Multă vreme am fost chinuit de întrebarea: care este diferența dintre imaginea monitoarelor moderne cu matrice TN, S-IPS, S-PVA, P-MVA. Eu și prietenul meu am decis să comparăm.
Pentru teste am luat două monitoare de 24 "" (din păcate, nu s-a găsit nimic pe S-IPS: ():
- pe o matrice TN ieftină Benq V2400W
- pe matricea categoriei medii P-MVA Benq FP241W.
Caracteristicile candidatului:
Benq V2400W
Tipul matricei: TN+Filminci: 24"
Permisiune: 1920x1200
Luminozitate: 250 cd/m2
Contrast: 1000:1
Timp de raspuns: 5ms / 2ms GTG
Benq FP241W
Tipul matricei: P-MVA (AU Optronics)inci: 24"
Permisiune: 1920x1200
Luminozitate: 500 cd/m2
Contrast: 1000:1
Timp de raspuns: 16 ms / 6 ms GTG
Tendințe în ultimii ani
Matricele TN (TN + film) îmbunătățesc reproducerea culorilor, luminozitatea și unghiurile de vizualizare.*Matricele VA (S-PVA/P-MVA) îmbunătățesc timpul de răspuns.
Ce progrese au fost realizate?
Chiar și acum puteți viziona filme pe matrice TN(TN+Film), lucrați cu culoarea în editori.Pe *VA, jucați jocuri fără estompare de mișcare.
Dar există încă diferențe.
Luminozitate
Benq V2400W (TN) are setările implicite de culoare (RGB) setate aproape la maximum. Totodată, din punct de vedere al luminozității (la setări maxime), nu ajunge la * VA (la setări medii). În comparație cu alte monitoare TN, luminozitatea lui V2400W este mai mică decât cea a concurenților (vai, nu am putut compara :)), dar pot spune cu încredere că luminozitatea monitoarelor *VA va fi mai mare decât cea a Monitoare TN.În Benq FP241W (*VA), datorită luminozității luminii de fundal, negrul este de asemenea strălucitor. La TN - negrul a rămas complet negru când am comparat stările de pornire și oprire ale monitoarelor. Este posibil să nu fie disponibil pe alte modele *VA și este prezent pe TN. (așteptăm comentarii cu verificarea acestei declarații :))
Culoarea neagră *VA nu interferează deloc cu munca și este asociată cu negru (mulțumită ochilor noștri obișnuiți :) și un raport de contrast bun de 1000: 1 monitor). Iar diferența de luminozitate a negru este vizibilă doar prin comparație (când un monitor este plasat lângă altul).
Datorita luminozitatii mari, culorile de pe *VA par putin mai saturate, iar culoarea alba este mai alba pe *VA - pe TN, in comparatie, pare gri.
Tu însuți ai observat acest efect când, de exemplu, ai comutat temperatura de culoare pe monitor de la 6500 la 9300, când ochii tăi erau deja obișnuiți cu o temperatură de culoare diferită (probabil aici, majoritatea oamenilor habra au ajuns să schimbe temperatura :) ). Dar când ochii se obișnuiesc din nou, pe TN albul devine din nou alb :), iar cealaltă temperatură este fie mai albastră, fie mai galbenă.
Culori
Culorile de pe monitoarele TN și *VA pot fi bine calibrate (astfel încât iarba să fie verde, cerul să fie albastru, iar culorile pielii din fotografii să nu devină galbene).Pe monitoarele TN, aproape unele de altele, culorile luminoase și întunecate sunt mai prost distinse (de exemplu, albastru strălucitor cu alb, pe nori, aproape de negru (4-5%) și alb (3-5%). Diferențele dintre aceste culori se schimbă și în funcție de unghiul de vizualizare, transformându-se într-un negativ sau dispărând. Dar se pare că din această cauză, pe monitoarele TN, negrul este cu adevărat negru.
*VA are o gamă completă de culori - pe o placă video și setări bune, toate gradienții de culoare de la 1 la 254 sunt vizibile, indiferent de unghiul de vizualizare.
Fotografiile de pe ambele monitoare arătau bine și aveau culori destul de saturate.
Ambele monitoare au 16,7 milioane de culori (nu 16,2 ca unele TN) - gradienții arătau identici, fără „rătăciri” de culoare.
Unghiuri de vizualizare
Prima diferență majoră între TN și *VA este unghiurile de vizualizare ale monitoarelor.Dacă te uiți la monitorul TN direct în centru, atunci partea de sus și de jos a ecranului începe să distorsioneze (întunecă) ușor culorile. Acest lucru este vizibil pe culorile luminoase și pe culorile închise - culorile închise devin negre, iar culorile luminoase devin gri. La stânga și la dreapta, estomparea din colț este vizibil mult mai mică - ceea ce, cel mai probabil, îi împinge pe producători să facă monitoare cu ecran lat cu diagonală mare (wide) :). În plus, din cauza acestui efect, unele culori încep să se miște în altele și să se îmbine.
De sus și mai ales de jos este greu să te uiți la un monitor TN - culorile cu contrast scăzut sunt distorsionate, estompate, inversate și se îmbină foarte puternic.
Pe monitoarele *VA, este prezentă și distorsiunea culorii (sau mai degrabă luminozitatea). Dacă te uiți la monitorul din centru la o distanță mai mică de 40 cm, atunci pe culoarea albă este vizibilă o ușoară albire la colțurile monitorului (vezi poza), care acoperă aproximativ 2-3% din colțuri. Culorile nu sunt distorsionate. Adică, dacă te uiți la monitor din cel mai mare unghi de înclinare, atunci imaginea nu își va pierde culorile, ci doar va fi ușor luminată.
Datorită lipsei de distorsiune *Monitoarele VA sunt făcute să se rotească la 90 de grade.
Vizionarea video pe TN de pe canapea este posibilă, dar trebuie direcționată exact către telespectatori (vertical). Cu *VA, nu există probleme cu întoarcerea ecranului către privitor, filmul putând fi vizionat din aproape orice unghi. Distorsiunile nu sunt semnificative.
Timp de raspuns
A doua diferență principală este timpul de răspuns. Fost.Deja, sistemele de overdrive marșează cu viteză maximă - și dacă mai devreme jucau un rol major, acum a dispărut în fundal.
Monitoarele TN conduc în această direcție și sunt considerate cele mai bune pentru jucători. Penele de pe ele nu sunt vizibile mult timp. În fotografii, pătratul zburând în colț s-a dublat.
*Monitoarele VA privesc tocuri TN. După ce am jucat Team Fortress 2, W3 Dota, Fallout 3, nu au fost observate distorsiuni și trasee neclare (efect de estompare). Vizionarea videoclipului a fost, de asemenea, un succes. În fotografii, pătratul care zboară în colț s-a triplat.
Vizual, în test, dacă te uiți cu atenție, pătratul rulant de pe matricea *VA avea doar de 1,1 ori coada.
Ce as alege?
Dacă încerci să te decizi între S-IPS sau *VA și nu știi pe care să alegi, atunci îți recomand *VA, de care vei fi foarte mulțumit. *VA este grozav pentru lucrul cu culoarea - plătind de 2 ori mai mult pentru numele matricei și unghiuri mari de vizualizare S-IPS, în comparație cu *VA nu merită - diferența de calitate nu merită banii.Pentru jocuri, lucru la birou/internet, navigare prin fotografii, imagini de bază, editare foto și video și vizionarea de filme singur, TN este grozav. Chiar și cu îndemânarea necesară + modurile specifice SuperBright (Video), puteți viziona filme pe TN pe canapea cu ușoare, imperceptibile distorsiuni de culoare (și de ce au nevoie de un film :)).
Pentru procesarea fotografiilor, lucrul cu culoarea în videoclipuri (o poți monta pe TN în locurile potrivite, nu?), Desenul pe tabletă, * VA este mai bun. Ca bonus - puteți viziona filme perfect pe el, relaxându-vă într-un fotoliu (luminozitate mare pentru a ajuta). Și este la fel de convenabil să te joci și să faci afaceri cu Internet / birou pe el ca și pe TN.
P.s. După ce am cumpărat *VA, am observat imediat un gradient violet pe „Ecranul de bun venit” din Windows XP din stânga jos :), pe care nu l-am observat pe vechiul TN.
Înainte de adoptarea în masă a smartphone-urilor, atunci când cumpărăm telefoane, le-am evaluat în principal prin design și doar ocazional am acordat atenție funcționalității. Vremurile s-au schimbat: acum toate smartphone-urile au aproximativ aceleași capacități, iar când privim doar panoul frontal, un gadget cu greu poate fi distins de altul. Caracteristicile tehnice ale dispozitivelor au ieșit în prim-plan, iar cel mai important dintre ele pentru mulți este ecranul. Vă vom spune ce se află în spatele termenilor TFT, TN, IPS, PLS și vă vom ajuta să alegeți un smartphone cu caracteristicile dorite de ecran.
Tipuri de matrice
Trei tehnologii pentru producerea matricelor sunt utilizate în principal în smartphone-urile moderne: două se bazează pe cristale lichide - TN + film și IPS, iar a treia - AMOLED - pe diode organice emițătoare de lumină. Dar înainte de a începe, merită să vorbim despre acronimul TFT, care este sursa multor concepții greșite. TFT (tranzistor cu peliculă subțire) sunt tranzistori cu peliculă subțire care sunt utilizați pentru a controla funcționarea fiecărui sub-pixel al ecranelor moderne. Tehnologia TFT este folosită în toate tipurile de ecrane enumerate mai sus, inclusiv AMOLED, așa că dacă undeva se spune despre compararea TFT și IPS, atunci aceasta este o întrebare fundamental greșită.
Majoritatea matricelor TFT folosesc siliciu amorf, dar TFT pe siliciu policristalin (LTPS-TFT) a fost recent introdus în producție. Principalele avantaje ale noii tehnologii sunt reducerea consumului de energie și dimensiunea tranzistoarelor, ceea ce face posibilă obținerea de densități mari de pixeli (mai mult de 500 ppi). OnePlus One a devenit unul dintre primele smartphone-uri cu afișaj IPS și matrice LTPS-TFT.
Smartphone OnePlus One
Acum că ne-am ocupat de TFT, să trecem direct la tipurile de matrice. În ciuda varietății mari de soiuri LCD, toate au același principiu de bază de funcționare: curentul aplicat moleculelor de cristale lichide stabilește unghiul de polarizare a luminii (afectează luminozitatea subpixelului). Lumina polarizată trece apoi printr-un filtru de lumină și este colorată în culoarea subpixelului corespunzător. Primele care au apărut pe smartphone-uri au fost cele mai simple și mai ieftine matrice de film TN +, al căror nume este adesea prescurtat în TN. Au unghiuri de vizualizare mici (nu mai mult de 60 de grade atunci când sunt abate de la verticală) și chiar și cu înclinări mici, imaginea de pe ecranele cu astfel de matrice este inversată. Printre alte dezavantaje ale matricelor TN se numără contrastul scăzut și acuratețea scăzută a culorii. Până în prezent, astfel de ecrane sunt folosite doar în cele mai ieftine smartphone-uri, iar marea majoritate a gadgeturilor noi au afișaje mai avansate.
Cea mai comună tehnologie în gadgeturile mobile acum este tehnologia IPS, denumită uneori SFT. Matricele IPS au apărut în urmă cu 20 de ani și de atunci au fost produse în diferite modificări, al căror număr este aproape de două duzini. Cu toate acestea, merită evidențiate printre ele pe cele care sunt cele mai avansate din punct de vedere tehnologic și sunt utilizate activ în acest moment: AH-IPS de la LG și PLS de la Samsung, care sunt foarte asemănătoare în proprietăți, ceea ce a fost chiar și motivul litigiilor între producători. . Modificările moderne IPS au unghiuri largi de vizualizare care sunt aproape de 180 de grade, reproducere realistă a culorilor și oferă posibilitatea de a crea afișaje cu o densitate mare de pixeli. Din păcate, producătorii de gadgeturi nu raportează aproape niciodată tipul exact de matrice IPS, deși atunci când se utilizează un smartphone, diferențele vor fi vizibile cu ochiul liber. Matricele IPS mai ieftine se caracterizează prin estomparea imaginii atunci când ecranul este înclinat, precum și o acuratețe scăzută a culorii: imaginea poate fi fie prea „acidă”, fie, dimpotrivă, „decolorată”.
În ceea ce privește consumul de energie, în afișajele cu cristale lichide acesta este determinat în principal de puterea elementelor de iluminare de fundal (LED-urile sunt folosite în smartphone-uri în acest scop), astfel încât consumul de film TN + și matrice IPS poate fi considerat aproximativ același în același timp. nivelul de luminozitate.
Matricele create pe baza diodelor organice emițătoare de lumină (OLED) sunt complet diferite de LCD-urile. În ele, subpixelii înșiși, care sunt diode emițătoare de lumină organice subminiaturale, servesc ca sursă de lumină. Deoarece nu este nevoie de iluminare externă, astfel de ecrane pot fi făcute mai subțiri decât cristalele lichide. Smartphone-urile folosesc o variantă a tehnologiei OLED, AMOLED, care utilizează o matrice TFT activă pentru a genera sub-pixeli. Acesta este ceea ce permite AMOLED-urilor să afișeze culori, în timp ce panourile OLED convenționale pot fi doar monocrome. Matricele AMOLED oferă cele mai profunde negre, deoarece necesită doar oprirea completă a LED-urilor pentru a-l „afișa”. În comparație cu LCD-urile, aceste matrice au un consum mai mic de energie, mai ales când se folosesc teme întunecate, în care zonele negre ale ecranului nu consumă deloc energie. O altă trăsătură caracteristică a AMOLED este culorile prea saturate. În zorii apariției lor, astfel de matrici aveau într-adevăr o reproducere a culorilor neplauzibilă și, deși astfel de „răni din copilărie” au dispărut de mult, majoritatea smartphone-urilor cu astfel de ecrane au încă o setare de saturație încorporată care vă permite să apropiați imaginea de pe AMOLED. în percepția la ecranele IPS.
O altă limitare a ecranelor AMOLED era durata de viață inegală a LED-urilor de diferite culori. După câțiva ani de utilizare a unui smartphone, acest lucru ar putea duce la epuizarea sub-pixelilor și la imaginea ulterioară a unor elemente de interfață, în principal pe panoul de notificare. Dar, ca și în cazul reproducerii culorilor, această problemă a dispărut de mult, iar LED-urile organice moderne sunt proiectate pentru cel puțin trei ani de funcționare continuă.
Să rezumam pe scurt. Cea mai de înaltă calitate și cea mai luminoasă imagine în acest moment este oferită de matricele AMOLED: chiar și Apple se zvonește că va folosi astfel de afișaje pe unul dintre următoarele iPhone-uri. Dar, trebuie avut în vedere că Samsung, în calitate de producător principal al unor astfel de panouri, păstrează pentru sine toate cele mai recente evoluții și vinde matricele „de anul trecut” altor producători. Prin urmare, atunci când alegeți un smartphone care nu este de la Samsung, ar trebui să priviți spre ecrane IPS de înaltă calitate. Dar în niciun caz nu trebuie să alegeți gadget-uri cu ecrane de film TN + - astăzi această tehnologie este deja considerată învechită.
Percepția imaginii de pe ecran poate fi afectată nu numai de tehnologia matricei, ci și de modelul subpixelilor. Cu toate acestea, cu LCD-urile, totul este destul de simplu: în ele, fiecare pixel RGB este format din trei subpixeli alungiți, care, în funcție de modificarea tehnologiei, pot fi sub forma unui dreptunghi sau a unui „tic”.
Totul este mai interesant în ecranele AMOLED. Deoarece în astfel de matrici subpixelii înșiși sunt sursele de lumină, iar ochiul uman este mai sensibil la lumina verde pură decât la roșu sau albastru pur, utilizarea aceluiași model în AMOLED ca și în IPS ar degrada reproducerea culorilor și ar face imaginea nerealistă. O încercare de a rezolva această problemă a fost prima versiune a tehnologiei PenTile, care a folosit două tipuri de pixeli: RG (roșu-verde) și BG (albastru-verde), constând din doi subpixeli ai culorilor corespunzătoare. Mai mult, dacă subpixelii roșu și albastru aveau o formă apropiată de pătrate, atunci cei verzi semănau mai mult cu dreptunghiuri puternic alungite. Dezavantajele acestui model au fost culoarea albă „murdară”, marginile zimțate la joncțiunea diferitelor culori și la ppi scăzut - o grilă clar vizibilă a substratului subpixel, care apare din cauza distanței prea mari dintre ele. În plus, rezoluția indicată în caracteristicile unor astfel de dispozitive a fost „necinstită”: dacă o matrice IPS HD are 2.764.800 de subpixeli, atunci o matrice AMOLED HD are doar 1.843.200, ceea ce a dus la o diferență vizibilă în claritatea matricelor IPS și AMOLED cu cu ochiul liber.aparent aceeași densitate de pixeli. Cel mai recent smartphone emblematic cu o astfel de matrice AMOLED a fost Samsung Galaxy S III.
În smartpad-ul Galaxy Note II, compania sud-coreeană a încercat să abandoneze PenTile: ecranul dispozitivului avea pixeli RBG cu drepturi depline, deși cu o aranjare neobișnuită de subpixeli. Cu toate acestea, din motive neclare, Samsung a abandonat ulterior un astfel de model - poate că producătorul s-a confruntat cu problema creșterii în continuare a ppi.
Samsung a revenit la pixelii RG-BG pe ecranele sale moderne cu un nou tip de model numit Diamond PenTile. Noua tehnologie a făcut posibilă ca culoarea albă să fie mai naturală, iar în ceea ce privește marginile zimțate (de exemplu, subpixelii roșii individuali erau vizibili clar în jurul unui obiect alb pe fundal negru), această problemă a fost rezolvată și mai ușor - prin creșterea ppi în așa măsură încât denivelările nu mai erau vizibile . Diamond PenTile a fost folosit în toate modelele Samsung de la Galaxy S4.
La finalul acestei secțiuni, merită menționată o altă imagine a matricelor AMOLED - PenTile RGBW, care se obține prin adăugarea unui al patrulea, alb, celor trei subpixeli principali. Înainte de apariția Diamond PenTile, un astfel de model era singura rețetă pentru alb pur, dar nu s-a răspândit niciodată - unul dintre cele mai recente gadgeturi mobile cu PenTile RGBW a fost tableta Galaxy Note 10.1 2014. Acum matricele AMOLED cu pixeli RGBW sunt folosite în Televizoare, pentru că nu necesită un ppi mare. Pentru a fi corect, mai menționăm că pixelii RGBW pot fi folosiți și în LCD-uri, dar nu cunoaștem exemple de utilizare a unor astfel de matrici în smartphone-uri.
Spre deosebire de AMOLED, matricele IPS de înaltă calitate nu au întâmpinat niciodată probleme de calitate asociate cu modele sub-pixeli. Cu toate acestea, tehnologia Diamond PenTile, împreună cu densitatea mare de pixeli, a permis lui AMOLED să ajungă din urmă și să depășească IPS. Prin urmare, dacă sunteți pretențios cu gadgeturi, nu ar trebui să cumpărați un smartphone cu ecran AMOLED, care are o densitate de pixeli mai mică de 300 ppi. La o densitate mai mare, nu vor fi observate defecte.
Caracteristici de design
Varietatea de afișaje ale gadgeturilor mobile moderne nu se termină doar cu tehnologiile de imagistică. Unul dintre primele lucruri pe care producătorii le-au preluat a fost spațiul de aer dintre senzorul capacitiv de proiecție și afișajul în sine. Așa a apărut tehnologia OGS, combinând senzorul și matricea într-un singur pachet de sticlă sub formă de sandviș. Acest lucru a oferit un progres semnificativ în calitatea imaginii: luminozitatea maximă și unghiurile de vizualizare au crescut, reproducerea culorilor a fost îmbunătățită. Desigur, a fost redusă și grosimea întregului pachet, permițând smartphone-uri mai subțiri. Din păcate, tehnologia are și dezavantaje: acum, dacă spargi sticla, este aproape imposibil să-l schimbi separat de afișaj. Dar avantajele calității s-au dovedit totuși a fi mai importante, iar acum ecranele non-OGS pot fi găsite doar în cele mai ieftine dispozitive.
Recent, au devenit populare și experimentele cu forma sticlei. Și au început nu recent, ci cel puțin în 2011: HTC Sensation avea în centru un concav de sticlă care, conform producătorului, trebuia să protejeze ecranul de zgârieturi. Dar astfel de ochelari au atins un nivel calitativ nou odată cu apariția „ecranelor 2.5D” cu sticlă curbată la margini, care creează senzația unui ecran „infinit” și face ca marginile smartphone-urilor să fie mai fine. Astfel de ochelari sunt folosiți în mod activ de Apple în gadgeturile lor, iar recent au devenit din ce în ce mai populari.
Un pas logic în aceeași direcție a fost îndoirea nu numai a sticlei, ci și a afișajului în sine, ceea ce a fost posibil prin utilizarea substraturilor polimerice în locul celor din sticlă. Aici palma, desigur, aparține Samsung cu smartphone-ul său Galaxy Note Edge, în care una dintre marginile laterale ale ecranului era curbată.
O altă modalitate a fost propusă de LG, care a reușit să îndoaie nu doar afișajul, ci întregul smartphone de-a lungul părții scurte. Cu toate acestea, LG G Flex și succesorul său nu au câștigat popularitate, după care producătorul a abandonat producția ulterioară a unor astfel de dispozitive.
De asemenea, unele companii încearcă să îmbunătățească interacțiunea umană cu ecranul, lucrând pe partea tactilă. De exemplu, unele dispozitive sunt echipate cu senzori cu sensibilitate crescută, care vă permit să lucrați cu aceștia chiar și cu mănuși, în timp ce alte ecrane primesc un substrat inductiv pentru a susține stilourile. Prima tehnologie este utilizată în mod activ de Samsung și Microsoft (fostă Nokia), iar a doua de Samsung, Microsoft și Apple.
Viitorul ecranelor
Să nu credeți că display-urile moderne din smartphone-uri au atins cel mai înalt punct al dezvoltării lor: tehnologia mai are loc să crească. Unul dintre cele mai promițătoare sunt afișajele cu puncte cuantice (QLED). Un punct cuantic este o bucată microscopică a unui semiconductor în care efectele cuantice încep să joace un rol semnificativ. Simplificat, procesul de radiație arată astfel: impactul unui curent electric slab face ca electronii punctelor cuantice să schimbe energia, în timp ce emit lumină. Frecvența luminii emise depinde de dimensiunea și materialul punctelor, astfel încât aproape orice culoare din intervalul vizibil poate fi obținută. Oamenii de știință promit că matricele QLED vor avea o reproducere mai bună a culorilor, contrast, luminozitate mai mare și un consum mai mic de energie. Parțial, tehnologia ecranelor cu puncte cuantice este utilizată pe ecranele TV Sony, iar prototipurile sunt disponibile de la LG și Philips, dar nu se vorbește despre utilizarea în masă a unor astfel de afișaje în televizoare sau smartphone-uri.
De asemenea, este foarte probabil ca în viitorul apropiat să vedem în smartphone-uri nu doar afișaje curbate, ci și complet flexibile. Mai mult decât atât, prototipurile unor astfel de matrici AMOLED care sunt aproape gata pentru producția de masă există de câțiva ani. Limitarea este electronica smartphone-ului, care este încă imposibil de flexibilizat. Pe de altă parte, companiile mari pot schimba însuși conceptul de smartphone lansând ceva asemănător cu gadgetul prezentat în fotografia de mai jos - trebuie doar să așteptăm, pentru că dezvoltarea tehnologiei are loc chiar sub ochii noștri.
Tehnologia AH-IPS este una dintre multele dezvoltări ale matricei IPS. Este de remarcat faptul că aceasta este cea mai recentă dezvoltare, care a făcut posibilă eliminarea majorității deficiențelor matricelor IPS, care au adus afișajele LCD la un nou nivel. Din acest motiv, concurează cu panourile cu plasmă.
Dat fiind faptul că tehnologia este relativ nouă, mulți utilizatori au o întrebare, matricea AH-IPS, ce este și ce avantaje are?
Pentru a răspunde la aceste întrebări, trebuie să știți ce este o matrice IPS, cum funcționează și cum sunt aranjate monitoarele și televizoarele cu astfel de afișaje. Acest lucru vă va permite să înțelegeți ce îmbunătățiri au fost aduse matricelor AH-IPS.
1. Deci, ce este o matrice IPS
În primul rând, este de remarcat faptul că afișajul IPS aparține tipului activ de matrice LCD. Cu alte cuvinte, este un fel de afișaj LCD TFT. Acest lucru, la rândul său, înseamnă că principiul de funcționare este utilizarea moleculelor de cristale lichide pe care le cunoașteți deja. Cu toate acestea, matricea IPS are unele caracteristici structurale, care vor fi discutate în continuare.
După cum probabil ați ghicit, IPS este o abreviere. Numele complet are această formă - In - Plane Switching, care în traducere în rusă înseamnă comutare plană. Tehnologia și-a primit numele datorită faptului că moleculele de cristale lichide din celulele matricei IPS sunt întotdeauna situate în același plan. Cu toate acestea, ele sunt întotdeauna paralele cu planul panoului în sine.
Înainte de apariția matricei TFT AH-IPS, afișajele IPS au parcurs un drum lung în dezvoltare și îmbunătățire. Primele ecrane IPS au fost dezvoltate pentru a depăși neajunsurile pe care le aveau panourile TN. Desigur, calitatea imaginii a fost mult îmbunătățită, dar display-urile IPS au avut un timp de răspuns lung.
Înainte de apariția tehnologiei IPS în elementele de afișare LCD standard, atunci când o tensiune electrică a fost aplicată moleculelor de cristale lichide, orientarea acestora s-a schimbat. Ca urmare, se pierde capacitatea de a roti unghiul de polarizare. Cu toate acestea, principalul dezavantaj al tehnologiei TN a fost că inversarea polarizării era pur și simplu necesară.
Principala trăsătură distinctivă a tehnologiei IPS a fost că ambii electrozi de control translucizi se aflau în același plan - exclusiv pe partea inferioară a celulei LCD. Aceasta înseamnă că toate moleculele de cristale lichide sunt întotdeauna situate în același plan, care, la rândul său, este paralel cu planul ecranului.
Această decizie a făcut posibilă creșterea semnificativă a unghiurilor de vizualizare, care practic nu erau inferioare monitoarelor CRT. În același timp, calitatea reproducerii culorilor a afișajelor IPS a fost semnificativ superioară tuturor analogilor disponibili la acea vreme.
În afișajele IPS, moleculele de cristale lichide sunt situate în planul filtrelor polarizante și se rotesc în acesta la unghiul necesar, în funcție de tensiunea care acționează asupra lor. Acest lucru modifică unghiul de refracție și, în consecință, faza radiației luminoase care trece prin molecule. O astfel de structură este absolut opusă matricelor TN. Această decizie a făcut posibilă obținerea unei reproduceri mai naturale a culorilor, precum și o creștere a contrastului.
1.1. LCD tip matrice TFT AH-IPS
De la apariția acestui tip de matrice în 1995, au existat dezvoltări și îmbunătățiri constante. Drept urmare, în 2011, a apărut matricea AH-IPS, care avea o calitate excelentă a imaginii, contrast ridicat, luminozitate, claritate și rezoluție a imaginii. În același timp, timpul de răspuns al unor astfel de afișaje a fost redus la 5 ms. Aceasta înseamnă că aceste monitoare sunt cea mai bună modalitate de a afișa cele mai luminoase și mai rapide efecte speciale. Mai mult, datorită unor caracteristici, acest tip de matrice este capabil să afișeze cele mai naturale și saturate culori.
Monitoarele AH-IPS au cea mai înaltă calitate a imaginii. Desigur, costul lor este, de asemenea, mare, dar în comparație cu panourile cu plasmă, afișajele IPS sunt mai accesibile, deși practic nu sunt inferioare în calitatea imaginii. AH IPS este cea mai recentă și mai scumpă dezvoltare din familia de tehnologie IPS. Cu toate acestea, a făcut posibilă eliminarea majorității deficiențelor tuturor versiunilor anterioare de afișaje IPS. Inclusiv, această tehnologie a permis obținerea celui mai scurt timp de răspuns.
Datorită varietății mari de dezvoltări ale matricei IPS, utilizatorii au o întrebare, care este mai bine, AH-IPS sau E-IPS? Este de remarcat faptul că există multe alte tipuri de afișaje IPS. Dar dacă vorbim în mod specific despre aceste două tipuri, atunci putem spune că display-urile E-IPS au un cost mai mic în comparație cu AH-IPS.
Prima tehnologie a fost dezvoltată mai devreme. Are unele dezavantaje. De regulă, astfel de matrici au o dimensiune diagonală mică - nu mai mult de 20”. Caracteristicile acestei tehnologii nu permit crearea de ecrane mari, altfel este aproape imposibil să se obțină o înaltă definiție și acuratețe a imaginii. Cu toate acestea, la dimensiuni nu mai mari de 20” afișajele E-IPS au performanțe foarte ridicate.
AH-IPS, la rândul său, este folosit în modele mai scumpe de monitoare și televizoare. Această tehnologie vă permite să creați ecrane de dimensiuni mari, în același timp cu rezoluție ridicată, acuratețe și claritate a imaginii.
Dacă vorbim despre ce monitor să alegeți, atunci ar trebui să decideți în ce scopuri aveți nevoie de el, ce dimensiuni de diagonală vă vor potrivi și, de asemenea, pe ce sumă vă bazați. Dacă vorbim de calitate, atunci aici, ca în alte lucruri și peste tot, se aplică regula, cu cât este mai scump, cu atât mai bine. Desigur, multe depind de producător, sau mai degrabă de ce materiale au fost folosite, precum și de caracteristicile de design. Prin urmare, atunci când alegeți, ar trebui să studiați cu atenție caracteristicile tehnice și să clarificați câteva întrebări cu vânzătorul.
Este de remarcat faptul că producătorii au mari speranțe în matricele AH-IPS.
2. Iluminare de fundal tip matrice AH-IPS
Pentru a afișa o imagine pe ecranul monitorului, este necesară o iluminare de fundal matrice. Dacă vorbim despre afișaje vechi - primele matrice IPS și TN, atunci în astfel de dispozitive au fost folosite lămpi fluorescente ca iluminare de fundal, care nu puteau oferi o iluminare suficient de strălucitoare și o distribuție uniformă a luminii. În plus, astfel de lămpi consumau multă energie electrică.
Toate aceste neajunsuri au fost complet rezolvate după dezvoltarea unui nou tip de iluminare de fundal - LED. Această tehnologie se bazează pe utilizarea LED-urilor, care sunt de dimensiuni mici și capabile să emită lumină puternică. O astfel de soluție simplă, dar foarte eficientă a făcut posibilă obținerea unei distribuții cât mai uniforme a luminii prin plasarea LED-urilor pe spatele matricei. Acest lucru a făcut posibilă crearea de ecrane de dimensiuni suficient de mari fără a compromite calitatea imaginii.
În plus, LED-urile consumă extrem de puțină energie și produc lumină albă strălucitoare, rezultând o creștere și mai mare a luminozității și contrastului. Acest lucru, la rândul său, a avut un efect pozitiv asupra calității imaginii. Tehnologia AH-IPS cu iluminare de fundal LED este cea mai reușită dezvoltare până în prezent, ceea ce vă permite să vă bucurați de o calitate cu adevărat ridicată a imaginii.
Este de remarcat faptul că lămpile fluorescente sunt considerate învechite și devin din ce în ce mai puțin frecvente. Mai mult decât atât, aproape toate noile dezvoltări de matrice, în special AH-IPS, folosesc doar iluminare din spate cu LED.
3. AH-IPS (lg ips234v) VS TN: Video
Dacă vorbim despre caracteristicile de design, atunci datorită dimensiunii reduse a LED-urilor, a devenit posibilă crearea celor mai subțiri monitoare posibile. Un alt avantaj al LED-urilor este frecvența lor de pâlpâire. Frecvența pâlpâirii lor este atât de mare încât nu poate fi văzută cu ochiul liber. Mai mult, se știe că chiar și o frecvență de 100 Hz, deși nu este vizibilă, are totuși un efect negativ asupra organelor de vedere, precum și asupra psihicului uman.
Frecvența de pâlpâire a ecranului de 100 Hz și mai mică provoacă o senzație de oboseală în organele vizuale, precum și o stare depresivă. Desigur, acest lucru se simte atunci când lucrezi mult timp la monitor sau când vizionezi filme. Frecvența de pâlpâire a LED-ului este de câteva ori mai mare decât nivelul critic de 100 Hz, ceea ce face ca lucrul cu astfel de monitoare să fie cât mai confortabil posibil. Și chiar și atunci când vizionați filme pentru o lungă perioadă de timp, astfel de ecrane nu au niciun impact negativ asupra unei persoane.
Acesta este unul dintre motivele pentru care producătorii de televizoare și monitoare preferă iluminarea din spate cu LED.
4. Avantajele matricelor AH-IPS
După cum sa menționat mai sus, acest tip de matrice a fost dezvoltat ultimul. Aceasta înseamnă că cele mai inovatoare soluții și realizări au fost folosite pentru a dezvolta această tehnologie. Astfel, LCD-ul AH-IPS este o soluție la toate deficiențele inerente tuturor versiunilor anterioare ale matricelor IPS. Dar să ne uităm la beneficii mai detaliat:
- Rezoluție mare a ecranului. Tipul de matrice de monitor AH-IPS are cea mai mare rezoluție a ecranului. Aceasta înseamnă că aceste monitoare afișează cea mai clară și mai precisă imagine. Mai mult decât atât, tehnologiile moderne au făcut posibilă atingerea celei mai mari densități de pixeli pe inch al ecranului. La rândul său, aceasta afectează în mod direct claritatea și acuratețea imaginii afișate.
- Numărul maxim de culori și nuanțe. Un alt avantaj al acestui tip de afișaj este reproducerea culorilor de cea mai înaltă calitate. Monitoarele cu o astfel de matrice afișează cel mai mare număr de culori și nuanțe, ceea ce face ca culorile imaginii să fie cât mai naturale și naturale. Această caracteristică este apreciată de editorii profesioniști de fotografii și imagini.
- unghiuri de vizualizare. Matricele AH-IPS au cele mai largi unghiuri de vizualizare care pot fi comparate doar cu un panou cu plasmă. Prin urmare, astfel de afișaje sunt cei mai puternici concurenți ai televizoarelor cu plasmă.
- Luminozitate și contrast ridicat. Caracteristicile tehnologiei au făcut posibilă creșterea luminozității și contrastului ecranului la limită, ceea ce a avut un efect pozitiv asupra calității imaginii. Designul unic și tehnologiile moderne au făcut posibilă realizarea unei distribuții cât mai uniforme a luminii pe întreaga suprafață a afișajului, atât în alb, cât și negru. De asemenea, a îmbunătățit semnificativ calitatea imaginii.
- Raspuns rapid. Dacă primele matrice IPS au avut un dezavantaj, care a constat într-un răspuns lent, motiv pentru care astfel de monitoare erau inferioare matricelor TN, atunci matricele LCD moderne AH-IPS sunt complet lipsite de un astfel de dezavantaj. În plus, acestea depășesc chiar și matricele TN+Film de astăzi, făcându-le o alegere excelentă pentru orice aplicație.
Trebuie înțeles că caracteristicile matricei AH-IPS depind și de producător. Nu toate afișajele realizate folosind această tehnologie au aceleași performanțe ridicate. Totul depinde de materialele folosite, precum și de unele caracteristici ale designului afișajului. Acest lucru afectează și costul produsului. Deci, cu cât sunt mai multe materiale și componente de înaltă calitate folosite pentru a face un afișaj AH-IPS, cu atât va fi mai mare calitatea imaginii monitorului și, în consecință, cu atât dispozitivul va fi mai scump.
Până în prezent, se cunosc puține despre caracteristicile reale ale matricelor AH-IPS. Cu toate acestea, un lucru este cert - acest tip de afișaj este semnificativ superior tuturor modelelor anterioare. Desigur, poate fi comparat cu alte tipuri de matrice IPS, dar trebuie avut în vedere că, așa cum am menționat mai sus, nu toate monitoarele cu aceeași matrice au aceleași performanțe. Matricea în sine are perspective enorme. Va deveni mult mai frecventă în viitorul apropiat. În plus, tehnologia nu stă pe loc, dezvoltări active sunt în curs de desfășurare pentru a îmbunătăți calitatea imaginii, precum și pentru a îmbunătăți răspunsul.
IPS sau TFT - care este mai bine să alegi? Mai recent, m-am confruntat cu nevoia de a oferi unei persoane un răspuns rezonabil la această întrebare atunci când cumpăr o tabletă. Știind cu siguranță despre ce vorbeau toată lumea deja, eram gata să dau imediat un răspuns. Dar totusi, m-am hotarat sa lucrez putin pe aceasta tema, pentru a sustine ceea ce s-a spus cu argumente bune. A trebuit să găsesc puține informații și chiar. Pentru a înțelege situația, voi spune imediat că am vorbit despre cumpărarea unei tablete uzate fiabile. După cum s-a dovedit, acest lucru contribuie și la decizia finală cu privire la care este încă mai bine - matricea IPS sau TFT. Chiar dacă trebuie să cumpărați o tabletă sau un smartphone nou, informațiile de mai jos vor fi, de asemenea, relevante și utile. Deci, să începem mica noastră recenzie.
Câteva despre tehnologiile folosite pentru producerea ecranelor IPS
În timp ce majoritatea afișajelor moderne se bazează pe cristale lichide, în fiecare caz pot fi utilizate tehnologii ușor diferite, ceea ce duce la diferențe de performanță a produsului final. Terminologia folosită poate varia. Prin urmare, pentru a nu fi induși în eroare cu privire la monitoarele TFT sau IPS, trebuie reținut următoarele.
În primul rând, separarea buruienilor de pleava: tehnologia IPS nu este diferită de TFT. Este TFT - mai precis, una dintre implementările sale. Pe de altă parte, persoana „noatră” sub numele TFT înțelege TFT-TN.
Astfel, comparația se face între doi reprezentanți ai matricelor TFT: IPS sau TN. În ceea ce privește tehnologiile utilizate:
- TFT (înțelegem că vorbim despre TFT-TN). Afișaj cu cristale lichide (tranzistori cu peliculă subțire). Cristalele sunt situate în corpul matricei spiralat între două plăci. Formarea imaginii are loc datorită rotației moleculelor cristalelor. Dacă nu există tensiune, unghiul lor de rotație orizontal este de 90 de grade, în timp ce ele sunt albe. La tensiunea maximă aplicată, rotația se efectuează la un unghi în care, atunci când lumina trece prin cristal, aceasta devine neagră. Deci, în funcție de tensiunea aplicată cristalelor, acestea își schimbă culoarea.
- IPS (de fapt TFT-IPS). Aceleași cristale, doar aranjamentul lor este paralel unul cu celălalt. Când nu există tensiune, moleculele de cristal nu sunt rotite.
Acum să trecem la întrebarea principală: ? Ce afișaj ar trebui să alegi?
IPS sau TFT - care este mai bun? Diferențele dintre ecrane în calitatea imaginii
Caracteristicile cheie ale oricărui monitor, afișaj, ecran IPS sau TFT sunt determinate în primul rând de calitatea afișajului imaginii. La rândul său, calitatea poate fi descompusă în indicatori precum contrastul și unghiul de vizualizare.
Când vine vorba de matricea IPS, depășește semnificativ TFT în ceea ce privește contrastul imaginii. Acest lucru se realizează prin reproducerea aproape perfectă a cristalelor negre. Și anume, afișarea negrului afectează direct un astfel de indicator precum contrastul. În afișajele TFT, pixelii individuali (când se afișează negru și alte culori) pot avea o nuanță ușor „proprie”, ceea ce duce la distorsiuni de culoare a imaginii.
Un factor important care influențează alegerea ecranului pentru dispozitivele mobile este unghiul de vizualizare. Acest indicator este deosebit de important dacă dispozitivul urmează să fie utilizat împreună cu alții, de exemplu, arătând o fotografie a unei excursii recente la mare. Cu un unghi de vizualizare de 178 de grade din orice parte, matricea IPS câștigă fără îndoială, permițând mai multor prieteni sau colegi să se bucure de imagine fără distorsiuni. Acest lucru este, de asemenea, important de luat în considerare atunci când cumpărați un anumit dispozitiv.
Reactivitatea afișajului IPS și TFT
Avantajul aparent al unui afișaj TFT față de un ecran IPS este viteza mare de răspuns. Aici nu are concurenți. În același timp, matricea IPS are nevoie de mai mult timp pentru a roti șirul de cristale care sunt situate în paralel.
Acest fapt duce la concluzia evidentă că în dispozitivele al căror scop este critic pentru viteza de afișare, este totuși mai bine să utilizați TFT. Pe de altă parte, când vine vorba de utilizarea de zi cu zi (ca instrument de studiu, comunicare prin internet și alte sarcini), această diferență este aproape insesizabilă pentru ochiul uman și se dezvăluie doar prin utilizarea unor teste tehnice speciale. Prin urmare, atunci când alegeți un tip de ecran, în majoritatea cazurilor, ar trebui să se acorde preferință unei matrice IPS.
Ce matrice are nevoie de mai multă putere - IPS sau TFT?
Există și alte diferențe pe care le enumeram în continuare. Cum se consumă puterea bateriei ecranelor realizate folosind diferite tehnologii? Există diferențe evidente. Intensitatea energetică a IPS este cu adevărat mai mare. Nu doar mai mult timp, ci și mai multă tensiune este nevoie pentru a roti acest tip de cristale matrice. Concluzia logică este încărcarea crescută a bateriei. Prin urmare, la cumpărarea de dispozitive uzate, când este evident că bateria nu mai este nouă, acest fapt trebuie cântărit cu atenție. Dacă, totuși, se achiziționează un nou telefon, tabletă sau smartphone și, în același timp, utilizarea acestuia implică o lungă ședere la îndemână de la rețea, este mai bine să se concentreze pe matrice TFT de înaltă calitate.
Costul dispozitivelor cu afișaje de diferite tipuri
Costul ecranelor IPS este întotdeauna mai mare. Puteți acorda atenție acestui lucru prin filtrarea dispozitivelor cu acest tip de matrice în orice magazin online. Trebuie spus că IPS este folosit în aproape toate dispozitivele moderne, înlocuind treptat TFT. În același timp, dacă ai nevoie doar de echipament pentru a efectua apeluri, ce rost are să plătești în plus pentru un ecran care nu va profita de el? Mai ales dacă crește consumul total de energie al unui smartphone sau tabletă.
TFT sau IPS - care este mai bun? Ce matrice sa alegi?
Așadar, dacă aveți nevoie de o tabletă modernă de înaltă calitate, cu care nu numai să puteți lucra, ci și să arătați confortabil prietenilor fotografii de înaltă calitate, alegeți cu siguranță numai dispozitive cu matrice IPS. Acordând atenție marcajelor producătorilor, nu uitați că TFT include atât matrice TN, cât și IPS. Dar acest lucru este departe de toate tipurile lor. Știind care dintre aceste două tipuri de matrice este mai bună - TFT sau IPS și dorind să cumpărați o tabletă, un smartphone sau un telefon, vă rugăm să contactați oricare dintre magazinele online de încredere (Rozetka, Eldorado, Citrus și altele), care oferă o gamă completă de aceste produse, cu capacitatea de a filtra în funcție de cei mai importanți parametri.
Apropo, cel care a cumpărat o tabletă cu matrice IPS, care i-a fost livrată din Polonia, a fost mulțumit de ea și admiră constant confortul utilizării dispozitivului chiar și într-o zi însorită. Faptele, spun ei, sunt lucruri încăpățânate.
Pentru mulți, afișajele cu cristale lichide (LCD) sunt asociate în primul rând cu monitoare cu ecran plat, televizoare „cool”, laptopuri, camere video și telefoane mobile. Unii vor adăuga aici PDA-uri, jocuri electronice, bancomate. Dar există încă multe zone în care sunt necesare afișaje cu luminozitate ridicată, construcție robustă și funcționare pe o gamă largă de temperaturi.
Ecranele plate și-au găsit aplicații în care consumul minim de energie, greutatea și dimensiunile sunt parametri critici. Inginerie mecanică, auto, feroviar, foraj offshore, echipamente pentru minerit, puncte de vânzare cu amănuntul în aer liber, avionică, marină, vehicule speciale, sisteme de securitate, echipamente medicale, arme sunt doar câteva dintre aplicațiile pentru afișajele cu cristale lichide.
Dezvoltarea constantă a tehnologiilor în acest domeniu a făcut posibilă reducerea costurilor de producție LCD la un nivel la care a avut loc o tranziție calitativă: exoticele scumpe au devenit obișnuite. Ușurința în utilizare a fost, de asemenea, un factor important în adoptarea rapidă a afișajelor LCD în industrie.
Acest articol discută despre parametrii de bază ai diferitelor tipuri de afișaje cu cristale lichide, care vă vor permite să faceți o alegere informată și corectă a LCD-ului pentru fiecare aplicație specifică (metoda „mai mare și mai ieftină” este aproape întotdeauna prea scumpă).
Întreaga varietate de afișaje LCD poate fi împărțită în mai multe tipuri în funcție de tehnologia de producție, design, caracteristicile optice și electrice.
Tehnologie
În prezent, în producția de LCD-uri sunt utilizate două tehnologii (Fig. 1): matrice pasivă (PMLCD-STN) și matrice activă (AMLCD).
Tehnologiile MIM-LCD și Diode-LCD nu sunt utilizate pe scară largă și, prin urmare, nu vom pierde timpul cu ele.
Orez. 1. Tipuri de tehnologii de afișare cu cristale lichide
STN (Super Twisted Nematic) - o matrice formată din elemente LCD cu transparență variabilă.
TFT (Thin Film Transistor) este o matrice activă în care fiecare pixel este controlat de un tranzistor separat.
Comparativ cu matricea pasivă, TFT LCD are un contrast mai mare, saturație, timp de comutare mai rapid (fără „cozi” pentru obiectele în mișcare).
Controlul luminozității într-un afișaj cu cristale lichide se bazează pe polarizarea luminii (curs de fizică generală): lumina este polarizată prin trecerea printr-un filtru de polarizare (cu un anumit unghi de polarizare). În acest caz, observatorul vede doar o scădere a luminozității luminii (de aproape 2 ori). Dacă un alt astfel de filtru este plasat în spatele acestui filtru, atunci lumina va fi complet absorbită (unghiul de polarizare al celui de-al doilea filtru este perpendicular pe unghiul de polarizare al primului) sau complet transmisă (unghiurile de polarizare sunt aceleași). Cu o schimbare lină a unghiului de polarizare al celui de-al doilea filtru, intensitatea luminii transmise se va schimba fără probleme.
Principiul de funcționare și structura „sandwich” a tuturor ecranelor LCD TFT este aproximativ aceeași (Fig. 2). Lumina de la o lumină de fundal (neon sau LED) trece prin primul polarizator și intră într-un strat de cristale lichide conduse de un tranzistor cu film subțire (TFT). Tranzistorul creează un câmp electric care modelează orientarea cristalelor lichide. După trecerea printr-o astfel de structură, lumina își schimbă polarizarea și fie va fi complet absorbită de cel de-al doilea filtru polarizant (ecran negru), fie nu va fi absorbită (alb), fie absorbția va fi parțială (culorile spectrului). Culoarea imaginii este determinată de filtre de culoare (asemănător cu tuburile cu raze catodice, fiecare pixel al matricei este format din trei subpixeli - roșu, verde și albastru).
Orez. 2. Structura TFT LCD
Pixel TFT
Filtrele de culoare pentru roșu, verde și albastru sunt integrate în baza de sticlă și plasate unul lângă celălalt. Poate fi o dungă verticală, o structură de mozaic sau o structură deltă (Fig. 3). Fiecare pixel (punct) este format din trei celule de culorile specificate (subpixeli). Aceasta înseamnă că la rezoluția m x n, matricea activă conține 3m x n tranzistori și subpixeli. Dimensiunea pixelilor (cu trei sub-pixeli) pentru un LCD TFT de 15,1" (1024 x 768 puncte) este de aproximativ 0,30 mm, iar pentru un 18,1" (1280 x 1024 puncte) este de 0,28 mm. Ecranele LCD TFT au o limitare fizică, care este determinată de suprafața maximă a ecranului. Nu vă așteptați la o rezoluție de 1280 x 1024 la o diagonală de 15" și un pas de puncte de 0,297 mm.
Orez. 3. Structura filtrului de culoare
La o distanță apropiată, punctele se disting clar, dar acest lucru nu contează: atunci când se formează culoarea, proprietatea ochiului uman este folosită pentru a amesteca culorile la un unghi de vedere mai mic de 0,03 °. La o distanta de 40 cm de LCD, cu un pas sub-pixel de 0,1 mm, unghiul de vizualizare va fi de 0,014° (culoarea fiecarui sub-pixel poate fi distinsa doar de o persoana cu vedere vultur).
Tipuri LCD
TN (Twist Nematic) TFT sau TN+Film TFT este prima tehnologie care a apărut pe piața LCD, al cărei avantaj principal este costul redus. Dezavantaje: culoarea neagră seamănă mai mult cu gri închis, ceea ce duce la un contrast scăzut al imaginii, pixelii „morți” (atunci când tranzistorul eșuează) sunt foarte luminoși și vizibili.
IPS (In-Pane Switching) (Hitachi) sau Super Fine TFT (NEC, 1995). Se caracterizează prin cel mai mare unghi de vizualizare și precizie ridicată a culorii. Unghiul de vizualizare este extins la 170°, restul funcțiilor sunt aceleași cu cele ale TN + Film (timpul de răspuns este de aproximativ 25ms), culoare neagră aproape perfectă. Avantaje: contrast bun, pixel „mort” - negru.
Super IPS (Hitachi), Advanced SFT (producător - NEC). Avantaje: imagine de contrast strălucitor, distorsiuni de culoare aproape imperceptibile, unghiuri de vizualizare crescute (până la 170° pe verticală și pe orizontală) și o claritate excepțională.
UA-IPS (Ultra Advanced IPS), UA-SFT (Ultra Advanced SFT) (NEC). Timpul de răspuns este suficient pentru a asigura o distorsiune minimă a culorii la vizualizarea ecranului din diferite unghiuri, o transparență sporită a panoului și o extindere a gamei de culori la un nivel de luminozitate suficient de ridicat.
MVA (Multi-Domain Vertical Alignment) (Fujitsu) Principalul avantaj este cel mai scurt timp de reacție și contrast ridicat. Principalul dezavantaj este costul ridicat.
PVA (Aliniere verticală cu model) (Samsung). Plasarea microstructurală verticală a LC.
Proiecta
Designul afișajului cu cristale lichide este determinat de aranjarea straturilor în „sandwich” (inclusiv stratul conductor al luminii) și este de cea mai mare importanță pentru calitatea imaginii de pe ecran (în orice condiții: dintr-un întuneric). spațiu pentru a lucra în lumina soarelui). În prezent sunt utilizate trei tipuri principale de ecrane LCD color:
- transmisive, destinate în principal echipamentelor care funcționează în interior;
- reflectorizant (reflectorizant) este folosit la calculatoare și ceasuri;
- proiecția (proiecția) este utilizată în proiectoarele LCD.
O versiune de compromis a tipului de afișaj transmisiv pentru funcționare, atât în interior, cât și sub iluminare externă, este un tip de design transflectiv.
Tip de afișare transmisiv (transmisiv). In acest tip de design, lumina intra printr-un panou cu cristale lichide din spate (ilumina de fundal) (Figura 4).Majoritatea LCD-urilor folosite la laptopuri si PDA-uri sunt realizate folosind aceasta tehnologie. LCD transmisiv are o calitate ridicată a imaginii în interior și slabă (ecran negru) în lumina soarelui razele soarelui reflectate de pe suprafața ecranului suprimă complet lumina emisă de lumina de fundal. Această problemă este (în prezent) rezolvată în două moduri: creșterea luminozității luminii de fundal și reducerea cantității de lumină solară reflectată.
Orez. 4. Structura de afișare cu cristale lichide de tip transmisie
Pentru a lucra la lumina zilei la umbra, ai nevoie de o lumina de fundal care sa ofere 500 cd/m2, in lumina directa a soarelui - 1000 cd/m2. Luminozitatea de 300 cd/m 2 poate fi atinsă prin creșterea luminozității unui singur CCFL (lampi fluorescente cu catod rece) sau prin adăugarea unei a doua lămpi vizavi. Modelele LCD cu luminozitate crescută folosesc de la 8 la 16 lămpi. Cu toate acestea, creșterea luminozității luminii de fundal crește consumul de energie a bateriei (o lumină de fundal consumă aproximativ 30% din puterea utilizată de dispozitiv). Prin urmare, ecranele cu luminozitate crescută pot fi utilizate numai atunci când este disponibilă o sursă de alimentare externă.
Reducerea cantității de lumină reflectată se realizează prin aplicarea unui strat antireflex pe unul sau mai multe straturi ale afișajului, înlocuirea stratului de polarizare standard cu unul minim reflectorizant, adăugând filme care măresc luminozitatea și astfel cresc eficiența sursei de lumină. La LCD-urile Fujitsu, convertorul este umplut cu un lichid cu un indice de refracție egal cu cel al panoului tactil, ceea ce reduce foarte mult cantitatea de lumină reflectată (dar afectează foarte mult costul).
Tip de afișare translucid (transflexiv) asemănător transmisivului, dar între stratul de cristale lichide și lumina de fundal există un așa-numit. strat parțial reflectorizant (Fig. 5). Poate fi fie parțial argintiu, fie complet oglindit cu multe găuri mici. Când un astfel de ecran este folosit în interior, funcționează similar cu un LCD transmisiv în care o parte din lumină este absorbită de stratul reflectorizant. În timpul zilei, lumina soarelui se reflectă în stratul specular și luminează stratul LCD, lumina trecând prin cristalele lichide de două ori (înăuntru și apoi în afara). Ca rezultat, calitatea imaginii în lumina zilei este mai scăzută decât în lumina artificială interioară atunci când lumina trece prin LCD o dată.
Orez. 5. Structura de afișare cu cristale lichide de tip translucid
Echilibrul între calitatea imaginii în interior și în lumina zilei se realizează prin selectarea caracteristicilor straturilor transmisive și reflectorizante.
Tip de afișaj reflectorizant(reflectorizant) are un strat specular complet reflectorizant. Toată iluminarea (lumina soarelui sau lumina frontală) (Figura 6) trece prin LCD, se reflectă în stratul specular și trece din nou prin LCD. În acest caz, calitatea imaginii afișajelor reflectorizante este mai scăzută decât cea a afișajelor semi-transmisive (deoarece ambele folosesc tehnologii similare). În interior, iluminarea frontală nu este la fel de eficientă ca lumina de fundal și, prin urmare, calitatea imaginii este mai scăzută.
Orez. 6. Design de afișaj cu cristale lichide de tip reflectorizant
Principalii parametri ai panourilor cu cristale lichide
Permisiune. Un panou digital, numărul de pixeli în care corespunde strict rezoluției nominale, trebuie să scaleze imaginea corect și rapid. O modalitate ușoară de a verifica calitatea scalării este schimbarea rezoluției (text de pe ecran scris cu litere mici). Este ușor de observat calitatea interpolării prin contururile literelor. Un algoritm de înaltă calitate oferă litere uniforme, dar ușor neclare, în timp ce interpolarea rapidă a întregilor introduce în mod necesar distorsiuni. Viteză - al doilea parametru de rezoluție (scalarea unui cadru necesită timp de interpolare).
Pixeli morți. Este posibil ca câțiva pixeli să nu funcționeze pe un panou plat (au întotdeauna aceeași culoare), care apar în timpul procesului de producție și nu pot fi restaurați.
Standardul ISO 13406-2 definește limite pentru numărul de pixeli defecte pe milion. Conform tabelului, panourile LCD sunt împărțite în 4 clase.
tabelul 1
Tip 1 - pixeli strălucitori constant (albi); Tip 2 - pixeli „morți” (negri); Tip 3 - subpixeli roșii, albaștri și verzi defecte.Unghi de vedere. Unghiul maxim de vizualizare este definit ca unghiul la care contrastul imaginii este redus cu un factor de 10. Dar, în primul rând, când unghiul de vizualizare se schimbă de la 90 (distorsiunile de culoare sunt vizibile. Prin urmare, cu cât unghiul de vizualizare este mai mare, cu atât mai bine. Există unghiuri de vizualizare orizontale și verticale, valorile minime recomandate sunt 140 și 120 de grade , respectiv (cele mai bune unghiuri de vizualizare sunt asigurate de tehnologia MVA).
Timp de raspuns(inerția) - timpul în care tranzistorul are timp să modifice orientarea spațială a moleculelor de cristale lichide (cu cât mai puțin, cu atât mai bine). Pentru a preveni ca obiectele care se mișcă rapid să apară neclare, este suficient un timp de răspuns de 25 ms. Acest parametru constă din două valori: timpul de pornire a pixelului (timp de apariție) și timpul de oprire (timp de coborâre). Timpul de răspuns (mai precis, timpul de oprire ca cel mai lung timp pentru care un pixel individual își schimbă luminozitatea la maxim) determină rata de reîmprospătare a imaginii de pe ecran.
FPS = 1 s/timp de răspuns.
Luminozitate- avantajul afișajului LCD, care este în medie de două ori mai mare decât indicatorii CRT: odată cu creșterea intensității luminii de fundal, luminozitatea crește imediat, iar în CRT este necesară creșterea fluxului de electroni, ceea ce va duce la o complicație semnificativă a designului său și va crește radiația electromagnetică. Valoarea recomandată a luminozității nu este mai mică de 200 cd/m 2 .
Contrast definit ca raportul dintre luminozitatea maximă și minimă. Problema principală este dificultatea de a obține un punct negru, deoarece lumina de fundal este aprinsă tot timpul și efectul de polarizare este folosit pentru a produce tonuri întunecate. Culoarea neagră depinde de calitatea suprapunerii fluxului de lumină al luminii de fundal.
Afișează LCD ca senzori. Reducerea costurilor și apariția modelelor LCD care funcționează în condiții grele de funcționare au făcut posibilă combinarea într-o singură persoană (în fața unui afișaj cu cristale lichide) a unui mijloc de eliberare a informațiilor vizuale și a unui mijloc de introducere a informațiilor (tastatură). Sarcina de a construi un astfel de sistem este simplificată prin utilizarea unui controler de interfață serială, care este conectat, pe de o parte, la afișajul LCD și, pe de altă parte, direct la portul serial (COM1 - COM4) (Fig. 7). ). Pentru a controla, a decoda semnalele și a suprima „saritul” (dacă o puteți numi o detectare a atingerii), este utilizat un controler PIC (de exemplu, IF190 de la Data Display), care oferă viteză și precizie mare în determinarea punctului de atingere.
Orez. 7. Schema bloc TFT LCD folosind NEC NL6448BC-26-01 ca exemplu
Să completăm cercetarea teoretică în acest sens și să trecem la realitățile de astăzi, sau mai bine zis, la ceea ce este acum disponibil pe piața display-urilor cu cristale lichide. Printre toți producătorii de LCD TFT, luați în considerare NEC, Sharp, Siemens și Samsung. Alegerea acestor firme se bazează pe
- lider de piață în tehnologiile de producție de afișaje LCD și LCD TFT;
- disponibilitatea produselor pe piața țărilor CSI.
NEC Corporation produce afișaje cu cristale lichide (20% din piață) aproape de la începuturi și oferă nu doar o selecție largă, ci și diverse versiuni: standard (Standard), speciale (Special) și speciale (Specific). Opțiune standard - calculatoare, echipamente de birou, electronice de uz casnic, sisteme de comunicații etc. O versiune specială este utilizată în transport (orice: terestre și maritime), sisteme de control al traficului, sisteme de securitate, echipamente medicale (care nu au legătură cu sistemele de susținere a vieții). Pentru sistemele de arme, aviație, echipamente spațiale, sisteme de control al reactoarelor nucleare, sisteme de susținere a vieții și altele similare, este intenționată o opțiune specială de proiectare (este clar că aceasta nu este ieftină).
Lista panourilor LCD disponibile pentru aplicații industriale (invertorul de iluminare de fundal este furnizat separat) este prezentată în Tabelul 2, iar diagrama bloc (folosind afișajul de 10 inchi NL6448BC26-01 ca exemplu) este prezentată în fig. 8.
Orez. 8. Aspectul afișajului
Tabelul 2. Modele de panouri LCD NEC
| Model | Dimensiune diagonală, inch | Numărul de pixeli | Numărul de culori | Descriere |
| NL8060BC31-17 | 12,1 | 800x600 | 262144 | Luminozitate ridicată (350cd/m2) |
| NL8060BC31-20 | 12,1 | 800x600 | 262144 | Unghi larg de vizualizare |
| NL10276BC20-04 | 10,4 | 1024x768 | 262144 | - |
| NL8060BC26-17 | 10,4 | 800x600 | 262144 | - |
| NL6448AC33-18A | 10,4 | 640x480 | 262144 | Invertor incorporat |
| NL6448AC33-29 | 10,4 | 640x480 | 262144 | Luminozitate ridicată, unghi larg de vizualizare, invertor încorporat |
| NL6448BC33-46 | 10,4 | 640x480 | 262144 | Luminozitate mare, unghi larg de vizualizare |
| NL6448CC33-30W | 10,4 | 640x480 | 262144 | Fără lumină de fundal |
| NL6448BC26-01 | 8,4 | 640x480 | 262144 | Luminozitate ridicată (450 cd/m2) |
| NL6448BC20-08 | 6,5 | 640x480 | 262144 | - |
| NL10276BC12-02 | 6,3 | 1024x768 | 16, 19M | - |
| NL3224AC35-01 | 5,5 | 320x240 | culoare plina | |
| NL3224AC35-06 | 5,5 | 320x240 | culoare plina | Intrare separată NTSC/PAL RGB, invertor încorporat, subțire |
| NL3224AC35-10 | 5,5 | 320x240 | culoare plina | Intrare separată NTSC/PAL RGB, invertor încorporat |
| NL3224AC35-13 | 5,5 | 320x240 | culoare plina | Intrare separată NTSC/PAL RGB, invertor încorporat |
| NL3224AC35-20 | 5,5 | 320x240 | 262, 144 | Luminozitate ridicată (400 cd/m2) |
A jucat un rol semnificativ în dezvoltarea tehnologiilor LCD. Sharp este încă printre liderii tehnologiei. Primul calculator CS10A din lume a fost produs în 1964 de această corporație. În octombrie 1975, primul ceas digital compact a fost realizat folosind tehnologia TN LCD. În a doua jumătate a anilor '70, a început o tranziție de la indicatori cu cristale lichide cu opt segmente la producția de matrici cu adresarea fiecărui punct. În 1976, Sharp a lansat un televizor alb-negru de 5,5 inchi bazat pe o matrice LCD cu o rezoluție de 160x120 pixeli. O listă scurtă de produse este în tabelul 3.
Tabelul 3. Modele de panouri LCD Sharp
Produce afișaje cu cristale lichide cu o matrice activă pe tranzistoare cu peliculă subțire din polisiliciu la temperatură joasă. Consultați tabelul 4 pentru specificațiile cheie pentru afișajele de 10,5" și 15". Acordați atenție intervalului de temperatură de funcționare și rezistenței la impact.
Tabelul 4. Caracteristici cheie ale ecranelor LCD Siemens
Note:
I - invertor încorporat l - în conformitate cu cerințele MIL-STD810
Compania produce ecrane cu cristale lichide sub numele de marcă „Wiseview™”. Pornind de la un panou TFT de 2 inchi pentru a susține web și animație în telefoanele mobile, Samsung produce acum o gamă de afișaje de la 1,8” la 10,4” în segmentul LCD TFT mic până la mediu, cu unele modele concepute pentru a funcționa în lumină naturală ( tabel 5).
Tabelul 5. Caracteristici cheie ale ecranelor LCD Samsung de dimensiuni mici și medii
Note:
LED - LED; CCFL - lampă fluorescentă cu catod rece;
Ecranele folosesc tehnologia PVA.
Concluzii.
În prezent, alegerea modelului de afișaj cu cristale lichide este determinată de cerințele unei anumite aplicații și, într-o măsură mult mai mică, de costul LCD-ului.
