektrotun üstünden 900 dönüş yaparak çıkar. TFT tarafından etkin hâle getirilen elektron, bu hücreye ait olan ve üst ve alt tarafta yer alan elektrotların arasında bulunan sıvı kristal molekülleri elektrik akımı yönünde sıralanır. Yani özetlemek gerekirse elektrotlara dikey olarak bu bölümden geçen ışık faz dışına çıkmaz ve polarizatöre ulaşınca emilir. Hiç bir ışığın panelin ön tarafına geçmesine izin verilmez. Bu koşul "Normally White Mode" olarak da adlandırılır.
TFT aktif olmadığında ve elektrotlar sönük durumdayken, arkadan gelen ışık 90° olarak yönlendirilir ve üst polarizatörden geçer, renklerinin filtreleri (R, G, B) aydınlanır ve ön panelden görülür.
Kısaca, LCD paneller iki kat polarize cam arasında yer alan yüz binlerce sıvı kristal hücreden oluşur. Panelin arkasında bulunan güçlü lambalardan gelen ışık, yayılmayı sağlayan tabakadan geçerek ekrana homojen bir şekilde dağılır.
Işık daha sonra TFT adı verilen ince film transistör tabakasından ve arkasından da her sıvı kristal hücreye iletilen elektrik miktarını ayarlayan renk filtrelerinden geçer. Bu işlemlerin sonunda da kırmızı (R), mavi (B) ve yeşil (G) renkleri oluşturan ve nihai görüntüyü sağlayan yüz binlerce piksel elde edilmiş olur. Sıvı kristalli ekranların çeşitlerini ön tarafta bulunan renk filtre yüzeyi belirler. Burada bulunan piksellerin sıralanış biçimi ve piksellerin boyutu LCD ekranlarda çeşitlilik meydana getirir.
Üç tip LCD ekran vardır:
DELTA Tip LCD Televizyon : Bu tip LCD TV lerde pikselleri meydana getiren RGB hücreleri üç köşe (üçgen) oluşturacak şekilde sıralanmıştır.
STRİPE Tip LCD Televizyon : Bu tip LCD TV lerde pikselleri meydana getiren RGB hücreleri ince çubuklar (şeritler) oluşturacak şekilde sıralanmıştır.
MOSAIC Tip LCD Televizyon : Bu tip LCD TV lerde pikselleri meydana getiren RGB hücreleri mozaik oluşturacak şekilde sıralanmıştır.
LCD Televizyon ların Çalışma Prensibi
Katot ışınlı resim tüplü (geleneksel televizyonlar) televizyonların çalışma prensibinden farklı olarak video dekoder, video scaler ve A/D çevirici devrelerinin bulunmasıdır. LCD televizyon larda resim, satır taraması şeklinde yukarıdan aşağıya doğru oluşturulmadığı için tarama çizgileri bulunmaz. Görüntü ekranın her noktasında aynı tonda ve düzgün bir şekilde yayılır.
Geleneksel televizyonlarda resmi meydana getirmek için yatay (horizantal) ve dikey (vertikal) katlar kullanılırken LCD televizyon larda bu katların yerine video scaler entegresi ( resim işlemci) kullanılır.
Geleneksel televizyonlarda ses dedektör devresi ve ses amplifikatörü kullanılırken LCD televizyon larda ses işlemci (audio processor) entegresi ve ses amplifikatörü (audio amplifikatörü) kullanılır. Kısaca LCD televizyon larda resim ve ses dijital bilgilere dönüştürülerek işlenir geleneksel televizyonlarda ise analog olarak işlenir ve kullanılır.
Resim (video) kontrol ünitesi tuner ve diğer giriş portlarından ( AV1, AV2, S-Video ve bunun gibi) resim sinyallerini alır. Resim kontrol ünitesinin içerisinde resim çözücü ve resim scaler ( mikroişlemci) entegreleri bulunur. Bu iki entegre birçok işlemi yerine getirir.
Resim kontrol ünitesi tunerden gelen RF sinyallerini işleyerek resim ve ses sinyallerini elde eder. Resim scaler giriş sinyallerine göre LCD panelde görüntü özelliklerini ayarlar, senkronizasyon zamanlaması yaparak LCD televizyon un ekranını kontrol eder.
AD çevirici (converter) analog RGB sinyalinin LCD ekrana ulaşmadan önce 4:4:4 formatta dijital sinyallere dönüştürerek resim scaler entegresine gönderir. Kaliteli resim görüntüsünün elde edilmesi için resim scaler resim sinyallerini LVDS sinyaline (Low Voltage Differential Signaling) dönüştürerek LCD ekrana uygular. Resim scaler entegresinin özelliğine göre görüntü üzerinde birçok değişiklik yapılarak netlik elde edilir. Burada üretici firmaların kendilerine has geliştirdikleri metotlar bulunmaktadır. Gelen dijital görüntüyü alarak görüntüdeki geliştirilebilecek kenar bilgilerini arayıp bulur ve bunları keskinleştirerek bizlere sunar ve böylece detayların artırılmasını sağlar. Bu çipler, ekran büyüklüğü izin verdiği ölçüde komşu piksellerden aldığı parlaklık bilgisini kullanarak yeni pikseller de üretebilir ve bu yolla çözünürlüğü de artırabilirler. Philips'in PixelPlus, Sony'nin DRC-MF ve diğer üreticilerin de kendilerine has biçimde isimlendirdikleri görüntü iyileştirme teknolojileri, görüntülerde keskinlik ve çözünürlük artışı sağlar.
LCD Televizyon ların Giriş-Çıkış Bağlantı Noktaları.
LCD televizyon larda aşağıda verilen giriş çıkış bağlantı noktaları bulunur.
PC IN: 15 pin D-Sub terminal girişi (bilgisayar monitör bağlantısı olarak kullanılır).
ANTEN INPUT: Anten bağlantısı, 75 Ohm koaksiyel kablo kullanılır.
AUDIO / VIDEO OUT: RCA tip jak kullanılır. Ses ve resim sinyallerini dışarıdan takılacak diğer cihazlara aktarmada kullanılır.
Y/C VIDEO IN: S-VHS terminali olarak kullanılır (Dışardan kamera bağlantısında kullanılır).
COMPOSİTE VIDEO IN: RCA tip jak kullanılarak kamera bağlanabilir.
AUDIO IN (L-R): RCA tip jak kullanılarak DVD –VCD kamera gibi cihazların seslerinin LCD televizyon a aktarılmasında kullanılır.
PC SOUND INPUT: Stereo kulaklık jakı kullanılarak bilgisayar ses çıkışının LCD televizyon a aktarılmasında kullanılır.
