Ecran TFT color. Ce tip de matrice de monitor este mai bun? Monitor de tip matrice AH-IPS

Așa cum este de obicei cazul abrevierilor folosite pentru a desemna specificul și caracteristicile tehnice, există confuzie și înlocuire a conceptelor în raport cu TFT și IPS. În mare parte din cauza descrierilor necalificate ale dispozitivelor electronice din cataloage, consumatorii pun inițial problema alegerii în mod incorect. Deci, matricea IPS este un tip de matrice TFT, deci este imposibil să comparați aceste două categorii între ele. Cu toate acestea, pentru consumatorii ruși, abrevierea TFT înseamnă adesea tehnologie TN-TFT, iar în acest caz o alegere poate fi deja făcută. Deci, când vorbim despre diferențele dintre ecranele TFT și IPS, ne vom referi la ecranele TFT realizate folosind tehnologiile TN și IPS.
TN-TFT– tehnologie de realizare a unei matrice a unui ecran cu cristale lichide (tranzistor cu peliculă subțire), când cristalele, în absența tensiunii, sunt rotite între ele la un unghi de 90 de grade în plan orizontal între două plăci. Cristalele sunt dispuse în spirală și, ca urmare, atunci când se aplică tensiunea maximă, cristalele se rotesc în așa fel încât pixelii negri să se formeze atunci când lumina trece prin ele. Fără tensiune - alb.
IPS– tehnologie pentru realizarea unei matrice a unui ecran cu cristale lichide (tranzistor cu peliculă subțire), când cristalele sunt situate paralele între ele de-a lungul unui singur plan al ecranului, și nu în spirală. În absența tensiunii, moleculele de cristale lichide nu se rotesc.
În practică, cea mai importantă diferență dintre o matrice IPS și o matrice TN-TFT este nivelul crescut de contrast datorită afișajului de culoare neagră aproape perfectă. Poza se dovedește mai clară.
Calitatea redării culorii matricelor TN-TFT lasă mult de dorit. Fiecare pixel în acest caz poate avea propria sa nuanță, diferită de ceilalți, rezultând culori distorsionate. IPS tratează deja imaginile mult mai atent.
Viteza de răspuns a TN-TFT este puțin mai mare decât cea a altor matrici. IPS are nevoie de timp pentru a roti întreaga matrice de matrițe paralele. Astfel, atunci când executați sarcini în care viteza de desenare este importantă, este mult mai profitabilă să folosiți matrice TN. Pe de altă parte, în utilizarea de zi cu zi o persoană nu observă diferența de timp de răspuns.
Monitoarele și afișajele bazate pe matrice IPS consumă mult mai multă energie. Acest lucru se datorează nivelului ridicat de tensiune necesar pentru a roti matricea de cristale. Prin urmare, tehnologia TN-TFT este mai potrivită pentru sarcinile de economisire a energiei în dispozitivele mobile și portabile.
Ecranele bazate pe IPS au unghiuri largi de vizualizare, ceea ce înseamnă că nu distorsionează sau inversează culorile atunci când sunt privite într-un unghi. Spre deosebire de TN, unghiurile de vizualizare IPS sunt de 178 de grade atât pe verticală, cât și pe orizontală.
O altă diferență care este importantă pentru consumatorul final este prețul. TN-TFT este astăzi cea mai ieftină și mai răspândită versiune a matricei, motiv pentru care este folosită în modelele electronice bugetare.

TheDifference.ru a stabilit că diferența dintre ecranele TFT (TN-TFT) și IPS este următoarea:

Ecranele IPS sunt mai puțin receptive și au timpi de răspuns mai lungi.
Ecranele IPS oferă o reproducere a culorilor și un contrast mai bun.
Unghiurile de vizualizare ale ecranelor IPS sunt semnificativ mai mari.
Ecranele IPS necesită mai multă putere.
Ecranele IPS sunt mai scumpe.

Monitorul este poate unul dintre elementele de bază ale unui computer: determină dacă vă vor răni ochii după zece minute de utilizare, dacă puteți procesa corect imaginea și chiar dacă veți putea observa inamicul într-un joc pe computer. la timp. Și de mai mult de 15 ani de existență a monitoarelor cu cristale lichide, numărul de tipuri de matrice a depășit o duzină, iar gama de prețuri este de la câteva mii la sute de mii de ruble - și în acest articol ne vom da seama ce tipuri de matrice există și care vor fi cele mai bune pentru o anumită sarcină.

TFT TN

Cel mai vechi tip de matrice, care încă ocupă o cotă de piață semnificativă și nu o va părăsi. TN nu a mai fost la vânzare de multă vreme - se vând în mare parte modificări îmbunătățite, TN+film: îmbunătățirea a făcut posibilă creșterea unghiurilor de vizualizare orizontale la 130-150 de grade, dar la cele verticale totul este rău: chiar și cu o abatere de zece grade, culorile încep să se schimbe, chiar inversându-se. În plus, majoritatea acestor monitoare nu acoperă nici măcar 70% din sRGB, ceea ce înseamnă că nu sunt potrivite pentru corectarea culorii. Un alt dezavantaj este luminozitatea maximă destul de scăzută, de obicei nu depășește 150 cd/m^2: este suficient doar pentru lucrul în interior.

S-ar părea că toate TFT TN sunt iremediabil depășite și este timpul să le anulăm. Cu toate acestea, nu totul este atât de simplu - aceste matrice au cel mai scurt timp de răspuns și, prin urmare, sunt ferm stabilite în segmentul de jocuri scumpe. Nu este o glumă - latența celui mai bun TN nu depășește 1 ms, ceea ce, teoretic, vă permite să scoateți până la 1000 de cadre individuale pe secundă (în realitate este mai puțin, dar asta nu schimbă esența) - o soluție excelentă pentru un e-sportman. Ei bine, în plus, în astfel de matrice luminozitatea a ajuns la 250-300 cd/m^2, iar gama de culori cel puțin corespunde cu 80-90% sRGB: oricum nu este potrivit pentru corectarea culorii (unghiurile de vizualizare sunt mici), dar pentru jocuri este solutia ideala. Din păcate, toate aceste îmbunătățiri au dus la faptul că costul unor astfel de monitoare de la 500 USD abia începe, așa că are sens să le folosești doar pentru cei pentru care latența minimă este critică.

Ei bine, în segmentul de preț scăzut, TN este înlocuit din ce în ce mai mult cu MVA și IPS - acestea din urmă produc o imagine mult mai bună și costă literalmente 1-2 mii mai mult, așa că, dacă este posibil, este mai bine să plătiți în plus pentru ele.

TFT IPS

Acest tip de matrice și-a început călătoria către piața de consum de la telefoane, unde unghiurile scăzute de vizualizare ale matricelor TN au interferat foarte mult cu utilizarea normală. În ultimii ani, prețul monitoarelor IPS a scăzut semnificativ, iar acestea pot fi achiziționate acum chiar și pentru un computer cu buget redus. Aceste matrice au două avantaje principale: unghiurile de vizualizare ajung la aproape 180 de grade atât pe orizontală, cât și pe verticală și, de obicei, au o gamă bună de culori imediat scoase din cutie - chiar și monitoarele mai ieftine de 10 mii de ruble au adesea un profil cu acoperire sRGB de 100%. Dar, din păcate, există și o mulțime de dezavantaje: contrast scăzut, de obicei nu mai mare de 1000:1, motiv pentru care negrul nu arată ca negru, ci ca gri închis și așa-numitul efect de strălucire: atunci când este privit dintr-un anumit unghi, matricea apare roz (sau violet). Anterior, a existat și o problemă cu timpul de răspuns scăzut - până la 40-50 ms (ceea ce a făcut posibilă afișarea sinceră a doar 20-25 de cadre pe ecran, restul erau neclare). Cu toate acestea, acum nu există o astfel de problemă și chiar și matricele IPS ieftine au un timp de răspuns nu mai mare de 4-6 ms, ceea ce vă permite să scoateți cu ușurință 100-150 de cadre - acest lucru este mai mult decât suficient pentru orice utilizare, chiar și pentru jocuri (fără fanatism cu 120 fps, desigur).

Există multe subtipuri de IPS, să ne uităm la cele principale:

• TFT S-IPS (Super IPS) este prima îmbunătățire a IPS: unghiurile de vizualizare și viteza de răspuns a pixelilor sunt crescute. S-a epuizat de mult timp.
• TFT H-IPS (IPS orizontal) - aproape niciodată găsit la vânzare (doar un model pe Yandex.Market și numai din resturi). Acest tip de IPS a apărut în 2007 și, în comparație cu S-IPS, contrastul a crescut ușor, iar suprafața ecranului pare mai uniformă.
• TFT UH-IPS (Ultra Horizontal IPS) este o versiune îmbunătățită a H-IPS. Prin reducerea dimensiunii benzii care separă subpixelii, transmisia luminii a fost crescută cu 18%. În acest moment, acest tip de matrice IPS este, de asemenea, învechit.
• TFT E-IPS (IPS îmbunătățit) este un alt tip moștenit de IPS. Are o structură diferită de pixeli și permite trecerea mai multor lumini, ceea ce permite o luminozitate mai mică a luminii de fundal, ceea ce duce la un preț mai mic al monitorului și la un consum mai mic de energie. Are un timp de răspuns destul de mic (mai puțin de 5 ms).
• TFT P-IPS (Professional IPS) sunt matrici destul de rare și foarte scumpe create pentru procesarea profesională a fotografiilor: oferă o redare excelentă a culorii (profunzime de culoare de 30 de biți și 1,07 miliarde de culori).
• TFT AH-IPS (Advanced High Performance IPS) - cel mai recent tip de IPS: reproducere îmbunătățită a culorilor, rezoluție și PPI crescute, luminozitate crescută și consum redus de energie, timpul de răspuns nu depășește 5-6 ms. Acest tip de IPS este acum vândut în mod activ.

TFT*VA

Acestea sunt tipuri de matrice care pot fi numite medii - sunt în unele privințe mai bune și în unele moduri mai rele, atât IPS, cât și TN. În plus, în comparație cu IPS - contrast excelent, plus față de TN - unghiuri bune de vizualizare. Dezavantajul este timpul lung de răspuns, care de asemenea crește rapid pe măsură ce diferența dintre stările finale și inițiale ale pixelului scade, astfel încât aceste monitoare nu sunt foarte potrivite pentru jocurile dinamice.

Principalele tipuri de matrice sunt:

• TFT MVA (Multidomain Vertical Aligment) - unghiuri largi de vizualizare, redare excelentă a culorilor, negru perfect, contrast ridicat al imaginii, dar timp de răspuns lung al pixelilor. În ceea ce privește prețul, acestea se încadrează între bugetul TN și IPS și oferă aceleași capacități medii. Deci, dacă jocurile nu sunt importante pentru tine, poți economisi 1-2k și poți lua MVA în loc de IPS.
• TFT PVA (Patterned Vertical Alignment) este una dintre varietățile tehnologiei TFT MVA, dezvoltată de Samsung. Unul dintre avantajele în comparație cu MVA este că luminozitatea negrului este redusă.
• TFT S-PVA (Super PVA) - tehnologie PVA îmbunătățită: unghiurile de vizualizare ale matricei au fost mărite.

TFT PLS

La fel cum PVA este o copie aproape exactă a MVA, la fel PLS este o copie exactă a IPS - studiile microscopice comparative ale matricelor IPS și PLS realizate de observatori independenți nu au evidențiat nicio diferență. Deci, atunci când alegeți între PLS și IPS, ar trebui să vă gândiți doar la preț.

OLED

Acestea sunt cele mai noi matrice care au început să apară pe piața utilizatorilor în urmă cu doar câțiva ani și la prețuri astronomice. Au o mulțime de avantaje: în primul rând, nu au așa ceva ca luminozitatea negrului, deoarece Când scoateți negru, LED-urile pur și simplu nu funcționează, așa că culoarea neagră arată ca negru, iar contrastul în teorie este egal cu infinit. În al doilea rând, timpul de răspuns al unor astfel de matrice este de zecimi de milisecundă - acesta este de câteva ori mai mic decât cel al TN-urilor e-sport. În al treilea rând, unghiurile de vizualizare nu sunt doar de aproape 180 de grade, dar și luminozitatea cu greu scade atunci când monitorul este înclinat. În al patrulea rând - o gamă de culori foarte largă, care poate fi 100% AdobeRGB - nu orice matrice IPS se poate lăuda cu acest rezultat. Totuși, din păcate, există două probleme care anulează multe dintre avantaje: aceasta este pâlpâirea matricei la o frecvență de 240 Hz, care poate duce la dureri de ochi și oboseală crescută și epuizare a pixelilor, astfel încât astfel de matrici sunt de scurtă durată. . Ei bine, a treia problemă pe care o au multe soluții noi este prețul exorbitant, pe alocuri de peste două ori mai mare decât cel al IPS-urilor profesionale. Cu toate acestea, este deja clar pentru toată lumea că astfel de matrici sunt viitorul, iar problemele lor vor fi rezolvate și prețurile lor vor scădea.

Destul de ciudat, alegerea unui afișaj de înaltă calitate pentru un monitor de computer sau laptop se poate face doar experimental. Acest articol vă va ajuta să înțelegeți parametrii cărora ar trebui să le acordați atenție atunci când alegeți un monitor sau laptop.

Cum să alegi un monitor sau un ecran de laptop cu caracteristici ideale?

Un afișaj de înaltă calitate are un avantaj uriaș în sarcinile multimedia pe un PC, iar în raport cu un laptop este jumătate. Aruncați o privire la această scurtă listă de probleme de afișare la care trebuie să fiți atenți atunci când cumpărați un nou computer mobil sau un monitor pentru PC:

• luminozitate scăzută și caracteristici de contrast
• unghiuri mici de vizualizare
• strălucire

Înlocuirea ecranului unui laptop este mai dificilă decât cumpărarea unui nou monitor pentru un computer desktop, ca să nu mai vorbim de instalarea unei noi matrice LCD într-un computer mobil, ceea ce nu se poate face în toate cazurile, deci selectarea unui ecran de laptop trebuie abordat cu toată responsabilitatea.

Permiteți-mi să vă reamintesc încă o dată că nu vă vine să credeți promisiunile materialelor publicitare ale lanțurilor de retail și ale producătorilor de computere. După ce am terminat de citit ghid de selectare a monitorului și a afișajului pentru computerul mobil, puteți găsi diferența dintre matricea TN și matricea IPS, evaluați contrastul, determinați nivelul de luminozitate necesar și alți parametri importanți ai ecranului cu cristale lichide. Veți economisi timp și bani căutând un monitor pentru computer și un ecran de laptop, alegând un ecran LCD de calitate în loc de unul mediocru.

Care este mai bine: matricea IPS sau TN?

Ecranele laptopurilor, ultrabook-urilor, tabletelor și altor computere portabile folosesc de obicei două tipuri de panouri LCD:

• IPS (Comutare în plan)
• TN (Twisted Nematic)

Fiecare tip are propriile sale avantaje și dezavantaje, dar merită luat în considerare faptul că sunt destinate diferitelor grupuri de consumatori. Să aflăm ce tip de matrice este potrivit pentru tine.

Afișaje IPS: reproducere excelentă a culorilor

Afișări bazate pe matrice IPS au urmatoarele avantaje:

• unghiuri mari de vizualizare - indiferent de partea și unghiul de vedere uman, imaginea nu se va estompa și nu va pierde saturația culorii
• reproducere excelentă a culorilor - Ecranele IPS reproduc culorile RGB fără distorsiuni
• au un contrast destul de mare.

Dacă urmează să faceți pre-producție sau editare video, veți avea nevoie de un dispozitiv cu acest tip de ecran.

Dezavantajele tehnologiei IPS în comparație cu TN:

• timp de răspuns lung al pixelilor (din acest motiv, afișajele de acest tip sunt mai puțin potrivite pentru jocurile 3D dinamice).
• monitoarele și computerele mobile cu panouri IPS tind să fie mai scumpe decât modelele cu ecrane bazate pe matrice TN.

Afișaje TN: ieftine și rapide

Ecranele cu cristale lichide sunt în prezent cele mai utilizate pe scară largă matrici realizate folosind tehnologia TN. Avantajele lor includ:

• cost scăzut
• consum redus de putere
• timp de raspuns.

Ecranele TN funcționează bine în jocurile dinamice - de exemplu, împușcături la persoana întâi (FPS) cu schimbări rapide de scenă. Astfel de aplicații necesită un ecran cu un timp de răspuns de cel mult 5 ms (pentru matricele IPS este de obicei mai lung). În caz contrar, pe afișaj pot fi observate diferite tipuri de artefacte vizuale, cum ar fi urme de la obiecte care se mișcă rapid.

Dacă vrei să-l folosești pe un monitor sau laptop cu ecran stereo, de asemenea, este mai bine să dai preferință unei matrice TN. Unele afișaje ale acestui standard sunt capabile să actualizeze imaginea la o viteză de 120 Hz, care este o condiție necesară pentru funcționarea ochelarilor stereo activi.

Din dezavantajele afișajelor TN Merită subliniat următoarele:

• Panourile TN au unghiuri de vizualizare limitate
• contrast mediocru
• nu sunt capabile să afișeze toate culorile în spațiul RGB, deci nu sunt potrivite pentru editare profesională de imagini și videoclipuri.

Panourile TN foarte scumpe, însă, nu au unele dintre dezavantajele caracteristice și sunt apropiate ca calitate de ecranele IPS bune. De exemplu, Apple MacBook Pro cu Retina folosește o matrice TN, care este aproape la fel de bună ca afișajele IPS în ceea ce privește redarea culorilor, unghiurile de vizualizare și contrastul.

Dacă nu se aplică tensiune electrozilor, cristalele lichide aliniate nu schimbă planul de polarizare al luminii și nu trece prin filtrul de polarizare frontal. Când se aplică tensiune, cristalele se rotesc cu 90°, planul de polarizare al luminii se schimbă și începe să treacă.	Când electrozilor nu se aplică nicio tensiune, moleculele de cristale lichide se aranjează într-o structură elicoidală și schimbă planul de polarizare al luminii astfel încât aceasta să treacă prin filtrul de polarizare frontal. Dacă se aplică tensiune, cristalele vor fi aranjate liniar și lumina nu va trece.

Cum să distingem IPS de TN

Dacă vă place un monitor sau un laptop, dar caracteristicile tehnice ale afișajului nu sunt cunoscute, atunci ar trebui să vă uitați la ecranul acestuia din diferite unghiuri. Dacă imaginea devine plictisitoare și culorile ei sunt foarte distorsionate, ai un monitor sau un computer mobil cu un display TN mediocru. Dacă, în ciuda tuturor eforturilor dumneavoastră, imaginea nu și-a pierdut culorile, acest monitor are o matrice realizată folosind tehnologia IPS sau una TN de înaltă calitate.

Atenție: evitați laptopurile și monitoarele cu matrice, care prezintă o distorsiune puternică a culorii la unghiuri înalte. Pentru jocuri, alegeți un monitor de computer cu un afișaj TN scump; pentru alte sarcini, este mai bine să acordați preferință unei matrice IPS.

Parametri importanți: luminozitatea și contrastul monitorului

Să ne uităm la doi parametri importanți de afișare:

• nivelul maxim de luminozitate
• contrast.

Nu există niciodată suficientă luminozitate

Pentru a lucra într-o cameră cu iluminare artificială, este suficient un afișaj cu un nivel maxim de luminozitate de 200–220 cd/m2 (candele pe metru pătrat). Cu cât valoarea acestei setări este mai mică, cu atât imaginea de pe afișaj va fi mai întunecată și mai slabă. Nu recomand cumpărarea unui computer mobil cu un ecran al cărui nivel maxim de luminozitate nu depășește 160 cd/m2. Pentru a lucra confortabil în aer liber într-o zi însorită, veți avea nevoie de un ecran cu o luminozitate de cel puțin 300 cd/m2. În general, cu cât afișajul este mai luminos, cu atât mai bine.

La cumpărare, ar trebui să verificați și uniformitatea luminii de fundal a ecranului. Pentru a face acest lucru, ar trebui să reproduceți o culoare albă sau albastru închis pe ecran (acest lucru se poate face în orice editor grafic) și să vă asigurați că nu există pete deschise sau întunecate pe întreaga suprafață a ecranului.

Contrast static și eșalonat

Nivelul maxim de contrast al ecranului static este raportul dintre luminozitatea culorilor alb-negru afișate succesiv. De exemplu, un raport de contrast de 700:1 înseamnă că la ieșire alb, afișajul va fi de 700 de ori mai luminos decât la ieșire negru.

Cu toate acestea, în practică, imaginea nu este aproape niciodată complet albă sau neagră, așa că pentru o evaluare mai realistă se folosește conceptul de contrast de șah.

În loc să umpleți secvențial ecranul cu culori alb-negru, pe el este afișat un model de testare sub forma unei table de șah alb-negru. Acesta este un test mult mai dificil pentru afișaje deoarece, din cauza limitărilor tehnice, nu puteți opri lumina de fundal sub dreptunghiurile negre în timp ce le iluminați simultan pe cele albe la luminozitate maximă. Un contrast de tablă de șah bun pentru afișajele LCD este considerat a fi 150:1, iar un contrast excelent este de 170:1.

Cu cât contrastul este mai mare, cu atât mai bine. Pentru a-l evalua, afișați o masă de șah pe ecranul laptopului și verificați adâncimea negrului și luminozitatea albului.

Ecran mat sau lucios

Probabil că mulți oameni au acordat atenție diferenței de acoperire a matricei:

• mat
• lucios

Alegerea depinde de unde și în ce scopuri intenționați să utilizați monitorul sau laptopul. Ecranele LCD mate au un strat de matrice grosier care nu reflectă bine lumina externă, astfel încât să nu strălucească la soare. Dezavantajele evidente includ așa-numitul efect cristalin, care se manifestă printr-o ușoară ceață a imaginii.

Finisajul lucios este neted și reflectă mai bine lumina emisă de surse externe. Ecranele lucioase tind să fie mai luminoase și mai contrastante decât ecranele mate, iar culorile par mai bogate pe ele. Totuși, astfel de ecrane au strălucire, ceea ce duce la oboseală prematură pe perioade lungi de lucru, mai ales dacă afișajul are luminozitate insuficientă.

Ecranele cu un strat de matrice lucios si cu rezerve de luminozitate insuficiente reflecta mediul inconjurator, ceea ce duce la oboseala prematura a utilizatorului.

Ecran tactil și rezoluție

Windows 8 a fost primul sistem de operare Microsoft care a avut un impact uriaș asupra dezvoltării ecranelor computerelor mobile, în care optimizarea shell-ului grafic pentru ecranele tactile este clar vizibilă. Dezvoltatorii de top produc laptopuri (ultrabook-uri și hibrizi) și computere all-in-one cu ecrane tactile. Costul unor astfel de dispozitive este de obicei mai mare, dar sunt și mai convenabil de gestionat. Cu toate acestea, va trebui să acceptați că ecranul își va pierde rapid aspectul prezentabil din cauza semnelor de amprentă grasă și să-l ștergeți în mod regulat.

Cu cât ecranul este mai mic și cu cât rezoluția acestuia este mai mare, cu atât este mai mare numărul de puncte care formează imaginea pe unitate de suprafață și densitatea acesteia este mai mare. De exemplu, un ecran de 15,6 inchi cu o rezoluție de 1366x768 pixeli are o densitate de 100 ppi.

Atenţie! Nu cumpărați monitoare cu ecrane cu o densitate a punctelor mai mică de 100 dpi, deoarece vor afișa granulație vizibilă în imagine.

Înainte de Windows 8, densitatea mare de pixeli făcea mai mult rău decât bine. Fonturile mici erau foarte greu de văzut pe ecranul mic, de înaltă rezoluție. Windows 8 are un nou sistem de adaptare la ecrane cu densități diferite, așa că acum utilizatorul poate alege un laptop cu diagonala și rezoluția de afișare pe care o consideră necesară. Excepția este pentru fanii jocurilor video, deoarece rularea jocurilor la rezoluții ultra-înalte va necesita o placă grafică puternică.

Imaginea este formată folosind elemente individuale, de obicei printr-un sistem de scanare. Dispozitivele simple (ceasuri electronice, telefoane, playere, termometre etc.) pot avea un display monocrom sau 2-5 culori. Imaginea multicoloră este generată folosind 2008) în majoritatea monitoarelor desktop bazate pe matrice TN- (și unele *VA), precum și în toate afișajele de laptop, sunt utilizate matrici cu culoare pe 18 biți (6 biți pe canal), pe 24 de biți. este emulat cu pâlpâire și dithering .

Dispozitiv cu monitor LCD

Subpixel al afișajului LCD color

Fiecare pixel al unui afișaj LCD este format dintr-un strat de molecule între doi electrozi transparenți și două filtre polarizante, ale căror planuri de polarizare sunt (de obicei) perpendiculare. În absența cristalelor lichide, lumina transmisă de primul filtru este aproape complet blocată de al doilea.

Suprafața electrozilor în contact cu cristalele lichide este tratată special pentru a orienta inițial moleculele într-o singură direcție. Într-o matrice TN, aceste direcții sunt reciproc perpendiculare, astfel încât moleculele, în absența tensiunii, se aliniază într-o structură elicoidală. Această structură refractă lumina în așa fel încât planul de polarizare a acesteia se rotește înaintea celui de-al doilea filtru, iar lumina trece prin el fără pierderi. În afară de absorbția a jumătate din lumina nepolarizată de către primul filtru, celula poate fi considerată transparentă. Dacă electrozilor li se aplică tensiune, moleculele tind să se alinieze în direcția câmpului, ceea ce distorsionează structura șurubului. În acest caz, forțele elastice contracarează acest lucru, iar atunci când tensiunea este oprită, moleculele revin la poziția inițială. Cu o intensitate suficientă a câmpului, aproape toate moleculele devin paralele, ceea ce duce la o structură opaca. Variând tensiunea, puteți controla gradul de transparență. Dacă se aplică o tensiune constantă pentru o perioadă lungă de timp, structura cristalelor lichide se poate degrada din cauza migrării ionilor. Pentru a rezolva această problemă se folosește curent alternativ, sau schimbarea polarității câmpului de fiecare dată când celula este adresată (opacitatea structurii nu depinde de polaritatea câmpului). În întreaga matrice, este posibil să se controleze fiecare dintre celule în mod individual, dar pe măsură ce numărul lor crește, acest lucru devine dificil de realizat, pe măsură ce numărul de electrozi necesari crește. Prin urmare, adresarea rândurilor și coloanelor este folosită aproape peste tot. Lumina care trece prin celule poate fi naturală - reflectată de substrat (în afișajele LCD fără iluminare de fundal). Dar este mai des folosit; pe lângă faptul că este independent de iluminatul extern, stabilizează și proprietățile imaginii rezultate. Astfel, un monitor LCD cu drepturi depline este format din electronice care procesează semnalul video de intrare, o matrice LCD, un modul de iluminare de fundal, o sursă de alimentare și o carcasă. Combinația acestor componente este cea care determină proprietățile monitorului în ansamblu, deși unele caracteristici sunt mai importante decât altele.

Specificații monitor LCD

Cele mai importante caracteristici ale monitoarelor LCD:

• Rezoluție: dimensiuni orizontale și verticale exprimate în pixeli. Spre deosebire de monitoarele CRT, LCD-urile au o rezoluție fizică „nativă”, restul sunt realizate prin interpolare.

Fragment din matricea monitorului LCD (0,78x0,78 mm), mărit de 46 de ori.

• Dimensiunea punctului: distanța dintre centrele pixelilor adiacenți. Direct legat de rezoluția fizică.

• Raportul de aspect al ecranului (format): raportul dintre lățime și înălțime, de exemplu: 5:4, 4:3, 5:3, 8:5, 16:9, 16:10.

• Diagonală aparentă: dimensiunea panoului în sine, măsurată în diagonală. Zona afișajelor depinde și de format: un monitor cu format 4:3 are o suprafață mai mare decât unul cu format 16:9 cu aceeași diagonală.

• Contrast: raportul dintre luminozitatea punctelor cele mai luminoase și cele mai întunecate. Unele monitoare folosesc un nivel adaptiv de iluminare de fundal folosind lămpi suplimentare; cifra de contrast dată pentru ele (așa-numita dinamică) nu se aplică unei imagini statice.

• Luminozitate: cantitatea de lumină emisă de un afișaj, de obicei măsurată în candela pe metru pătrat.

• Timp de răspuns: timpul minim necesar unui pixel pentru a-și schimba luminozitatea. Metodele de măsurare sunt controversate.

• Unghiul de vizualizare: unghiul la care scăderea contrastului atinge o valoare dată este calculat diferit pentru diferite tipuri de matrice și de către diferiți producători și adesea nu poate fi comparat.

• Tipul matricei: tehnologia utilizată pentru realizarea afișajului LCD.

• Intrări: (de ex. DVI, HDMI etc.).

Tehnologii

Ceas cu afisaj LCD

Monitoarele LCD au fost dezvoltate în 1963 la Centrul de Cercetare David Sarnoff din RCA, Princeton, New Jersey.

Principalele tehnologii în fabricarea display-urilor LCD: TN+film, IPS și MVA. Aceste tehnologii diferă în geometria suprafețelor, a polimerului, a plăcii de control și a electrodului frontal. Puritatea și tipul polimerului cu proprietăți de cristale lichide utilizate în modele specifice sunt de mare importanță.

Timpul de răspuns al monitoarelor LCD proiectate folosind tehnologia SXRD. Afișaj reflectorizant Silicon X-tal - matrice cu cristale lichide reflectorizante din silicon), redusă la 5 ms. Sony, Sharp și Philips au dezvoltat împreună tehnologia PALC. Cristal lichid adresat cu plasmă - controlul cu plasmă al cristalelor lichide), care combină avantajele LCD (luminozitate și bogăție de culori, contrast) și panouri cu plasmă (unghiuri mari de vizualizare pe orizontală, H, și pe verticală, V, viteză mare de actualizare). Aceste afișaje folosesc celule cu plasmă cu descărcare în gaz ca control al luminozității, iar o matrice LCD este utilizată pentru filtrarea culorilor. Tehnologia PALC permite ca fiecare pixel de afișare să fie abordat individual, ceea ce înseamnă controlabilitate și calitate a imaginii de neegalat.

TN+film (Twisted Nematic + film)

Partea „film” din numele tehnologiei înseamnă un strat suplimentar utilizat pentru a mări unghiul de vizualizare (aproximativ de la 90° la 150°). În prezent, prefixul „film” este adesea omis, denumind astfel de matrici pur și simplu TN. Din păcate, încă nu a fost găsită o modalitate de a îmbunătăți contrastul și timpul de răspuns pentru panourile TN, iar timpul de răspuns al acestui tip de matrice este în prezent unul dintre cele mai bune, dar nivelul de contrast nu este.

Filmul TN + este cea mai simplă tehnologie.

Matricea filmului TN+ funcționează astfel: când nu se aplică nicio tensiune subpixelilor, cristalele lichide (și lumina polarizată pe care o transmit) se rotesc cu 90° una față de alta în plan orizontal în spațiul dintre cele două plăci. Și deoarece direcția de polarizare a filtrului de pe a doua placă face un unghi de 90° cu direcția de polarizare a filtrului de pe prima placă, lumina trece prin ea. Dacă subpixelii roșu, verde și albastru sunt complet iluminați, pe ecran va apărea un punct alb.

Avantajele tehnologiei includ cel mai scurt timp de răspuns dintre matricele moderne, precum și costul scăzut.

IPS (Comutare în plan)

Tehnologia In-Plane Switching a fost dezvoltată de Hitachi și NEC și a fost concepută pentru a depăși dezavantajele filmului TN+. Cu toate acestea, deși IPS a reușit să mărească unghiul de vizualizare la 170°, precum și un contrast ridicat și reproducerea culorilor, timpul de răspuns a rămas la un nivel scăzut.

În acest moment, matricele realizate folosind tehnologia IPS sunt singurele monitoare LCD care transmit întotdeauna toată adâncimea de culoare RGB - 24 de biți, 8 biți pe canal. Matricele TN sunt aproape întotdeauna pe 6 biți, la fel ca și partea MVA.

Dacă nu se aplică nicio tensiune pe matricea IPS, moleculele de cristale lichide nu se rotesc. Al doilea filtru este întotdeauna rotit perpendicular pe primul și nicio lumină nu trece prin el. Prin urmare, afișarea culorii negre este aproape de ideală. Dacă tranzistorul eșuează, pixelul „rupt” pentru un panou IPS nu va fi alb, ca pentru o matrice TN, ci negru.

Când se aplică o tensiune, moleculele de cristale lichide se rotesc perpendicular pe poziția lor inițială și transmit lumină.

IPS este acum înlocuit de tehnologie S-IPS(Super-IPS, anul Hitachi), care moștenește toate avantajele tehnologiei IPS reducând în același timp timpul de răspuns. Dar, în ciuda faptului că culoarea panourilor S-IPS s-a apropiat de monitoarele CRT convenționale, contrastul rămâne totuși un punct slab. S-IPS este utilizat în mod activ în panouri cu dimensiuni de la 20”, LG.Philips, NEC rămân singurii producători de panouri care folosesc această tehnologie.

AS-IPS- Tehnologia Advanced Super IPS (Advanced Super-IPS), a fost dezvoltată și de Hitachi Corporation în anul. Îmbunătățirile au vizat în principal nivelul de contrast al panourilor S-IPS convenționale, apropiindu-l de contrastul panourilor S-PVA. AS-IPS este, de asemenea, folosit ca nume pentru monitoarele LG.Philips.

A-TW-IPS- Advanced True White IPS (IPS avansat cu alb adevărat), dezvoltat de LG.Philips pentru corporație. Puterea crescută a câmpului electric a făcut posibilă obținerea de unghiuri de vizualizare și luminozitate și mai mari, precum și reducerea distanței dintre pixeli. Ecranele bazate pe AFFS sunt utilizate în principal în tablete PC-uri, pe matrice fabricate de Hitachi Displays.

*VA (Aliniere verticală)

MVA- Aliniere verticală multi-domeniu. Această tehnologie a fost dezvoltată de Fujitsu ca un compromis între tehnologiile TN și IPS. Unghiurile de vizualizare orizontale și verticale pentru matricele MVA sunt de 160° (la modelele moderne de monitor de până la 176-178 de grade), iar datorită utilizării tehnologiilor de accelerare (RTC), aceste matrici nu sunt cu mult în urmă cu TN+Film în timpul de răspuns, dar depășesc semnificativ caracteristicile acestora din urmă în profunzimea culorilor și acuratețea reproducerii lor.

MVA este succesorul tehnologiei VA introdusă în 1996 de Fujitsu. Când tensiunea este oprită, cristalele lichide ale matricei VA sunt aliniate perpendicular pe al doilea filtru, adică nu transmit lumină. Când se aplică tensiune, cristalele se rotesc cu 90° și pe ecran apare un punct ușor. Ca și în matricele IPS, pixelii nu transmit lumină atunci când nu există tensiune, așa că atunci când se defectează sunt vizibili ca puncte negre.

Avantajele tehnologiei MVA sunt culoarea neagră intensă și absența atât a unei structuri cristaline elicoidale, cât și a unui câmp magnetic dublu.

Dezavantaje ale MVA în comparație cu S-IPS: pierderea detaliilor în umbră când sunt privite perpendicular, dependența echilibrului de culoare a imaginii de unghiul de vizualizare, timp de răspuns mai lung.

Analogii MVA sunt tehnologii:

• PVA (Aliniere verticală modelată) de la Samsung.
• Super PVA de la Samsung.
• Super MVA de la CMO.

Matricele MVA/PVA sunt considerate un compromis între TN și IPS, atât în ​​ceea ce privește costul, cât și calitățile consumatorului.

Avantaje și dezavantaje

Distorsiunea imaginii pe monitorul LCD la un unghi larg de vizualizare

Fotografie macro a unei matrice LCD tipice. În centru puteți vedea doi subpixeli defecte (verde și albastru).

În prezent, monitoarele LCD sunt direcția principală, în dezvoltare rapidă, în tehnologia monitorului. Avantajele lor includ: dimensiuni și greutate reduse în comparație cu CRT. Monitoarele LCD, spre deosebire de CRT, nu au pâlpâire vizibilă, defecte de focalizare și convergență, interferențe de la câmpurile magnetice sau probleme cu geometria și claritatea imaginii. Consumul de energie al monitoarelor LCD este de 2-4 ori mai mic decât cel al ecranelor CRT și cu plasmă de dimensiuni comparabile. Consumul de energie al monitoarelor LCD este determinat în proporție de 95% de puterea lămpilor de iluminare de fundal sau a matricei de iluminare de fundal LED. lumina de fundal- lumina din spate) matrice LCD. În multe monitoare moderne (2007), pentru a regla luminozitatea ecranului de către utilizator, se utilizează modularea lățimii impulsului a lămpilor de iluminare de fundal cu o frecvență de 150 până la 400 Hertz sau mai mult. Iluminarea LED de fundal este folosită în primul rând pe ecranele mici, deși în ultimii ani a fost din ce în ce mai folosită la laptopuri și chiar la monitoare desktop. În ciuda dificultăților tehnice ale implementării sale, are, de asemenea, avantaje evidente față de lămpile fluorescente, de exemplu, un spectru de emisie mai larg și, prin urmare, o gamă de culori mai largă.

Pe de altă parte, monitoarele LCD au și unele dezavantaje, care sunt adesea fundamental greu de eliminat, de exemplu:

• Spre deosebire de CRT, acestea pot afișa o imagine clară într-o singură rezoluție („standard”). Restul se realizează prin interpolare cu pierdere de claritate. Mai mult, rezoluțiile prea mici (de exemplu 320x200) nu pot fi afișate deloc pe multe monitoare.
• Gama de culori și acuratețea culorilor sunt mai mici decât cele ale panourilor cu plasmă și, respectiv, CRT-urilor. Multe monitoare au neuniformități ireparabile în transmiterea luminozității (dungi în degrade).
• Multe monitoare LCD au un contrast relativ scăzut și o adâncime de negru. Creșterea contrastului real este adesea asociată cu pur și simplu creșterea luminozității luminii de fundal, până la niveluri incomode. Stratul lucios utilizat pe scară largă a matricei afectează doar contrastul subiectiv în condiții de iluminare ambientală.
• Datorită cerințelor stricte pentru grosimea constantă a matricei, există o problemă de culoare neuniformă (neuniformitatea luminii de fundal).
• Viteza reală de schimbare a imaginii rămâne, de asemenea, mai mică decât cea a ecranelor CRT și cu plasmă. Tehnologia Overdrive rezolvă problema vitezei doar parțial.
• Dependența contrastului de unghiul de vizualizare rămâne încă un dezavantaj semnificativ al tehnologiei.
• Monitoarele LCD produse în masă sunt mai vulnerabile decât CRT-urile. Matricea neprotejată de sticlă este deosebit de sensibilă. Dacă este apăsat puternic, poate apărea o degradare ireversibilă. Există și problema pixelilor defecte.
• Contrar credinței populare, pixelii monitorului LCD se degradează, deși rata de degradare este cea mai lentă dintre orice tehnologie de afișare.

Ecranele OLED sunt adesea considerate o tehnologie promițătoare care poate înlocui monitoarele LCD. Pe de altă parte, această tehnologie a întâmpinat dificultăți în producția de masă, în special pentru matrice cu diagonală mare.

Vezi si

• Zona vizibilă a ecranului
• Acoperire anti-orbire
• ro:Iluminare de fundal

Legături

• Informații despre lămpile fluorescente utilizate pentru iluminarea de fundal a matricei LCD
• Afișaje cu cristale lichide (tehnologii TN + film, IPS, MVA, PVA)

Literatură

• Artamonov O. Parametrii monitoarelor LCD moderne
• Mukhin I. A. Cum să alegi un monitor LCD? . „Computer Business Market”, nr. 4 (292), ianuarie 2005, pp. 284-291.
• Mukhin I. A. Dezvoltarea monitoarelor cu cristale lichide. „DIFUZIUNEA Televiziunea și radiodifuziunea”: partea 1 - Nr. 2(46) martie 2005, p.55-56; Partea 2 - Nr. 4(48) iunie-iulie 2005, pp. 71-73.
• Mukhin I. A. Dispozitive moderne de afișare cu ecran plat."BROADCASTING Televiziune și Radio Broadcasting": Nr. 1(37), ianuarie-februarie 2004, p.43-47.
• Mukhin I. A., Ukrainsky O. V. Metode pentru îmbunătățirea calității imaginilor de televiziune reproduse de panouri cu cristale lichide. Materiale ale raportului la conferința științifică și tehnică „Televiziunea modernă”, Moscova, martie 2006.

Dispozitivele moderne sunt echipate cu ecrane de diferite configurații. Principalele în acest moment se bazează pe display-uri, dar pentru ele pot fi folosite diferite tehnologii, în special vorbim despre TFT și IPS, care diferă într-o serie de parametri, deși sunt descendenți ai aceleiași invenții.

În zilele noastre există un număr mare de termeni care denotă anumite tehnologii ascunse sub abrevieri. De exemplu, mulți au auzit sau au citit despre IPS sau TFT, dar puțini înțeleg care este diferența reală între ele. Acest lucru se datorează lipsei de informații din cataloagele electronice. De aceea, merită să înțelegeți aceste concepte și, de asemenea, să decideți dacă TFT sau IPS este mai bun?

Terminologie

Pentru a determina ce va fi mai bine sau mai rău în fiecare caz în parte, trebuie să aflați de ce funcții și sarcini este responsabil fiecare IPS. De fapt, este un TFT, sau mai precis, o varietate a acestuia, în fabricarea căruia a fost folosită o anumită tehnologie - TN-TFT. Aceste tehnologii ar trebui luate în considerare mai detaliat.

Diferențele

TFT (TN) este una dintre metodele de producere a matricelor, adică ecrane de tranzistori cu peliculă subțire, în care elementele sunt dispuse în spirală între o pereche de plăci. În absența alimentării cu tensiune, acestea vor fi răsucite unul spre celălalt în unghi drept în plan orizontal. Tensiunea maximă face ca cristalele să se rotească, astfel încât lumina care trece prin ele are ca rezultat formarea de pixeli negri, iar în absența tensiunii - pixeli albi.

Dacă luăm în considerare IPS sau TFT, diferența dintre primul și al doilea este că matricea este realizată pe baza descrisă mai devreme, cu toate acestea, cristalele din ea nu sunt aranjate în spirală, ci paralele cu un singur plan al ecran și unul față de celălalt. Spre deosebire de TFT, cristalele în acest caz nu se rotesc în condiții fără tensiune.

Cum vedem asta?

Dacă te uiți la IPS sau vizual, diferența dintre ele este contrastul, care este asigurat de reproducerea aproape perfectă a negrului. Imaginea va apărea mai clară pe primul ecran. Dar calitatea redării culorilor atunci când se utilizează o matrice TN-TFT nu poate fi numită bună. În acest caz, fiecare pixel are propria sa nuanță, diferită de ceilalți. Din acest motiv, culorile sunt foarte distorsionate. Cu toate acestea, o astfel de matrice are și un avantaj: se caracterizează prin cea mai mare viteză de răspuns dintre toate cele existente în prezent. Un ecran IPS necesită un anumit timp în care toate cristalele paralele vor face o întoarcere completă. Cu toate acestea, ochiul uman cu greu detectează diferența de timp de răspuns.

Caracteristici importante

Dacă vorbim despre ceea ce este mai bun în funcționare: IPS sau TFT, atunci este de remarcat faptul că primele consumă mai mult energie. Acest lucru se datorează faptului că întoarcerea cristalelor necesită o cantitate considerabilă de energie. De aceea, dacă un producător se confruntă cu sarcina de a-și eficientiza din punct de vedere energetic dispozitivul, acesta utilizează de obicei o matrice TN-TFT.

Dacă alegeți un ecran TFT sau IPS, merită remarcat unghiurile de vizualizare mai largi ale celui de-al doilea, și anume 178 de grade în ambele planuri, acest lucru este foarte convenabil pentru utilizator. Alții s-au dovedit incapabili să ofere același lucru. Și o altă diferență semnificativă între aceste două tehnologii este costul produselor bazate pe acestea. Matricele TFT sunt in prezent cea mai ieftina solutie, care este folosita in majoritatea modelelor de buget, iar IPS apartine unui nivel superior, dar nu este nici de top.

Ecran IPS sau TFT de a alege?

Prima tehnologie vă permite să obțineți cea mai înaltă calitate, cea mai clară imagine, dar necesită mai mult timp pentru a roti cristalele folosite. Acest lucru afectează timpul de răspuns și alți parametri, în special rata la care se descarcă bateria. Nivelul de redare a culorii matricelor TN este mult mai scăzut, dar timpul de răspuns al acestora este minim. Cristalele de aici sunt dispuse în spirală.

De fapt, se poate observa cu ușurință decalajul incredibil de calitate a ecranelor bazate pe aceste două tehnologii. Acest lucru se aplică și costurilor. Tehnologia TN rămâne pe piață numai din cauza prețului, dar nu este capabilă să ofere o imagine bogată și luminoasă.

IPS este o continuare de mare succes în dezvoltarea ecranelor TFT. Un nivel ridicat de contrast și unghiuri de vizualizare destul de mari sunt avantaje suplimentare ale acestei tehnologii. De exemplu, pe monitoarele bazate pe TN, uneori culoarea neagră în sine își schimbă nuanța. Cu toate acestea, consumul mare de energie al dispozitivelor bazate pe IPS obligă mulți producători să recurgă la tehnologii alternative sau să reducă această cifră. Cel mai adesea, matrice de acest tip se găsesc în monitoarele cu fir care nu funcționează pe baterie, ceea ce permite dispozitivului să nu fie atât de dependent de energie. Cu toate acestea, evoluțiile în acest domeniu sunt în curs de desfășurare.