экран | это… Что такое TFT-экран?

Жидкокристаллический монитор (также Жидкокристаллический дисплей, ЖКД, ЖК-монитор, англ. liquid crystal display, LCD, плоский индикатор) — плоский монитор на основе жидких кристаллов.

LCD TFT (англ. TFT — thin film transistor — тонкоплёночный транзистор) — одно из названий жидкокристаллического дисплея, в котором используется активная матрица, управляемая тонкоплёночными транзисторами. Усилитель TFT для каждого субпиксела применяется для повышения быстродействия, контрастности и чёткости изображения дисплея.

Содержание 1 Назначение ЖК-монитора 2 Устройство ЖК-монитора 3 Технические характеристики ЖК-монитора 4 Технологии 4.1 TN+film (Twisted Nematic + film) 4.2 IPS (In-Plane Switching) 4.3 *VA (Vertical Alignment) 5 Преимущества и недостатки 6 См. также 7 Ссылки 8 Литература

Назначение ЖК-монитора

Жидкокристаллический монитор предназначен для отображения графической информации с компьютера, TV-приёмника, цифрового фотоаппарата, электронного переводчика, калькулятора и пр.

Изображение формируется с помощью отдельных элементов, как правило, через систему развёртки. Простые приборы (электронные часы, телефоны, плееры, термометры и пр.) могут иметь монохромный или 2-5 цветный дисплей. Многоцветное изображение формируется с помощью 2008) в большинстве настольных мониторов на основе TN- (и некоторых *VA) матриц, а также во всех дисплеях ноутбуков используются матрицы с 18-битным цветом(6 бит на канал), 24-битность эмулируется мерцанием с дизерингом.

Устройство ЖК-монитора

Субпиксел цветного ЖК-дисплея

Каждый пиксел ЖК-дисплея состоит из слоя молекул между двумя прозрачными электродами, и двух поляризационных фильтров, плоскости поляризации которых (как правило) перпендикулярны.

В отсутствие жидких кристаллов свет, пропускаемый первым фильтром, практически полностью блокируется вторым.

Поверхность электродов, контактирующая с жидкими кристаллами, специально обработана для изначальной ориентации молекул в одном направлении. В TN-матрице эти направления взаимно перпендикулярны, поэтому молекулы в отсутствие напряжения выстраиваются в винтовую структуру. Эта структура преломляет свет таким образом, что до второго фильтра плоскость его поляризации поворачивается, и через него свет проходит уже без потерь. Если не считать поглощения первым фильтром половины неполяризованного света — ячейку можно считать прозрачной. Если же к электродам приложено напряжение — молекулы стремятся выстроиться в направлении поля, что искажает винтовую структуру. При этом силы упругости противодействуют этому, и при отключении напряжения молекулы возвращаются в исходное положение. При достаточной величине поля практически все молекулы становятся параллельны, что приводит к непрозрачности структуры.

Варьируя напряжение, можно управлять степенью прозрачности. Если постоянное напряжение приложено в течении долгого времени — жидкокристаллическая структура может деградировать из-за миграции ионов. Для решения этой проблемы применяется переменный ток, или изменение полярности поля при каждой адресации ячейки (непрозрачность структуры не зависит от полярности поля). Во всей матрице можно управлять каждой из ячеек индивидуально, но при увеличении их количества это становится трудновыполнимо, так как растёт число требуемых электродов. Поэтому практически везде применяется адресация по строкам и столбцам. Проходящий через ячейки свет может быть естественным — отражённым от подложки(в ЖК-дисплеях без подсветки). Но чаще применяют искусственный источник света, кроме независимости от внешнего освещения это также стабилизирует свойства полученного изображения. Таким образом полноценный ЖК-монитор состоит из электроники, обрабатывающей входной видеосигнал, ЖК-матрицы, модуля подсветки, блока питания и корпуса. Именно совокупность этих составляющих определяет свойства монитора в целом, хотя некоторые характеристики важнее других.

Технические характеристики ЖК-монитора

Важнейшие характеристики ЖК-мониторов:

• Разрешение: Горизонтальный и вертикальный размеры, выраженные в пикселах. В отличие от ЭЛТ-мониторов, ЖК имеют одно, «родное», физическое разрешение, остальные достигаются интерполяцией.

Фрагмент матрицы ЖК монитора (0,78х0,78 мм), увеличеный в 46 раз.

• Размер точки: расстояние между центрами соседних пикселов. Непосредственно связан с физическим разрешением.

• Соотношение сторон экрана(формат): Отношение ширины к высоте, например: 5:4, 4:3, 5:3, 8:5, 16:9, 16:10.

• Видимая диагональ: размер самой панели, измеренный по диагонали. Площадь дисплеев зависит также от формата: монитор с форматом 4:3 имеет большую площадь, чем с форматом 16:9 при одинаковой диагонали.

• Контрастность: отношение яркостей самой светлой и самой тёмной точек. В некоторых мониторах используется адаптивный уровень подсветки с использованием дополнительных ламп, приведенная для них цифра контрастности (так называемая динамическая) не относится к статическому изображению.

• Яркость: количество света, излучаемое дисплеем, обычно измеряется в канделах на квадратный метр.

• Время отклика: минимальное время, необходимое пикселу для изменения своей яркости. Методы измерения неоднозначны.

• Угол обзора: угол, при котором падение контраста достигает заданного, для разных типов матриц и разными производителями вычисляется по-разному, и часто не подлежит сравнению.

• Тип матрицы: технология, по которой изготовлен ЖК-дисплей.

• Входы: (напр, DVI, HDMI и пр.).

Технологии

Часы с ЖКИ-дисплеем

Жидкокристаллические мониторы были разработаны в 1963 году в исследовательском центре Давида Сарнова (David Sarnoff) компании RCA, Принстон, штат Нью-Джерси.

Основные технологии при изготовлении ЖК дисплеев: TN+film, IPS и MVA. Различаются эти технологии геометрией поверхностей, полимера, управляющей пластины и фронтального электрода. Большое значение имеют чистота и тип полимера со свойствами жидких кристаллов, примененный в конкретных разработках.

Время отклика ЖК мониторов, сконструированных по технологии SXRD (англ. Silicon X-tal Reflective Display  — кремниевая отражающая жидкокристаллическая матрица), уменьшено до 5 мс. Компании Sony, Sharp и Philips совместно разработали технологию PALC (англ.

Plasma Addressed Liquid Crystal  — плазменное управление жидкими кристаллами), которая соединила в себе преимущества LCD (яркость и сочность цветов, контрастность) и плазменных панелей (большие углы видимости по горизонту, H, и вертикали, V, высокую скорость обновления). В качестве регулятора яркости в этих дисплеях используются газоразрядные плазменные ячейки, а для цветовой фильтрации применяется ЖК-матрица. Технология PALC позволяет адресовать каждый пиксель дисплея по отдельности, а это означает непревзойденную управляемость и качество изображения.

TN+film (Twisted Nematic + film)

Макрофотография TN+film матрицы монитора NEC LCD1770NX. На белом фоне — стандартный курсор Windows

Часть «film» в названии технологии означает дополнительный слой, применяемый для увеличения угла обзора (ориентировочно — от 90° до 150°). В настоящее время приставку «film» часто опускают, называя такие матрицы просто TN. К сожалению, способа улучшения контрастности и времени отклика для панелей TN пока не нашли, причём время отклика у данного типа матриц является на настоящий момент одним из лучших, а вот уровень контрастности — нет.

TN + film — самая простая технология.

Матрица TN + film работает следующим образом: если к субпикселам не прилагается напряжение, жидкие кристаллы (и поляризованный свет, который они пропускают) поворачиваются друг относительно друга на 90° в горизонтальной плоскости в пространстве между двумя пластинами. И так как направление поляризации фильтра на второй пластине составляет угол в 90° с направлением поляризации фильтра на первой пластине, свет проходит через него. Если красные, зеленые и синие субпиксели полностью освещены, на экране образуется белая точка.

К достоинствам технологии можно отнести самое маленькое время отклика среди современных матриц, а также невысокую себестоимость.

IPS (In-Plane Switching)

Технология In-Plane Switching была разработана компаниями Hitachi и NEC и предназначалась для избавления от недостатков TN + film. Однако, хотя с помощью IPS удалось добиться увеличения угла обзора до 170°, а также высокой контрастности и цветопередачи, время отклика осталось на низком уровне.

На настоящий момент матрицы, изготовленные по технологии IPS единственные из ЖК-мониторов, всегда передающие полную глубину цвета RGB — 24 бита, по 8 бит на канал. TN-матрицы почти всегда имеют 6-бит, как и часть MVA.

Если к матрице IPS не приложено напряжение, молекулы жидких кристаллов не поворачиваются. Второй фильтр всегда повернут перпендикулярно первому, и свет через него не проходит. Поэтому отображение черного цвета близко к идеалу.

При выходе из строя транзистора «битый» пиксель для панели IPS будет не белым, как для матрицы TN, а черным.

При приложении напряжения молекулы жидких кристаллов поворачиваются перпендикулярно своему начальному положению и пропускают свет.

IPS в настоящее время вытеснено технологией S-IPS (Super-IPS, Hitachi 1998 год), которая наследует все преимущества технологии IPS с одновременным уменьшением времени отклика. Но, несмотря на то, что цветность S-IPS панелей приблизилась к обычным мониторам CRT, контрастность все равно остаётся слабым местом. S-IPS активно используется в панелях размером от 20″, LG.Philips, NEC остаются единственными производителями панелей по данной технологии.

Макрофотография S-IPS матрицы монитора NEC 20 WGX2 Pro. Стандартный курсор Windows на оранжевом фоне

AS-IPS — технология Advanced Super IPS (Расширенная Супер-IPS), также была разработана корпорацией Hitachi в 2002 году. В основном улучшения касались уровня контрастности обычных панелей S-IPS, приблизив его к контрастности S-PVA панелей.

AS-IPS также используется в качестве названия для мониторов корпорации LG.Philips.

A-TW-IPS — Advanced True White IPS (Расширенная IPS с настоящим белым), разработано LG.Philips для корпорации

AFFS — Advanced Fringe Field Switching (неофициальное название S-IPS Pro). Технология является дальнейшим улучшением IPS, разработана компанией BOE Hydis в 2003 году. Усиленная мощность электрического поля позволила добиться ещё больших углов обзора и яркости, а также уменьшить межпиксельное расстояние. Дисплеи на основе AFFS в основном применяются в планшетных ПК, на матрицах производства Hitachi Displays.

*VA (Vertical Alignment)

MVA — Multi-domain Vertical Alignment. Эта технология разработана компанией Fujitsu как компромисс между TN и IPS технологиями. Горизонтальные и вертикальные углы обзора для матриц MVA составляют 160°(на современных моделях мониторов до 176—178 градусов), при этом благодаря использованию технологий ускорения (RTC) эти матрицы не сильно отстают от TN+Film по времени отклика, но значительно превышают характеристики последних по глубине цветов и точности их воспроизведения.

MVA стала наследницей технологии VA, представленной в 1996 году компанией Fujitsu. Жидкие кристаллы матрицы VA при выключенном напряжении выровнены перпендикулярно по отношению ко второму фильтру, то есть не пропускают свет. При приложении напряжения кристаллы поворачиваются на 90°, и на экране появляется светлая точка. Как и в IPS-матрицах, пиксели при отсутствии напряжения не пропускают свет, поэтому при выходе из строя видны как чёрные точки.

Достоинствами технологии MVA являются глубокий черный цвет и отсутствие, как винтовой структуры кристаллов, так и двойного магнитного поля.

Недостатки MVA в сравнении с S-IPS: пропадание деталей в тенях при перпендикулярном взгляде, зависимость цветового баланса изображения от угла зрения, большее время отклика.

Аналогами MVA являются технологии:

• PVA (Patterned Vertical Alignment) от Samsung.
• Super PVA от Samsung.
• Super MVA от CMO.

Матрицы MVA/PVA считаются компромиссом между TN и IPS, как по стоимости, так и по потребительским качествам.

Преимущества и недостатки

Искажение изображения на ЖК-мониторе при большом угле обзора

Макрофотография типичной жк-матрицы. В центре можно увидеть два дефектных субпикселя (зелёный и синий).

В настоящее время ЖК-мониторы являются основным, бурно развивающимся направлением в технологии мониторов. К их преимуществам можно отнести: малый размер и вес в сравнении с ЭЛТ. У ЖК-мониторов, в отличие от ЭЛТ, нет видимого мерцания, дефектов фокусировки и сведения лучей, помех от магнитных полей, проблем с геометрией изображения и четкостью. Энергопотребление ЖК-мониторов в 2-4 раза меньше, чем у ЭЛТ и плазменных экранов сравнимых размеров. Энергопотребление ЖК мониторов на 95 % определяется мощностью ламп подсветки или светодиодной матрицы подсветки (англ. backlight — задний свет) ЖК-матрицы. Во многих современных (2007) мониторах для настройки пользователем яркости свечения экрана используется широтно-импульсная модуляция ламп подсветки частотой от 150 до 400 и более Герц. Светодиодная подсветка в основном используется в небольших дисплеях, хотя в последние годы она все шире применяется в ноутбуках и даже в настольных мониторах. Несмотря на технические трудности её реализации, она имеет и очевидные преимущества перед флуоресцентными лампами, например более широкий спектр излучения, а значит, и цветовой охват.

С другой стороны, ЖК-мониторы имеют и некоторые недостатки, часто принципиально трудноустранимые, например:

• В отличие от ЭЛТ, могут отображать чёткое изображение лишь в одном («штатном») разрешении. Остальные достигаются интерполяцией с потерей чёткости. Причем слишком низкие разрешения (например 320×200) вообще не могут быть отображены на многих мониторах.
• Цветовой охват и точность цветопередачи ниже, чем у плазменных панелей и ЭЛТ соответственно. На многих мониторах есть неустранимая неравномерность передачи яркости (полосы в градиентах).
• Многие из ЖК-мониторов имеют сравнительно малый контраст и глубину чёрного цвета. Повышение фактического контраста часто связано с простым усилением яркости подсветки, вплоть до некомфортных значений. Широко применяемое глянцевое покрытие матрицы влияет лишь на субъективную контрастность в условиях внешнего освещения.
• Из-за жёстких требований к постоянной толщине матриц существует проблема неравномерности однородного цвета (неравномерность подсветки).
• Фактическая скорость смены изображения также остаётся ниже, чем у ЭЛТ и плазменных дисплеев. Технология overdrive решает проблему скорости лишь частично.
• Зависимость контраста от угла обзора до сих пор остаётся существенным минусом технологии.
• Массово производимые ЖК-мониторы более уязвимы, чем ЭЛТ. Особенно чувствительна матрица, незащищённая стеклом. При сильном нажатии возможна необратимая деградация. Также существует проблема дефектных пикселей.
• Вопреки расхожему мнению пикселы ЖК-мониторов деградируют, хотя скорость деградации наименьшая из всех технологий отображения.

Перспективной технологией, которая может заменить ЖК-мониторы, часто считают OLED-дисплеи. С другой стороны, эта технология встретила сложности в массовом производстве, особенно для матриц с большой диагональю.

См. также

• Битые пиксели
• Видимая область экрана
• Антибликовое покрытие
• ISO 13406-2
• Электронная книга (устройство)
• OLED
• en:Backlight

Ссылки

• Сравнение технологий ЖК и плазмы
• Информация о флюоресцентных лампах, используемых для подсветки ЖК-матрицы
• Жидкокристаллические дисплеи (технологии TN + film, IPS, MVA, PVA)

Литература

• Артамонов О. Параметры современных ЖК-мониторов
• С. П. Мирошниченко, П. В. Серба. Устройство ЖКИ. Лекция 1
• Мухин И. А. Как выбрать ЖК-монитор?. «Компьютер-бизнес-маркет», № 4 (292), январь 2005, стр. 284—291.
• Мухин И. А. Развитие жидкокристаллических мониторов. «BROADCASTING Телевидение и радиовещение»: 1 часть — № 2(46) март 2005, с.55-56; 2 часть — № 4(48) июнь-июль 2005, с.71-73.
• Мухин И. А. Современные плоскопанельные отображающие устройства.»BROADCASTING Телевидение и радиовещение»: № 1(37), январь-февраль 2004, с.43-47.
• Мухин И. А., Украинский О. В. Способы улучшения качества телевизионного изображения, воспроизводимого жидкокристаллическими панелями. Материалы доклада на научно-технической конференции «Современное телевидение», Москва, март 2006.

описание, принцип работы. Как выбрать монитор или дисплей ноутбука с идеальными характеристиками

*VA (Vertical Alignment) Первая матрица этого типа, которая так и называлась «VA» была разработана компанией Fujitsu. В дальнейшем эти матрицы усовершенствовались и производились целым рядом компаний. Они характеризуются как некий компромисс по большинству характеристик (включая стоимость и энергопотребление) между TN и IPS, также, как и последние оставляют неисправный пиксель или сабпиксель в погашенном состоянии. Главным их достоинством является высокая контрастность в сочетании с хорошей цветопередачей (особенно у последних вариантов), но в отличие от IPS имеют отрицательную особенность, выражающуюся в пропадании деталей в тенях при перпендикулярном взгляде и зависимость цветового баланса изображения от угла зрения.

• MVA — Multi-domain Vertical Alignment. Первый широко распространившийся тип матриц из этого семейства
• PVA(Patterned Vertical Alignment) — развите *VA технологии, предложенное фирмой , характеризуется в первую очередь увеличенной контрастностью изображения.
• S — PVA (Super- PVA) от ,
• S — MVA (Super MVA) от Chi Mei Optoelectronics,
• P-MVA, A-MVA (Advanced MVA) от AU Optronics. Дальнейшие развитие *VA технологии от различных производителей. Улучшения свелись в основном к уменьшению времени отклика путём манипуляций с подачей более высокого напряжения в начальной стадии изменения ориентации кристаллов сабпикселя (эту технологию в разных источниках называют либо «Overdrive» либо «Компенсация времени отклика») и окончательному переходу к полноценным 8-битам, кодирующих цвет в каждом канале.

Существуют ещё несколько типов LCD-матриц, которые не применяются в настоящее время в :

• IPS Pro (разработанная компанией IPS Alpha) — применяется в LCD-телевизорах Panasonic.
• AFFS — компактные матрицы производства Samsung для специальных применений.
• ASV — матрицы, выпускаемые корпорацией Sharp для LCD-телевизоров.

О технических особенностяхразных типов матриц можно почитать вот в .

Для работы c офисными приложениями, вам прекрасно подойдёт любой LCD-монитор, так что можете смело выбирать исходя из дизайна, цены устройства и иных соображений. Единственное замечание – если покупается монитор с большой диагональю – 20” и выше, то желательно, чтобы он был подключен по DVI интерфейсу, потому что при работе с текстами и таблицами желательна максимально возможная чёткость изображения. (При покупке дешёвого монитора для игр и просмотра кино наличие цифрового входа не столь критично.)

Для работы с растровой графикой (обработка фотографий и т.п.) , а также видеомонтажа, и любых других приложений, где критична достоверная цветопередача, вам следует выбирать модели с матрицей семейства IPS или, что несколько хуже в данном случае, *VA.

Во многих ситуациях монитор с IPS-матрицей может оказаться ещё и очень хорошим выбором для дома, поскольку единственным существенным недостатком современных такого типа является относительно высокая цена. А время отклика хоть и превосходит таковое у лучших TN-мониторов, но не накладывает каких либо ограничений на применение таких мониторов в играх.

Вероятно, оптимальным вариантом в качестве универсального домашнего монитора для многих пользователей может быть вариант с современной *VA матрицей, поскольку она обеспечивает куда более комфортный просмотр кино и фотографий, нежели более дешёвые TN-варианты, а скоростных характеристик будет достаточно для большинства пользователей кроме самых отъявленных геймеров.

В случае же, если монитор покупается как раз в основном для 3D-игр (особенно шутеры и симуляторы), адекватным выбором может стать с TN матрицей, при использовании в играх основные недостатки этой технологии не так заметны. К тому же эти мониторы самые дешёвые. (Если сравнивать модели с одинаковой диагональю).

Также современные мониторы отличаются соотношением сторон экрана — обычные, с соотношением сторон 4:3 или 5:4 и широкоформатные, c соотношением сторон 16:10 или 16:9.

Поскольку бинокулярное поле зрения человека имеет соотношение сторон куда более близкое к таковым у , то при прочих равных условиях работать за ними теоретически комфортнее и они постепенно вытесняют с «обычным» соотношением сторон. Некоторые проблемы могут быть только со старыми играми, не поддерживающими видеорежимы с соответствующим соотношением сторон, но практика показывает, что к «сплюснутому» изображению в таких случаях адаптация происходит очень быстро и дискомфорта этот факт не вызывает. Так что рекомендуем выбирать соотношение сторон монитора исходя из собственных предпочтений, хотя «для дома» широкоформатный монитор однозначно удобнее.

Также рекомендуем полагаться на собственные субъективные впечатления при выборе типа покрытия у монитора – «глянцевое» покрытие делает изображение визуально контрастнее (особенно на дешёвых матрицах), но куда больше и неприятнее бликует, в отличие от матового.

Напоминаем, что очень часто завышенная может быть обусловлена не только применением в нём дорогой и качественной матрицы, но и особенностями, не относящимися собственно к исполнению монитором его основной функции- т.е. наличием специфической периферии (колонки, сабвуферы, web-камеры), дополнительных входов (цифровых, например — второго DVI или HDMI, и аналоговых, вроде S-Video или компонентного входа) или уникальных дизайнерских решений.

Наглядное сравнение влияния углов обзора (фотографии сделаны под углом в 50°) на характеристики изображения у мониторов с различными типами матриц:

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp Ориентировочная таблица сравнительных пользовательских характеристик в зависимости от использованного типа матрицы:

Основы монитороведения. Типы матриц: IPS

С момента создания первого монитора на жидких кристаллах прошло уже довольно много времени, когда мир понял, что так дальше продолжаться не может, — выдаваемого TN-технологией качества явно стало не хватать. Те нововведения, что были призваны исправить недостатки TN-матриц (подробно и рассматриваются в предыдущих статьях), спасли ситуацию лишь частично. Поэтому к середине 90-х годов прошлого века начались активные поиски новых решений, способных перевести качество ЖК-мониторов на принципиально новый уровень.

Так уж бывает в мире технологий, что одни ищут решения возникающих проблем путём модернизации имеющихся разработок, а другие не боятся начинать всё с нуля. Гордые японцы под эгидой долго смотрели на весь этот шум, потом вздохнули, засучили рукава и в 1996 году явили миру свою собственную разработку, лишённую минусов TN-технологии. Названа она была IPS (In-Plane Switching) , что можно перевести как «переключение в плоскости». От стандартной TN-матрицы она отличалась тем, что, во-первых, кристаллы в матрице были не скручены, а располагались параллельно друг другу в одной плоскости (отсюда и название). А во-вторых, оба контакта для подачи напряжения располагались на одной стороне ячейки.

Схематическое изображение ячейки в IPS-матрице

Что это дало в результате? В IPS-матрицах при отсутствии напряжения свет не проходил через поляризаторы, поэтому, в отличие от TN-технологии, чёрный цвет здесь был именно чёрным. Первые версии отличались ещё одной особенностью — при взгляде на экран сбоку чёрный цвет давал фиолетовый оттенок (впоследствии эта проблема была решена). В выключенном состоянии матрица свет не пропускала, поэтому теперь, если пиксель выходил из строя, то, в отличие от TN-матриц, появлялась не светящаяся точка, а чёрная. К тому же на порядок возросло качество цветопередачи.

Но, как обычно это бывает в таких случаях, решение старых проблем породило новые. В связи с особенностями «конструкции», для того чтобы повернуть кристаллы, стало требоваться гораздо больше времени, соответственно, матрица стала гораздо более «медленной». Далее, поскольку оба контакта расположили на одной стороне, это уменьшило полезную площадь (незначительно, но тем не менее), что, в свою очередь, привело к уменьшению яркости и контрастности панелей, созданных по этой технологии.

Но и это ещё не всё. Расход энергии тоже возрос — как за счёт технических решений, так и за счёт использования более мощных источников освещения. Как результат — цена этих матриц довольно высока.

В любом случае, качество изображения стало гораздо выше, что позволило сразу нескольким компаниям активно броситься на поиски модернизаций с целью уменьшить «вредные» параметры и улучшить преимущества. Одновременно с Hitachi эту же самую технологию стали использовать и в (только вот называлась она у них Super Fine TFT , или SFT ).

Уже в 1998 году Hitachi модернизировала матрицы IPS, уменьшив время отклика. Технологию, которую назвали S-IPS , сразу же взяли на вооружение такие гиганты, как и . Стоит отметить, что на сегодняшний день именно по направлению IPS существует больше всего модификаций, которые далеко ушли от первоначальной версии. И хотя общие моменты, касающиеся этих матриц, остаются, во многих модификациях некоторые параметры были сильно улучшены.

Давно меня мучал вопрос: чем отличаются изображение у современных мониторов с матрицами TN, S-IPS, S-PVA, P-MVA. Мы с другом ne0 , решили сравнить.

Для тестов взяли два 24″» монитора (на S-IPS к сожалению не нашли ничего:():
— на дешевой матрице TN Benq V2400W
— на матрице P-MVA средней категории Benq FP241W .

Характеристики кандидатов:

Benq V2400W

Тип матрицы : TN+Film
Дюймы : 24″
Разрешение : 1920×1200
Яркость : 250 кд/м2
Контрастность : 1000:1
Время отклика : 5мс / 2 мс GTG

Benq FP241W

Тип матрицы : P-MVA (AU Optronics)
Дюймы : 24″
Разрешение : 1920×1200
Яркость : 500 кд/м2
Контрастность : 1000:1
Время отклика : 16 мс / 6 мс GTG

Тенденции последних лет

Матрицы TN (TN+film) улучшают по цветопередаче, яркости и углам обзора.
Матрицы *VA (S-PVA/P-MVA) улучшают по времени отклика.

До чего дошел прогресс?

Уже сейчас можно смотреть фильмы на матрицах TN(TN+Film), работать c цветом в редакторах.
На *VA играть в игры без эффекта замыленности (motion blur).

Но и различия всё таки есть.

Яркость

У Benq V2400W (TN) изначальные настройки цветов (RGB) установлены практически на максимум. При этом по яркости (на максимальных настройках) он не дотягивает до *VA (на средних настройках). В сравнениях с другими TN мониторами указывают, что у V2400W яркость ниже, чем у конкурентов (увы, мы сравнить не смогли:)), но могу с уверенностью сказать, что яркость *VA мониторов будет выше, чем TN мониторов.

У Benq FP241W (*VA) из-за яркости подсветки — чёрный тоже яркий. У TN — чёрный остался абсолютно чёрным, когда мы сравнивали включенное и выключенное состояния мониторов. Возможно это отсутствует на других моделях *VA и присутствует у TN. (жду комментариев с проверкой этого утверждения:))

Чёрный цвет *VA нисколько не мешает в работе и ассоциируется с чёрным (слава нашим привыкающим глазам:) и хорошей контрастности 1000:1 монитора). И разность яркостей чёрного видна только в сравнении (когда один монитор поставить рядом с другим).
За счёт высокой яркости цвета на *VA кажутся немного насыщенней, а белый цвет белее у *VA — на TN, в сравнении, он кажется серым.
Такой эффект вы сами замечали, когда например переключали температуру цвета на мониторе с 6500 на 9300, когда ваши глаза уже привыкли к другой цветовой температуре (наверное здесь большинство хабралюдей полезло менять температуру:)). Но когда глаза снова привыкают, на TN белый становится снова белым:), а другая температура либо голубее, либо желтее.

Цвета

Цвета у TN мониторов и *VA можно хорошо откалибровать (чтобы трава была зеленая, небо голубое, а цвета кожи на фотографиях не желтели).

На TN мониторах хуже различаются близкие друг к другу яркие и тёмные цвета (например, ярко-голубой с белым, на облаках, близкие к чёрному (4-5%) и белому (3-5%)). Ещё различия этих цветов меняются в зависимости угла обзора, переходя в негатив, либо исчезают. Но похоже за счёт этого на TN мониторах чёрный является действительно чёрным.

У *VA виден полный спектр цветов — на хорошей видеокарте и настройках видны все градиенты цветов от 1 до 254, не завися от угла обзора.

Фотографии на обоих мониторах смотрелись хорошо и имели достаточно насыщенные цвета.

Оба монитора имеют 16.7 Млн цветов (а не 16.2, как у некоторых TN) — градиенты выглядели идентично без цветовых «промахов».

Углы обзора

Первое основное отличие TN и *VA — это углы обзора мониторов.

Если смотреть на TN монитор прямо в центр, то сверху и снизу экран начинает немного искажать (затемнять) цвета. Это заметно на ярких цветах и тёмных цветах — тёмные цвета становятся чёрными, а яркие сереют. Слева и справа затемнение от угла заметно намного меньше — что скорее всего и подталкивает производителей делать мониторы с большой диагональю широкоформатными (wide) :). Плюс, из-за этого эффекта некоторые цвета начинают переходить в другие и сливаться.
Сверху и особенно снизу на TN монитор смотреть сложно — малоконтрастные цвета искажаются, становятся блеклыми, инвертируются и сливаются очень сильно.

На *VA мониторах искажения цвета (вернее яркости) тоже присутствуют. Если смотреть на монитор в центр на расстоянии менее 40 см, то на белом цвете видны небольшие побледнения по углам монитора (см. рисунок), которые захватывают около 2-3% углов. Цвета не искажаются. То есть, если смотреть на монитор с самого большого угла наклона, то картинка не потеряет своих цветов, просто она будет немного засветлена.
Из-за отсутствий искажений *VA мониторы делают поворачивающимися на 90 градусов.

Просмотр видео на TN с дивана возможен, но только его необходимо направить точно на смотрящих (по вертикали). С *VA проблем с поворотом экрана на зрителя не возникает, фильм можно смотреть практически с любых углов. Искажения не значительны.

Время отклика

Второе основное отличие — это время отклика. Бывшее.
Уже сейчас во всю ногу шагают системы overdrive — и если раньше это играло главную роль, то сейчас ушло на второй план.

Мониторы TN в этом направлении лидируют и считаются лучшими для геймеров. Шлейфов на них не видно уже достаточно давно. На фотографиях — летящий в угол квадрат удваивался.

Мониторы *VA смотрят на TN пятки. Поиграв в Team Fortress 2, W3 Dota, Fallout 3, никаких искажений и размытых шлейфов (blur-эффекта) не было замечено. Просмотр видео тоже увенчался успехом. На фотографиях — летящий в угол квадрат утроился.

Визуально, в тесте, если хорошо приглядеться, бегающий квадрат на матрице *VA имел всего в 1.1 раза больший шлейф.

Что бы я выбрал?

Если вы пытаетесь выбрать между S-IPS или *VA матрицами и не знаете, что выбрать, то я советую *VA, которым вы будете очень довольны. *VA отлично подходит для работы с цветом — переплачивать в 2 раза больше за название матрицы и большие углы обзора S-IPS, по сравнению *VA не стоит — разница в качестве не стоит этих денег.

Для игр, офисных/интернет дел, просмотра фотографий, простейшего редактирования картинок, фотографий и видео, и просмотра фильмов в одиночку — отлично подойдёт TN. Даже при необходимой сноровке + специфических режимов SuperBright (Video) можно смотреть фильмы на TN на диване при незначительных, незаметных искажениях цветов (а, да зачем они фильму:)).

Для обработки фотографий, работы с цветом в видео (в нужных местах смонтировать можно и на TN, ага?), рисованием на планшете, лучше подойдёт *VA. В бонус — на нём отлично можно смотреть фильмы, развалившись в кресле (высокая яркость в помощь). А играть и заниматься интернет/офисными делами на нём так же удобно, как и на TN.

P.s. После покупки *VA, я сразу заметил на «Welcome screen» в Windows XP слева снизу фиолетовый градиент:), чего не замечал на старых TN.

Технологии не стоят на месте, и производство жидкокристаллических экранов не является исключением. Однако в связи с постоянными разработками и выходом новых технологий в изготовлении экранов, а также из-за особых маркетинговых подходов к рекламе у многих покупателей при выборе монитора или телевизора может возникнуть вопрос, что лучше IPS или TFT экран?

Чтобы ответить на поставленный вопрос необходимо понять, что такое IPS технология и что такое TFT экран. Лишь зная это, вы сможете понять какая разница между этими технологиями. Это в свою очередь поможет вам сделать правильный выбор экрана, который будет полностью соответствовать вашим требованиям.

1. Итак, что такое TFT-дисплей

Как вы уже догадались, TFT–это сокращенное название технологии. Полностью оно имеет такой вид — Thin Film Transistor, что в переводе на русский язык означает тонкопленочный транзистор. По сути TFT дисплей – это тип жидкокристаллического экрана, который основан на активной матрице. Другими словами, это обычный жидкокристаллический экран с активной матрицей. То есть управление молекулами жидких кристаллов происходит при помощи специальных тонкопленочных транзисторов.

2. Что такое IPS технология

IPS – это также является сокращением от In-Plane Switching. Это разновидность ЖК-дисплея с активной матрицей. Это означает, что вопрос, что лучше TFT или IPS является ошибочным, так как это по сути одно и то же. Если говорить точнее, то IPS – это тип матрицы FTF дисплея.

Свое название IPS технология получила благодаря уникальному расположению электродов, которые находятся на одной плоскости с молекулами жидких кристаллов. В свою очередь жидкие кристаллы располагаются параллельно плоскости экрана. Такое решение позволило существенно увеличить углы обзоров, а также повысить яркость и контрастность изображения.

На сегодняшний день можно выделить три наиболее распространенных типа активных матриц TFT дисплеев:

• TN+Film;
• PVA/MVA.

Таким образом, становится очевидно, что отличие TFT от IPS заключается лишь в том, что TFT – это тип ЖК экрана с активной матрицей, а IPS является той самой активной матрицей в TFT дисплее, а точнее одним из типов матриц. Стоит отметить, что такая матрица является наиболее распространенной среди пользователей во всем мире.

3. Чем отличаются дисплеи TFT и IPS: Видео

Всеобщее заблуждение в том, что между TFT и IPS есть какая-то разница, возникло из-за маркетинговых уловок менеджеров по продажам. В попытках привлечь новых клиентов маркетологи не распространяют полной информации о технологиях, что позволяет создавать иллюзию того, что в мир выходит совершенно новая разработка. Конечно, IPS является более новой разработкой, нежели TN, однако выбирать какой лучше дисплей TFT или IPS нельзя по указанным выше причинам.

TFT и IPS матрицы: особенности, преимущества и недостатки

В современном мире мы регулярно сталкиваемся с дисплеями телефонов, планшетов, мониторами ПК и телевизоров. Технологии производства жидкокристаллических матриц не стоят на месте, связи с чем у многих людей возникает вопрос, что лучше выбрать TFT или IPS?

Для того чтобы полностью ответить на этот вопрос, необходимо тщательно разобраться в различиях обеих матриц, выделить их особенности, преимущества и недостатки. Зная все эти тонкости, вы с легкостью сможете подобрать устройство, дисплей которого будет полностью отвечать вашим требованиям. В этом вам поможет наша статья.

TFT матрицы

Thin Film Transistor (TFT) – это система производства жидкокристаллических дисплеев, в основе которой лежит активная матрица из тонкопленочных транзисторов. При подаче напряжения на такую матрицу, кристаллы поворачиваются друг к другу, что приводит к образованию черного цвета. Отключение электричества дает противоположный результат — кристаллы образовывают белый цвет. Изменения подаваемого напряжения позволяет формировать любой цвет на каждом отдельно взятом пикселе.

Главным преимуществом TFT дисплеев является относительно невысокая цена производства, в сравнении с современными аналогами. Кроме того, такие матрицы обладают отличной яркостью и временем отклика. Благодаря чему, искажения при просмотре динамических сцен незаметны. Дисплеи, изготовленные по технологии TFT, чаще всего используются в бюджетных телевизорах и мониторах.

Недостатки TFT дисплеев:

• • низкая цветопередача. Технология имеет ограничение в 6 бит на один канал;
  • спиральное расположение кристаллов негативно сказывается на контрастности изображение;
  • качество изображения заметно снижается при изменении угла обзора;
  • высокая вероятность появления «битых» пикселей;
  • относительно низкое энергопотребление.

Заметнее всего недостатки TFT матриц сказываются при работе с черным цветом. Он может искажаться до серого, или же наоборот, быть чересчур контрастным.

IPS матрицы

Матрица IPS является усовершенствованным продолжением дисплеев, разработанных по технологии TFT. Главным различием между этими матрицами является то, что в TFT жидкие кристаллы расположены по спирали, а в IPS кристаллы лежат в одной плоскости параллельно друг другу. Кроме того, при отсутствии электричества они не поворачиваются, что положительно сказалось на отображении черного цвета.

Преимущества IPS матриц:

• углы обзора, при которых качество изображения не снижается, увеличены до 178 градусов;
• улучшенная цветопередача. Количество данных, передаваемых на каждый канал увеличено до 8 бит;
• существенно улучшенная контрастность;
• снижено энергопотребление;
• низкая вероятность появления «битых» или выгоревших пикселей.

Изображение на IPS матрице выглядит более живим и насыщенным, но это не означает, что эта технология лишена недостатков. В сравнении с предшественником у IPS значительно снижена яркость изображения. Также, вследствие изменения управляющих электродов, пострадал такой показатель, как время отклика матрицы. Последним, но не менее значимым недостатком, является относительно высокая цена на устройства, в которых используются IPS дисплеи. Как правило, они на 10-20% дороже аналогичных с TFT матрицей.

Что выбрать: TFT или IPS?

Стоит понимать, что TFT и IPS матрицы, несмотря на существенные различия в качестве изображения, технологии очень похожие. Они обе созданы на основе активных матриц и используют одинаковые по структуре жидкие кристаллы. Многие современные производители отдают свое предпочтение IPS матрицам. Во многом благодаря тому, что они могут составить более достойную конкуренцию плазменным матрицам и имеют весомые перспективы в будущем. Тем не менее TFT матрицы также развиваются. Сейчас на рынке можно встретить TFT-TN и TFT-HD дисплеи. Они практически не уступают в качестве изображения IPS матрицам, но при этом имеет более доступную стоимость. Но на данный момент устройств с такими мониторами не так много.

Если для вас важно качество изображения и вы готовы незначительно доплатить, то устройство с IPS дисплеем является оптимальным выбором.

ЖК-монитор с активной матрицей

Технология может сбивать с толку, потому что она быстро развивается, и почти для всего есть сложные сокращения. Если вы думаете о создании монитора или хотите узнать о технологии, в какой-то момент вы столкнетесь с термином TFT Monitor.

Многое происходит за стеклянной поверхностью, и мы рассмотрим это в сравнении с другими технологиями, чтобы нарисовать четкую картину того, что такое TFT и как он развивался.

 

Содержание

Что такое TFT-монитор?

 

TFT — это аббревиатура от Thin Film Transistor, технология, используемая в экранах жидкокристаллических дисплеев. Он появился как улучшение ЖК-дисплеев с пассивной матрицей, потому что в нем появился крошечный отдельный транзистор для каждого пикселя. Результат? Такие дисплеи могли воспроизводить быстро движущиеся изображения, чего не могли ЖК-дисплеи с пассивной матрицей.

 

Архитектура тонкопленочного транзистора

Источник: Wikimedia Commons.

Кроме того, поскольку транзисторы крошечные, они потребляют мало энергии и требуют небольшого заряда для управления каждым из них. Поэтому легко поддерживать высокую частоту обновления, что приводит к быстрой перерисовке изображения, что делает TFT-экран идеальным игровым монитором.

 

Что такое IPS-дисплей?

 

IPS также является аббревиатурой (In-Plane Switching) и использует параллельные жидкие кристаллы для получения насыщенных цветов.

 

Мониторы LG IPS

Источник: Wikimedia Commons.

В ЖК-мониторе TN (Twisted Nematic) улучшена технология, поскольку смещающийся рисунок параллельных горизонтальных жидких кристаллов обеспечивает широкие углы обзора. Таким образом, IPS обеспечивает точность и согласованность цветов при просмотре под разными углами.

 

TFT против IPS

 

Как TFT, так и IPS мониторы являются дисплеями с активной матрицей и используют жидкие кристаллы для рисования изображений. Технически они взаимосвязаны, потому что IPS — это разновидность TFT LCD. IPS является усовершенствованием старой модели TFT (Twisted Nematic) и была продуктом дисплеев Hitachi, которые представили эту технологию в 1990.

Мониторы могут создавать несколько цветов, используя различные уровни яркости и переключатели включения/выключения. Но в отличие от OLED, и TFT, и IPS не излучают свет, поэтому большинство из них имеют яркие люминесцентные лампы или светодиодную подсветку для подсветки картинки. Кроме того, ни один из них не может воспроизводить цвет, поэтому у них есть слой цветового фильтра RGB.

Чтобы понять разницу между ними, нам нужно взглянуть на уникальные функции, которые предоставляет каждая технология.

 

TFT

 

• Простота интеграции и обновления : Комбинируя крупномасштабные полупроводниковые ИС и технологию источников света, TFT могут легко интегрироваться и обновляться/разрабатываться.
• Широкий диапазон применения : TFT подходят для мобильных, настольных экранов и телевизоров с большим экраном. Кроме того, технология может работать в диапазоне температур от -20°C до +50°C, а термоупрочненная конструкция сохраняет работоспособность при температуре не выше -80°C.
• Впечатляющий эффект дисплея : В TFT-дисплеях используются плоские стеклянные пластины, которые создают эффект плоских прямых углов. Объедините это со способностью ЖК-дисплеев достигать высокого разрешения на экранах небольших типов, и вы получите освежающее качество изображения.
• Высокое разрешение : Технология сочетает в себе высокую яркость, точность цветопередачи, контрастность, скорость отклика и частоту обновления, чтобы обеспечить высокое разрешение.

 

Сравнение частоты обновления

Источник: Wikimedia Commons.

 

• Надлежащая защита окружающей среды : Сырье, используемое для производства TFT-дисплеев, не дает излучения и мерцания. Таким образом, технология не наносит вреда пользователю или окружающей среде.
• Развитая технология производства : Технология TFT появилась в 60-х годах. Со временем его технология производства достигла высокой степени автоматизации, что привело к более дешевому крупномасштабному промышленному производству.

 

Плюсы

 

• Низкое энергопотребление
• Создает четкие изображения
• Низкие производственные затраты при использовании доступного экологически чистого сырья
• Привлекательный внешний вид/физический дизайн

 

Минусы

 

• Плохие углы обзора
• Низкий коэффициент контрастности
• Более медленное время отклика

 

IPS

 

Поскольку IPS является разновидностью TFT, он основан на перечисленных выше функциях и имеет следующие характеристики:

• Быстрое и стабильное время отклика , более стабильное и более последовательное время отклика.
• Широкий угол обзора : Одним из основных преимуществ IPS-экранов является их широкий угол обзора благодаря горизонтальным жидким кристаллам. Они не создают эффектов ореола, оттенков серого или размытия, но это общие недостатки TFT.
• Улучшенная цветопередача и представление : Пиксели в TFT функционируют перпендикулярно после активации с помощью электродов. Однако технология IPS заставляет пиксели работать параллельно по горизонтали. Таким образом, они лучше отражают свет и создают более оригинальный и первозданный цвет изображения.
• Более высокая частота пропускания : По сравнению с TFT, IPS-экраны передают частоты со скоростью около 25 мс, что в 25 раз быстрее. Такая высокая скорость необходима для достижения широких углов обзора.

 

Плюсы

 

• Более широкие углы обзора
• Быстрое и стабильное время отклика
• Более точная цветопередача

 

Минусы

 

• Высокая стоимость производства
• Повышенное энергопотребление

 

Краткое сравнение

LCD, TFT и LED

 

Жидкокристаллический дисплей (ЖКД) — это дисплей на передней панели, в котором используются жидкие кристаллы, удерживаемые между двумя слоями поляризованного стекла, для регулировки количества заблокированного света. Технология не производит свет сама по себе, поэтому для нее нужны люминесцентные лампы или белые светодиоды.

ЖК-монитор 4K

 

ЖК-дисплеи воспроизводят цвет на основе двух методов: пассивной и активной матрицы. Пассивная матрица — более старый и дешевый метод, а активный ЖК-дисплей — это TFT.

Как объяснялось ранее, технология TFT улучшила конструкцию ЖК-дисплея с пассивной матрицей, поскольку в ней для каждого пикселя используется тонкопленочный транзистор. Технология уменьшает перекрестные помехи между пикселями, поскольку каждый из них независим и не влияет на соседние пиксели.

 

Super AMOLED против TFT

Источник: Wikimedia Commons.

 

Светодиодные экраны — это новички на рынке дисплеев, и они работают совсем иначе, чем ЖК-дисплеи. Вместо того, чтобы блокировать свет, светодиоды излучают свет, они тоньше, обеспечивают более высокую скорость отклика и более энергоэффективны.

 

Деталь светодиодного монитора

Источник: Wikimedia Commons.

 

Кроме того, технология отображения имеет более длительный срок службы и обеспечивает лучшее качество цвета и контрастность для создания более четких изображений.

Поскольку технология является относительно новой, постоянные исследования привели к появлению различных вариантов, таких как OLED, QLED, AMOLED и MicroLED.

 

A OLED-телевизор Samsung

Источник: Wikimedia Commons.

 

Телевизор Samsung QLED

Источник: Wikimedia Commons.

 

Лучшие TFT-мониторы

 

На рынке дисплеев представлено множество TFT-мониторов, но это пятерка лучших.

• Самсунг CF391 (LC32F397FWNXZA)
• Кока TSM15
• Эйойо EYJ0130ZB
• АНГЕЛ ПОС 1006017
• Лонгрунер LR711-US

 

Резюме

 

Поскольку IPS является разновидностью TFT, при сравнении этих двух технологий мы, по сути, рассматриваем старую технологию тонкопленочных транзисторов (Twisted Nematic) и новую (IPS). Несмотря на то, что TN относительно стар, этот тип цифрового дисплея имеет свои преимущества, одним из важнейших из которых является высокая частота обновления. Эта функция делает такие экраны предпочтительным вариантом для геймеров. Если у вас есть какие-либо вопросы о технологии, свяжитесь с нами для получения дополнительной информации.

 

 

TFT Technologies_DLC Display Co., Limited

TFT Display  (TN Film)

TFT (тонкопленочные транзисторные экраны) Полноцветные ЖК-дисплеи с активной матрицей. Эти экраны отличаются яркими, живыми цветами и могут отображать быструю анимацию, сложную графику и четкие пользовательские шрифты. TFT-дисплеи идеально подходят для обеспечения богатого пользовательского интерфейса для всех типов продуктов. Хотя TFT обычно используются в потребительских устройствах, таких как персональные DVD-плееры и портативные устройства, они также хорошо подходят для промышленного применения.

TFT — это ЖК-дисплеи с активной матрицей, которые имеют крошечные переключающие транзисторы и конденсаторы. Эти крошечные транзисторы контролируют каждый пиксель на дисплее и требуют очень мало энергии для активного изменения ориентации жидкого кристалла на дисплее. Это позволяет быстрее управлять каждой красной, зеленой и синей ячейкой субпикселя, создавая четкую динамичную цветную графику.

Транзисторы в TFT расположены в виде матрицы на стеклянной подложке. Каждый пиксель на дисплее остается выключенным до тех пор, пока не будет применен заряд к транзистору. В отличие от обычных дисплеев с пассивной матрицей, для активации определенного пикселя включается соответствующая строка, и заряд отправляется в соответствующий столбец. Здесь только конденсатор в обозначенном пикселе получает заряд и удерживается до следующего цикла обновления. По сути, каждый транзистор действует как активный переключатель. Включение активного переключателя ограничивает количество строк сканирования и устраняет проблемы с перекрестными помехами.

Основная проблема технологии TN Film заключается в том, что углы обзора довольно ограничены, особенно по вертикали, и это видно по характерному сильному затемнению изображения, если смотреть на экран снизу. Сдвиг контраста и цветового тона может быть очевиден даже при небольшом смещении от центра, и это, пожалуй, главный недостаток современных панелей TN Film. Некоторые панели TN Film лучше, чем другие, и за прошедшие годы в некоторой степени произошли улучшения, но они по-прежнему гораздо более ограничены в отношении полей зрения, чем другие технологии панелей.    

 

MVA ― Многодоменное вертикальное выравнивание
 

MVA (многодоменное вертикальное выравнивание) Дисплеи могут обеспечивать широкие углы обзора, хорошую глубину черного, быстрое время отклика, хорошую цветопередачу и глубину. Каждый пиксель в TFT типа MVA состоит из трех субпикселей (красного, зеленого и синего). Каждый из этих подпикселей далее делится на два или более подпикселей, где жидкие кристаллы выстраиваются случайным образом из-за ребристого поляризованного стекла. Когда на транзистор подается заряд, кристаллы закручиваются. Благодаря тому, что эти кристаллы размещены случайным образом, это позволяет задней подсветке светить во всех направлениях, сохраняя предполагаемую насыщенность цвета и придавая дисплею угол 150 градусов. угол обзора.

Как это работает:

1. Свет генерируется источником задней подсветки, обычно светодиодом. Генерируется свет максимально приближенный к белому спектру.

2. ИС драйвера логически управляют включением или выключением пикселей.

  » Неактивные пиксели ЖК-дисплея блокируют свет

  » Активные пиксели открываются в направлении света, пропуская его.

3. Верх Добавлена ​​круговая поляризация для повышения контраста

4. Цвет добавлен через цветовой фильтр ко всем субпикселям (R, G, B)

IPS — In-Plane Switching

In-Plane Switching (IPS) TFT были разработаны для улучшения плохого угла обзора и плохой цветопередачи панелей TN TFT того времени. Молекулы кристалла движутся параллельно плоскости панели, а не перпендикулярно ей. Это изменение уменьшает количество светорассеяния на матрице, что придает IPS характерные для нее широкие углы обзора и хорошую цветопередачу. Благодаря широкому углу обзора и точной цветопередаче (практически без смещения цвета под углом) IPS широко используется в высококачественных мониторах, предназначенных для профессиональных художников-графиков.

Название In-Plane Switching происходит от кристаллов в ячейках IPS-панели, лежащих всегда в одной плоскости и всегда параллельных плоскости панели (если не брать во внимание незначительные помехи от электродов). Когда к ячейке прикладывается напряжение, все кристаллы этой ячейки поворачиваются на 90 градусов. Кстати, панель IPS пропускает подсветку в активном состоянии и закрывает ее в пассивном состоянии (когда нет напряжения), поэтому при выходе из строя тонкопленочного транзистора соответствующий пиксель всегда остается черным, в отличие от TN-матрицы.

Дисплеи IPS (In-Plane Switching) обеспечивают равномерную и точную цветопередачу под любым углом обзора без размытия или инверсии оттенков серого. Дисплеи IPS показывают четкое изображение с малым временем отклика, а при касании не возникает эффекта ореола. Каждый пиксель в TFT типа IPS состоит из трех субпикселей (красного, зеленого и синего). Каждый субпиксель имеет пару электродов для управления скручиванием жидких кристаллов. В отличие от TFT типа TN, где электроды находятся на противоположных пластинах, электроды в IPS TFT находятся только на одной из стеклянных пластин (т.е. в одной плоскости). Когда на электроды подается напряжение, все молекулы жидких кристаллов выравниваются параллельно этой плоскости и позволяют свету проходить к поляризаторам и цветовым фильтрам RGB. По сути, дисплеи TN принуждают молекулы жидких кристаллов перпендикулярно стеклу, что блокирует выход света под широкими углами, в то время как дисплеи IPS удерживают молекулы жидких кристаллов на одной линии, пропуская свет под любыми углами.
 

LTPS

Низкотемпературный поликристаллический кремний (LTPS) — это поликристаллический кремний, синтезированный при относительно низких температурах (~650 °C и ниже) по сравнению с традиционными методами (выше 900 °C). LTPS важен для производства дисплеев, поскольку использование больших стеклянных панелей предотвращает воздействие деформирующих высоких температур. В частности, использование поликристаллического кремния в тонкопленочных транзисторах (LTPS-TFT) имеет большой потенциал для крупномасштабного производства электронных устройств, таких как плоские ЖК-дисплеи или датчики изображения.

Поликристаллический кремний (p-Si) представляет собой чистую и проводящую форму элемента, состоящего из множества кристаллитов или зерен высокоупорядоченной кристаллической решетки. В 1984 году исследования показали, что аморфный кремний (a-Si) является отличным прекурсором для формирования пленок p-Si со стабильной структурой и низкой шероховатостью поверхности. Кремниевая пленка синтезируется методом химического осаждения из паровой фазы при низком давлении (LPCVD) для сведения к минимуму шероховатости поверхности. Сначала осаждают аморфный кремний при 560–640 °С. Затем его термически отжигают (перекристаллизовывают) при 950–1000 °С. Начав с аморфной пленки, а не непосредственно нанося кристаллы, можно получить продукт с превосходной структурой и желаемой гладкостью. В 1988 году исследователи обнаружили, что дальнейшее снижение температуры во время отжига вместе с передовым химическим осаждением из газовой фазы с плазменным усилением (PECVD) может способствовать еще более высоким степеням проводимости. Эти методы оказали глубокое влияние на микроэлектронику, фотоэлектрическую промышленность и производство дисплеев.

 

LTPS требуется для:

1. Схемы на стекле – встроенные драйверы, сканеры и мультиплексор – сокращает использование внешних микросхем и разъемов на панели

2. Значительно меньший размер TFT ⇒ большая светосила – мобильные приложения

3. Гораздо более стабилен, чем a-Si, при большой токовой нагрузке (для управления OLED нужен ток)

Трансфлективный режим

Трансфлективные ЖК-дисплеи сочетают в себе элементы как пропускающих, так и отражающих характеристик. Окружающий свет проходит через ЖК-дисплей и попадает на полуотражающий слой. Затем большая часть света отражается обратно через ЖК-дисплей. Однако часть света не будет отражаться и будет потеряна. В качестве альтернативы можно использовать подсветку, чтобы обеспечить свет, необходимый для освещения ЖК-дисплея, если окружающее освещение слабое. Свет от подсветки проходит через полуотражающий слой и освещает ЖК-дисплей. Однако, как и при окружающем освещении, часть света не проникает через полуотражающий слой и теряется.

Трансфлективные ЖК-дисплеи используются в устройствах, которые будут работать в самых разных условиях освещения (от полной темноты до яркого солнечного света). В условиях слабого освещения трансфлективные ЖК-дисплеи обеспечивают визуальные характеристики, аналогичные пропускающим ЖК-дисплеям, а в условиях яркого освещения они обеспечивают визуальные характеристики, аналогичные отражающим ЖК-дисплеям. Однако эта производительность является компромиссом, поскольку трансфлективный режим менее эффективен из-за некоторой потери света.

Ниже показан простой трансфлективный дисплей, в котором есть две области, T и R соответственно. Расстояние между ячейками в двух регионах разное, dT = 2*dR. Это делается для того, чтобы отражение и пропускание от двух областей имели одинаковую интенсивность и давали одинаковую цветопередачу, потому что в области T свет проходит через слой LC только один раз, а в области R свет проходит дважды.

Светоотражающая пленка
Интегрируйте такую ​​пленку (как поляризатор) в переднюю и заднюю часть TFT-панели.

Полный угол просмотра
Пленка угла угла просмотра
Интегрирование пленки на передней части TFT-Panel

Читабельность солнца
1. PURT Transflective TFT-панель, интегрирующая рефлексивную слоя на Pixel, в Pixel, в Pixel, в Pixel, в Pixel, в Pixel, в Pixel, в Pixel, в Pixel, в Pixel, в Pixel, в Pixel, в Pixel, в Pixel, в Pixel, в Pixel, в Pixel, в Pixel.