Forskjellen mellom tft og tn skjermer. TFT-skjermteknologi

TFT (Thin film transistor) er oversatt fra engelsk som en tynnfilmtransistor. Så TFT er en slags flytende krystallskjerm som bruker en aktiv matrise kontrollert av nettopp disse transistorene. Slike elementer er laget av en tynn film, hvis tykkelse er omtrent 0,1 mikron.

I tillegg til å være små, er TFT-skjermer raske. De har høy kontrast og bildeklarhet, samt en god visningsvinkel. Slike skjermer har ikke skjermflimmer, så øynene blir ikke så slitne. TFT-skjermer har heller ikke strålefokuseringsdefekter, forstyrrelser fra magnetiske felt, problemer med bildekvalitet og klarhet. Strømforbruket til slike skjermer er 90 % bestemt av kraften til LED-bakgrunnsbelysningsmatrisen eller bakgrunnsbelysningslampene. Sammenlignet med samme CRT er strømforbruket til TFT-skjermer omtrent fem ganger lavere.

Alle disse fordelene skyldes det faktum at denne teknologien oppdaterer bildet med en høyere frekvens. Dette er fordi skjermpunktene drives av separate tynnfilmtransistorer. Antall slike elementer i TFT-skjermer er tre ganger større enn antall piksler. Det vil si at det er tre fargetransistorer per prikk, som tilsvarer primærfargene til RGB - rød, grønn og blå. For eksempel, i en skjerm med en oppløsning på 1280 x 1024 piksler, vil antallet transistorer være tre ganger flere, nemlig 3840x1024. Dette er nettopp grunnprinsippet for TFT-teknologien.

Ulemper med TFT-matriser

TFT-skjermer, i motsetning til CRT-er, kan vise et klart bilde i bare én "native" oppløsning. De resterende oppløsningene oppnås ved interpolering. En betydelig ulempe er også kontrastens sterke avhengighet av betraktningsvinkelen. Faktisk, hvis du ser på slike skjermer fra siden, ovenfra eller nedenfra, vil bildet bli sterkt forvrengt. I CRT-skjermer har dette problemet aldri eksistert.

I tillegg kan transistorene til enhver piksel svikte, noe som resulterer i døde piksler. Slike punkter er som regel ikke gjenstand for reparasjon. Og det viser seg at et sted midt på skjermen (eller i hjørnet) kan det være en liten, men merkbar prikk, som er veldig irriterende mens du jobber ved datamaskinen. For TFT-skjermer er ikke matrisen beskyttet av glass, og irreversibel nedbrytning er mulig når skjermen trykkes hardt.

For tiden, for produksjon av forbrukerskjermer, brukes to av de mest grunnleggende, så å si, rot-, matriseproduksjonsteknologier - LCD og LED.

LCD er en forkortelse for uttrykket "Liquid Crystal Display", som, oversatt til forståelig russisk, betyr en flytende krystallskjerm, eller LCD.
LED står for "Light Emitting Diode", som på vårt språk leses som en lysdiode, eller rett og slett en LED.

Alle andre typer er avledet av disse to pilarene i skjermkonstruksjonen og er modifiserte, moderniserte og forbedrede versjoner av deres forgjengere.

Vel, la oss nå vurdere den evolusjonære prosessen som skjermene gikk gjennom da de ble til tjeneste for menneskeheten.

Typer monitormatriser, deres egenskaper, likheter og forskjeller

La oss starte med den mest kjente LCD-skjermen. Det består av:

Matrisen, som først var en sandwich av glassplater ispedd en film av flytende krystaller. Senere, med utviklingen av teknologi, begynte tynne plastplater å bli brukt i stedet for glass.
Lyskilde.
Koble ledninger.
Koffert med metallramme, som gir stivhet til produktet

Punktet på skjermen som er ansvarlig for dannelsen av bildet kalles piksel, og består av:

Gjennomsiktige elektroder i mengden av to stykker.
Mellomlag av molekyler av det aktive stoffet mellom elektrodene (dette er LCD-skjermen).
Polarisatorer hvis optiske akser er vinkelrette på hverandre (avhengig av design).

Hvis det ikke var noen LC mellom filtrene, ville lyset fra kilden, som passerer gjennom det første filteret og blir polarisert i én retning, bli fullstendig forsinket med det andre, på grunn av at dets optiske akse er vinkelrett på aksen til det første filteret . Derfor, uansett hvordan vi skinner på den ene siden av matrisen, forblir den svart på den andre siden.

Overflaten på elektrodene som berører LC-en behandles på en slik måte at det skapes en viss rekkefølge av arrangement av molekyler i rommet. Med andre ord, deres orientering, som har en tendens til å endre seg avhengig av størrelsen på spenningen til den elektriske strømmen som påføres elektrodene. Videre begynner teknologiske forskjeller avhengig av typen matrise.

Tn matrise står for "Twisted Nematic", som betyr "Wriggling Threadlike" i oversettelse. Det første arrangementet av molekylet er i form av en kvartsvings spiral. Det vil si at lyset fra det første filteret brytes slik at det passerer langs krystallen og kommer inn i det andre filteret i samsvar med dets optiske akse. Derfor, i en stille tilstand, er en slik celle alltid gjennomsiktig.

Ved å påføre spenning på elektrodene er det mulig å endre rotasjonsvinkelen til krystallen opp til dens fullstendige retting, hvorved lys passerer gjennom krystallen uten brytning. Og siden det allerede var polarisert av det første filteret, vil det andre forsinke det fullstendig, og cellen vil være svart. Endring av spenningsverdien endrer rotasjonsvinkelen, og følgelig graden av gjennomsiktighet.

Fordeler

Feil– små visningsvinkler, lav kontrast, dårlig fargegjengivelse, treghet, strømforbruk

TN+Filmmatrise

Det skiller seg fra enkel TN ved tilstedeværelsen av et spesielt lag designet for å øke visningsoppløsningen i grader. I praksis oppnås en verdi på 150 grader horisontal for de beste modellene. Den brukes i de aller fleste TV-er og skjermer på budsjettnivå.

Fordeler– lav responstid, lav kostnad.

Feil- Betraktningsvinklene er svært små, lav kontrast, dårlig fargegjengivelse, treghet.

TFT matrise

Kort for "Think Film Transistor" og oversettes som "Thin Film Transistor". Navnet TN-TFT ville vært mer korrekt, siden dette ikke er en type matrise, men en produksjonsteknologi og forskjellen fra ren TN er kun i måten piksler styres på. Her er det implementert ved hjelp av mikroskopiske felteffekttransistorer, og derfor tilhører slike skjermer klassen aktive LCD-skjermer. Det vil si at dette ikke er en type matrise, men en måte å kontrollere den på.

IPS eller SFT matrise

Ja, og dette er også en etterkommer av den veldig eldgamle LCD-platen. Faktisk er det en mer utviklet og modernisert TFT, som Super Fine TFT kalles (very good TFT). Synsvinkelen til de beste produktene økes til 178 grader, og fargespekteret er nesten identisk med naturlig

Fordeler– innsynsvinkler, fargegjengivelse.

Feil– prisen er for høy sammenlignet med TN, responstiden er sjelden under 16 ms.

Typer Ips-matrise:

H-IPS - øker bildekontrasten og reduserer responstiden.
AS-IPS - hovedkvaliteten er å øke kontrasten.
H-IPS A-TW - H-IPS med "True White"-teknologi som fremhever hvitt og hvitt.
AFFS - økning i elektrisk feltstyrke for store synsvinkler og lysstyrke.

PLS matrise

Modifisert, for å redusere kostnader og optimalisere responstid (opptil 5 millisekunder), versjon av IPS. Lansert av Samsung-konsernet og er en analog av H-IPS, AN-IPS, som er patentert av andre elektronikkutviklere.

Du kan lære mer om PLS-matrisen i artikkelen vår:

VA, MVA og PVA matriser

Dette er også en produksjonsteknologi, og ikke en egen type skjerm.

- forkortelse for "Vertical Alignment", i oversettelse - vertikal justering. I motsetning til TN-matriser, sender ikke VA-matriser lys i av-tilstand.
MVA matrise. Modifisert VA. Målet med optimaliseringen var å øke visningsvinklene. Å redusere responstiden var mulig takket være bruken av OverDrive-teknologi.
PVA matrise. Det er ikke en egen art. Det er en MVA patentert av Samsung under eget navn.

Det er også et enda større antall forskjellige forbedringer og forbedringer som den gjennomsnittlige brukeren neppe vil møte i praksis - det maksimale som produsenten angir på esken er hovedtypen skjerm og det er det.

Parallelt med LCD-skjermer har LED-teknologien utviklet seg. Fullverdige, renrasede LED-skjermer er laget av diskrete LED-er enten i en matrise- eller klyngemåte og finnes ikke i husholdningsapparater.

Årsaken til fraværet av lysdioder i full vekt på salg ligger i deres store dimensjoner, lave oppløsning og grove korn. Skjebnen til slike enheter er bannere, utendørs TV, mediefasader, en ticker-enhet.

Merk følgende! Ikke forveksle markedsføringsnavnet som "LED-skjerm" med en ekte LED-skjerm. Oftest vil dette navnet skjule en konvensjonell LCD av typen TN + Film, men bakgrunnsbelysningen vil bli laget ved hjelp av en LED-lampe, ikke en fluorescerende. Dette er alt som i en slik skjerm vil være fra LED-teknologi - bare bakgrunnsbelysningen.

OLED-skjermer

Et eget segment er OLED-skjermer, som er et av de mest lovende områdene:

Fordeler

liten vekt og totale dimensjoner;
lav appetitt på elektrisitet;
ubegrensede geometriske former;
ikke behov for spesiell belysning;
synsvinkler opp til 180 grader;
øyeblikkelig respons av matrisen;
kontrasten overgår alle kjente alternative teknologier;
muligheten til å lage fleksible skjermer;
temperaturområdet er bredere enn andre skjermer.

Feil

kort levetid for dioder av en viss farge;
umuligheten av å lage holdbare fullfargeskjermer;
svært høy pris, selv sammenlignet med IPS.

For referanse. Kanskje blir vi også lest av elskere av mobile enheter, så vi vil også berøre sektoren for bærbart utstyr:
AMOLED (Active Matrix Organic Light-Emitting Diode) - en kombinasjon av LED og TFT
Super AMOLED - Vel, her tror vi alt er klart!

Basert på dataene som er gitt, følger det at det er to typer monitormatriser - flytende krystall og LED. Kombinasjoner og variasjoner er også mulig.

Du bør vite at matrisene er delt av ISO 13406-2 og GOST R 52324-2005 i fire klasser, som vi bare vil si at den første klassen sørger for fullstendig fravær av døde piksler, og den fjerde klassen tillater opptil 262 defekter per million poeng.

Hvordan finne ut hvilken matrise som er i skjermen?

Det er tre måter å sjekke skjermens matrisetype:

a) Hvis pakningsboksen og den tekniske dokumentasjonen er bevart, kan du helt sikkert se en tabell med egenskapene til enheten, hvor informasjonen av interesse vil bli angitt.

b) Når du kjenner modellen og navnet, kan du bruke tjenestene til produsentens nettressurs.

Hvis du ser på fargebildet til en TN-skjerm fra forskjellige vinkler fra siden-topp-bunnen, vil du se fargeforvrengninger (opp til inversjon), falming, gulhet på den hvite bakgrunnen. Det er umulig å oppnå helt svart farge - det vil være dypt grått, men ikke svart.
IPS er lett å identifisere ved det svarte bildet, som får en lilla fargetone når øyet avviker fra den vinkelrette aksen.
Hvis de oppførte manifestasjonene er fraværende, er dette enten en mer moderne versjon av IPS eller OLED.
OLED skiller seg fra alle andre ved fravær av bakgrunnsbelysning, så den svarte fargen på en slik matrise er en fullstendig deaktivert piksel. Og selv den beste IPS-en har en svart farge som lyser i mørket på grunn av bakgrunnslys.

La oss finne ut hvilken som er den beste matrisen for en skjerm.

Hvilken matrise er bedre, hvordan påvirker de synet?

Så valget i butikkene er begrenset til tre teknologier TN, IPS, OLED.

Det er lavpris, har akseptable tidsforsinkelser og forbedrer stadig bildekvaliteten. Men på grunn av den lave kvaliteten på det endelige bildet, kan det bare anbefales til hjemmebruk - noen ganger for å se en film, noen ganger for å kjøre en leke og fra tid til annen jobbe med texas. Som du husker, når responstiden for de beste modellene 4 ms. Ulemper i form av dårlig kontrast og unaturlig farge gir økt øyetretthet.

IPS dette er selvfølgelig en helt annen sak! Lyse, saftige og naturlige farger på det overførte bildet vil gi utmerket arbeidskomfort. Anbefales for trykkerier, designere eller de som er villige til å betale en ryddig sum for enkelhets skyld. Vel, det vil ikke være veldig praktisk å spille på grunn av den høye responsen - ikke alle forekomster kan skilte med engang 16 ms. Følgelig - rolig, gjennomtenkt arbeid - JA. Det er kult å se en film – JA! Dynamiske skytespill - NEI! Men øynene blir ikke slitne.

OLED. Ah, drømmen! En slik skjerm kan få råd til enten av ganske velstående mennesker, eller de som bryr seg om synets tilstand. Hvis ikke for prisen, kan vi anbefale det til alle og enhver - egenskapene til disse skjermene har fordelene med alle andre teknologiske løsninger. Etter vår mening er det ingen ulemper her, bortsett fra kostnaden. Men det er håp - teknologien forbedres og følgelig billigere, slik at det forventes en naturlig reduksjon i produksjonskostnadene for produksjon, noe som vil gjøre dem rimeligere.

konklusjoner

Til dags dato er den beste matrisen for en skjerm selvfølgelig Ips / Oled, laget i henhold til prinsippet om organiske lysemitterende dioder, og de brukes ganske aktivt innen bærbart utstyr - mobiltelefoner, nettbrett og andre.

Men hvis det ikke er overdreven økonomiske ressurser, bør du velge enklere modeller, men uten feil med LED-bakgrunnsbelysningslamper. LED-lampen har lengre levetid, lysstrømstabilitet, et bredt utvalg av bakgrunnsbelysningskontroll og er svært økonomisk med tanke på energiforbruk.

Moderne enheter er utstyrt med skjermer med forskjellige konfigurasjoner. De viktigste for øyeblikket er baserte skjermer, men forskjellige teknologier kan brukes for dem, spesielt snakker vi om TFT og IPS, som er forskjellige i en rekke parametere, selv om de er etterkommere av samme oppfinnelse.

Nå er det et stort antall termer som angir visse teknologier, gjemmer seg under forkortelser. For eksempel kan mange ha hørt eller lest om IPS eller TFT, men få forstår hva den egentlige forskjellen er mellom dem. Dette skyldes mangel på informasjon i elektronikkkatalogene. Det er derfor det er verdt å forstå disse konseptene, og også bestemme om TFT eller IPS - som er bedre?

Terminologi

For å finne ut hva som vil være bedre eller verre i hvert enkelt tilfelle, må du finne ut hvilke funksjoner og oppgaver hver IPS er ansvarlig for, faktisk er det en TFT, eller snarere dens variasjon, i produksjonen som en viss teknologi var brukt - TN-TFT. Disse teknologiene bør vurderes mer detaljert.

Forskjeller

TFT (TN) er en av måtene å produsere matriser på, det vil si tynnfilmstransistorskjermer, der elementer er anordnet i en spiral mellom et par plater. I fravær av spenningsforsyning vil de bli vendt mot hverandre i rette vinkler i horisontalplanet. Den maksimale spenningen tvinger krystallene til å rotere slik at lyset som passerer gjennom dem fører til dannelse av svarte piksler, og i fravær av spenning - hvitt.

Hvis vi vurderer IPS eller TFT, er forskjellen mellom den første og den andre at matrisen er laget på grunnlaget beskrevet tidligere, men krystallene i den er ikke arrangert i en spiral, men parallelt med et enkelt skjermplan og til hverandre. I motsetning til TFT, roterer ikke krystallene i dette tilfellet i fravær av spenning.

Hvordan ser vi det?

Hvis du ser på IPS eller visuelt, er forskjellen mellom dem i kontrast, som er gitt av nesten perfekt svart reproduksjon. På den første skjermen vil bildet se klarere ut. Men kvaliteten på fargegjengivelsen ved bruk av en TN-TFT-matrise kan ikke kalles god. I dette tilfellet har hver piksel sin egen nyanse, forskjellig fra de andre. På grunn av dette er fargene sterkt forvrengt. Imidlertid har en slik matrise også en fordel: den er preget av den høyeste responshastigheten blant alle eksisterende for øyeblikket. En IPS-skjerm krever en viss tid før alle parallelle krystaller fullfører en hel sving. Det menneskelige øyet fanger imidlertid knapt opp forskjellen i responstid.

Viktige funksjoner

Hvis vi snakker om hva som er bedre i drift: IPS eller TFT, så er det verdt å merke seg at førstnevnte er mer energikrevende. Dette skyldes det faktum at det kreves en betydelig mengde energi for å rotere krystallene. Det er derfor, hvis en produsent står overfor oppgaven med å gjøre enheten sin energieffektiv, bruker den vanligvis en TN-TFT-matrise.

Hvis du velger en TFT- eller IPS-skjerm, er det verdt å merke seg de bredere synsvinklene til den andre, nemlig 178 grader i begge planene, noe som er veldig praktisk for brukeren. Andre har ikke vært i stand til å gi dette. Og en annen betydelig forskjell mellom disse to teknologiene er kostnadene for produkter basert på dem. TFT-matriser er foreløpig den billigste løsningen som brukes i de fleste budsjettmodeller, mens IPS tilhører et høyere nivå, men det er heller ikke topp.

IPS eller TFT-skjerm å velge?

Den første teknologien lar deg få et klart bilde av høyeste kvalitet, men det tar mer tid å rotere krystallene som brukes. Dette påvirker responstiden og andre parametere, spesielt batteriutladingshastigheten. Fargegjengivelsesnivået til TN-matriser er mye lavere, men responstiden deres er minimal. Krystallene her er ordnet i en spiral.

Faktisk kan man lett merke seg det utrolige gapet i kvaliteten på skjermer basert på disse to teknologiene. Dette gjelder også kostnad. TN-teknologi forblir på markedet utelukkende på grunn av prisen, men den er ikke i stand til å gi et saftig og lyst bilde.

IPS er en meget vellykket fortsettelse i utviklingen av TFT-skjermer. Et høyt kontrastnivå og ganske store visningsvinkler er ytterligere fordeler med denne teknologien. For eksempel, på TN-baserte skjermer, endrer noen ganger den svarte fargen i seg selv. Det høye strømforbruket til IPS-baserte enheter tvinger imidlertid mange produsenter til å bruke alternative teknologier eller senke dette tallet. Oftest finnes matriser av denne typen i kablede skjermer som ikke fungerer på batteristrøm, noe som gjør at enheten ikke er så flyktig. Det er imidlertid en pågående utvikling på dette området.

Kvaliteten på skjermmatrisen bestemmer ikke bare lysstyrken og skjønnheten til det viste bildet, men også komforten og sikkerheten for brukerens syn. Alle selskaper som produserer monitorer følger med i tiden og forbedrer hvert år sin produksjonsteknologi, prøver å oppnå perfekt fargegjengivelse og redusere belastningen på øynene.

Når du velger en skjerm, betaler kjøperen først og fremst oppmerksomhet til kvaliteten og typen på skjermen, fordi helsen til øynene dine avhenger av den. Den moderne skjermmatrisen består av flere lag:

aktiv matrise, takket være hvilken bildet dannes;
lag av flytende krystaller;
bakgrunnsbelysningslag, som kan være LED eller fluorescerende.

De fleste skjermer på markedet i dag har en flytende krystallskjerm med tynn filmmotstand (TFT-LCD). Det er flere teknologier som moderne skjermer produseres med. La oss prøve å finne ut fordelene og ulempene ved to populære teknologier TN + film og IPS.

Fordeler og ulemper med TFT TN

En av de første teknologiene, basert på hvilke skjermer fortsatt produseres i dag, er TN + film (Twisted Nematic + Film). Dette er en veldig vanlig og rimelig type matrise, som forbedres hvert år.

Den største fordelen er at utgivelsen av TN-skjermer har blitt brakt til perfeksjon, og dette kan redusere kostnadene betydelig. Den lave responstiden til matrisen lar deg se dynamiske scener uten forvrengning på flytende krystallmonitorer med TN+ filmteknologi.

Imidlertid har disse skjermene en rekke negative egenskaper, for eksempel:

lav fargegjengivelse på grunn av liten mengde data per kanal (6 bits);
lav kontrast på grunn av plasseringen av flytende krystaller i skjermen;
lav ytelse i visningsvinkler på skjermen;
høy sannsynlighet for utseendet til "ødelagte piksler".

Fordeler og ulemper med TFT IPS

En nyere utvikling innen skjermproduksjon er IPS-teknologi (in-plane switching). Denne typen skjerm ble oppfunnet for å eliminere manglene til tidligere modeller.

De viktigste fordelene med denne teknologien er:

forbedret fargegjengivelse (8 bits per kanal);
utvidede synsvinkler, når 178 grader fra ethvert punkt;
nesten standard sort.

Men fortsatt har skjermer med en IPS-matrise også negative aspekter, for eksempel:

lave indikatorer for lysstyrke og kontrast, på grunn av det særegne ved plasseringen av kontrollelektrodene;
dårlige responstider for matrise;
relativ kostnad.

Hver av de beskrevne teknologiene har sine fordeler og ulemper. Men nå er produksjonen av skjermer på et høyt nivå og forskjellene mellom skjermer med forskjellige teknologier er ikke så kritiske, noe som i stor grad forenkler valget ved kjøp.

Bildet dannes ved hjelp av individuelle elementer, som regel, gjennom et skanningssystem. Enkle enheter (elektroniske klokker, telefoner, spillere, termometre osv.) kan ha en monokrom eller 2-5 fargers skjerm. Flerfargebilde er generert med 2008) de fleste stasjonære skjermer basert på TN- (og noen *VA) matriser, samt alle bærbare skjermer, bruker matriser med 18-bits farger (6 biter per kanal), 24-bit emulering er flimrer av rystelser.

LCD-skjermenhet

Sub-piksel farge LCD

Hver piksel på en LCD-skjerm består av et lag med molekyler mellom to gjennomsiktige elektroder, og to polariserende filtre hvis polariseringsplan er (vanligvis) vinkelrett. I fravær av flytende krystaller blir lyset som sendes av det første filteret nesten fullstendig blokkert av det andre.

Overflaten på elektrodene i kontakt med flytende krystaller er spesielt behandlet for den første orienteringen av molekylene i én retning. I en TN-matrise er disse retningene innbyrdes perpendikulære, så molekylene stiller seg opp i en spiralformet struktur i fravær av stress. Denne strukturen bryter lys på en slik måte at før det andre filteret roterer polarisasjonsplanet, og lys passerer gjennom det uten tap. Bortsett fra absorpsjonen av halvparten av det upolariserte lyset av det første filteret, kan cellen betraktes som transparent. Hvis en spenning påføres elektrodene, har molekylene en tendens til å stille seg opp i retning av feltet, noe som forvrenger den spiralformede strukturen. I dette tilfellet motvirker de elastiske kreftene dette, og når spenningen slås av går molekylene tilbake til sin opprinnelige posisjon. Ved tilstrekkelig feltstyrke blir nesten alle molekyler parallelle, noe som fører til strukturens opasitet. Ved å variere spenningen kan du kontrollere graden av gjennomsiktighet. Hvis en konstant spenning påføres over lang tid, kan den flytende krystallstrukturen brytes ned på grunn av ionemigrering. For å løse dette problemet påføres en vekselstrøm, eller en endring i feltets polaritet med hver adressering av cellen (opasiteten til strukturen avhenger ikke av feltets polaritet). I hele matrisen er det mulig å kontrollere hver av cellene individuelt, men når antallet øker, blir dette vanskelig, ettersom antall nødvendige elektroder øker. Derfor brukes adressering etter rader og kolonner nesten overalt. Lyset som passerer gjennom cellene kan være naturlig - reflektert fra underlaget (i LCD-skjermer uten bakgrunnsbelysning). Men oftere brukt, i tillegg til uavhengighet fra ekstern belysning, stabiliserer dette også egenskapene til det resulterende bildet. Dermed består en fullverdig LCD-skjerm av elektronikk som behandler videoinngangssignalet, en LCD-matrise, en bakgrunnsbelysningsmodul, en strømforsyning og et hus. Det er kombinasjonen av disse komponentene som bestemmer egenskapene til skjermen som helhet, selv om noen egenskaper er viktigere enn andre.

LCD-skjermspesifikasjoner

De viktigste egenskapene til LCD-skjermer:

Oppløsning : Horisontale og vertikale dimensjoner uttrykt i piksler. I motsetning til CRT-skjermer har LCD-skjermer én, "native", fysisk oppløsning, resten oppnås ved interpolasjon.

Fragment av LCD-skjermmatrise (0,78x0,78 mm), forstørret 46 ganger.

Punktstørrelse: Avstanden mellom sentrene til tilstøtende piksler. Direkte relatert til fysisk oppløsning.

Skjermformat (format): Forholdet mellom bredde og høyde, for eksempel: 5:4, 4:3, 5:3, 8:5, 16:9, 16:10.

Synlig diagonal: Størrelsen på selve panelet, målt diagonalt. Visningsområdet avhenger også av formatet: en 4:3-skjerm har et større område enn en 16:9-skjerm med samme diagonal.

Kontrast: Forholdet mellom lysstyrken til det lyseste og det mørkeste punktet. Noen skjermer bruker et adaptivt bakgrunnsbelysningsnivå ved å bruke ekstra lamper, og kontrasttallet som er gitt for dem (kalt dynamisk) gjelder ikke for et statisk bilde.

Lysstyrke: Mengden lys en skjerm sender ut, vanligvis målt i candela per kvadratmeter.

Responstid: Minimumstiden det tar for en piksel å endre lysstyrken. Målemetodene er tvetydige.

Betraktningsvinkel: vinkelen der kontrastfallet når den angitte verdien beregnes forskjellig for forskjellige typer matriser og av forskjellige produsenter, og er ofte ikke sammenlignbar.

Matrix Type: Teknologien som LCD-skjermen er laget av.

Innganger: (f.eks. DVI, HDMI, etc.).

Teknologi

Klokke med LCD-display

LCD-skjermer ble utviklet i 1963 ved RCAs David Sarnoff Research Center i Princeton, New Jersey.

De viktigste teknologiene for produksjon av LCD-skjermer: TN + film, IPS og MVA. Disse teknologiene er forskjellige i geometrien til overflater, polymer, kontrollplate og frontelektrode. Av stor betydning er renheten og typen polymer med flytende krystallegenskaper som brukes i spesifikke utviklinger.

Responstiden til LCD-skjermer designet med SXRD-teknologi (eng. Silicon X-tal reflekterende skjerm - silisiumreflekterende flytende krystallmatrise), redusert til 5 ms. Sony, Sharp og Philips har i fellesskap utviklet PALC-teknologi. Plasmaadressert flytende krystall - plasmakontroll av flytende krystaller), som kombinerer fordelene med LCD (lysstyrke og rikdom av farger, kontrast) og plasmapaneler (store visningsvinkler horisontalt, H og vertikalt, V, høy oppdateringsfrekvens). Disse skjermene bruker gassutladningsplasmaceller som lysstyrkekontroll, og en LCD-matrise brukes til fargefiltrering. PALC-teknologi lar deg adressere hver skjermpiksel individuelt, noe som betyr uovertruffen kontrollerbarhet og bildekvalitet.

TN+film (Twisted Nematic + film)

Delen "film" i teknologiens navn betyr et ekstra lag som brukes for å øke visningsvinkelen (omtrent fra 90° til 150°). Foreløpig er prefikset "film" ofte utelatt, og kaller slike matriser ganske enkelt TN. Dessverre er det ennå ikke funnet en måte å forbedre kontrasten og responstiden for TN-paneler på, og responstiden for denne typen matrise er for tiden en av de beste, men kontrastnivået er det ikke.

TN + film er den enkleste teknologien.

TN + filmmatrisen fungerer slik: hvis det ikke tilføres spenning til underpikslene, roterer de flytende krystallene (og det polariserte lyset de sender ut) i forhold til hverandre med 90° i et horisontalt plan i rommet mellom de to platene . Og siden polarisasjonsretningen til filteret på den andre platen danner en vinkel på 90° med polarisasjonsretningen til filteret på den første platen, passerer lys gjennom den. Hvis de røde, grønne og blå underpikslene er fullt opplyst, vil det dannes en hvit prikk på skjermen.

Fordelene med teknologien inkluderer den korteste responstiden blant moderne matriser, samt lave kostnader.

IPS (In-Plane Switching)

In-Plane Switching-teknologi ble utviklet av Hitachi og NEC og var ment å overvinne manglene til TN+-film. Men mens IPS var i stand til å oppnå en 170° visningsvinkel, samt høy kontrast og fargegjengivelse, forble responstiden lav.

Foreløpig er IPS-teknologimatriser de eneste LCD-skjermene som alltid sender full RGB-fargedybde - 24 biter, 8 biter per kanal. TN-matriser er nesten alltid 6-bit, det samme er MVA-delen.

Hvis det ikke tilføres spenning til IPS, roterer ikke flytende krystallmolekylene. Det andre filteret roteres alltid vinkelrett på det første, og ikke noe lys passerer gjennom det. Derfor er visningen av svart farge nær ideell. Hvis transistoren svikter, vil den "ødelagte" pikselen for IPS-panelet ikke være hvit, som for TN-matrisen, men svart.

Når en spenning påføres, roterer flytende krystallmolekyler vinkelrett på utgangsposisjonen og sender lys.

IPS har nå blitt erstattet av teknologi S-IPS(Super-IPS, Hitachi-år), som arver alle fordelene med IPS-teknologi samtidig som den reduserer responstiden. Men til tross for at fargen på S-IPS-paneler har nærmet seg konvensjonelle CRT-skjermer, er kontrasten fortsatt et svakt punkt. S-IPS brukes aktivt i paneler fra 20", LG. Philips, NEC er fortsatt de eneste produsentene av paneler som bruker denne teknologien.

AS-IPS- Avansert Super IPS-teknologi (Advanced Super-IPS), ble også utviklet av Hitachi Corporation i året. De viktigste forbedringene var i kontrastnivået til konvensjonelle S-IPS-paneler, noe som førte det nærmere det til S-PVA-paneler. AS-IPS brukes også som navn på LG.Philips Corporation-skjermer.

A-TW-IPS- Advanced True White IPS (Advanced IPS with real white), utviklet av LG.Philips for selskapet. Den økte kraften til det elektriske feltet gjorde det mulig å oppnå enda større visningsvinkler og lysstyrke, samt å redusere interpikselavstanden. AFFS-baserte skjermer brukes hovedsakelig i nettbrett, på matriser produsert av Hitachi Displays.

*VA (vertikal justering)

MVA- Vertikal justering med flere domener. Denne teknologien ble utviklet av Fujitsu som et kompromiss mellom TN- og IPS-teknologier. Horisontale og vertikale visningsvinkler for MVA-matriser er 160° (opptil 176-178 grader på moderne monitormodeller), mens takket være bruken av akselerasjonsteknologi (RTC), er disse matrisene ikke langt bak TN + Film i responstid, men betydelig overstige egenskapene til sistnevnte fargedybde og troskap.

MVA er etterfølgeren til VA-teknologien introdusert i 1996 av Fujitsu. De flytende krystallene til VA-matrisen, når spenningen er av, er justert vinkelrett på det andre filteret, det vil si at de ikke sender lys. Når spenning tilføres, roterer krystallene 90° og en lys prikk vises på skjermen. Som i IPS-matriser, sender ikke piksler lys i fravær av spenning, og når de svikter, er de derfor synlige som svarte prikker.

Fordelene med MVA-teknologi er den dype sorte fargen og fraværet av både en spiralformet krystallstruktur og et dobbelt magnetfelt.

Ulemper med MVA sammenlignet med S-IPS: tap av detaljer i skyggene med vinkelrett visning, avhengighet av fargebalansen til bildet av synsvinkelen, lengre responstid.

Analogene til MVA er teknologier:

PVA (Mønstret vertikal justering) fra Samsung.
Super PVA fra Samsung.
Super MVA fra CMO.

Matriser MVA / PVA anses som et kompromiss mellom TN og IPS, både når det gjelder kostnad og forbrukerkvaliteter.

Fordeler og ulemper

Bildeforvrengning på LCD-skjermen ved bred visningsvinkel

Nærbilde av en typisk LCD-matrise. I midten kan du se to defekte underpiksler (grønn og blå).

For tiden er LCD-skjermer den viktigste retningen innen skjermteknologi i rask utvikling. Fordelene deres inkluderer: liten størrelse og vekt sammenlignet med CRT. LCD-skjermer, i motsetning til CRT-er, har ikke synlig flimmer, fokuserings- og konvergensdefekter, interferens fra magnetiske felt, problemer med bildegeometri og klarhet. Strømforbruket til LCD-skjermer er 2-4 ganger mindre enn for CRT- og plasmaskjermer av sammenlignbar størrelse. Strømforbruket til LCD-skjermer er 95 % bestemt av styrken til bakgrunnsbelysningslampene eller LED-bakgrunnsbelysningsmatrisen (eng. bakgrunnsbelysning- baklys) LCD-matrise. I mange moderne (2007) skjermer, for å justere lysstyrken til skjermens glød av brukeren, brukes pulsbreddemodulering av bakgrunnsbelysningslampene med en frekvens på 150 til 400 eller mer Hertz. LED-bakgrunnsbelysning brukes hovedsakelig i små skjermer, selv om det de siste årene har blitt stadig mer tatt i bruk i bærbare datamaskiner og til og med stasjonære skjermer. Til tross for de tekniske vanskelighetene med implementeringen, har den også åpenbare fordeler i forhold til lysrør, for eksempel et bredere emisjonsspekter, og derav fargespekteret.

På den annen side har LCD-skjermer også noen ulemper, ofte grunnleggende vanskelige å eliminere, for eksempel:

I motsetning til CRT-er, kan de vise et klart bilde i bare én ("standard") oppløsning. Resten oppnås ved interpolering med tap av klarhet. Dessuten kan for lave oppløsninger (for eksempel 320x200) ikke vises i det hele tatt på mange skjermer.
Fargespekteret og fargenøyaktigheten er lavere enn for henholdsvis plasmapaneler og CRT-er. På mange skjermer er det en uopprettelig ujevnhet i overføringen av lysstyrke (bånd i gradienter).
Mange LCD-skjermer har relativt lav kontrast og svartdybde. Å øke den faktiske kontrasten er ofte forbundet med å bare øke lysstyrken på bakgrunnsbelysningen, opp til ubehagelige verdier. Det mye brukte blanke belegget på matrisen påvirker kun den subjektive kontrasten i omgivelseslys.
På grunn av de strenge kravene til konstant tykkelse på matrisene, er det et problem med jevn fargeujevnhet (ujevnhet i bakgrunnsbelysningen).
Den faktiske bildeendringshastigheten forblir også lavere enn for CRT- og plasmaskjermer. Overdrive-teknologi løser problemet med hastighet bare delvis.
Kontrastens avhengighet av betraktningsvinkelen er fortsatt en betydelig ulempe ved teknologien.
Masseproduserte LCD-skjermer er mer sårbare enn CRT-er. Matrisen ubeskyttet av glass er spesielt følsom. Med sterkt trykk er irreversibel nedbrytning mulig. Det er også problemet med defekte piksler.
I motsetning til hva mange tror, forringes LCD-skjermpiksler, selv om nedbrytningshastigheten er den tregeste av alle skjermteknologier.

En lovende teknologi som kan erstatte LCD-skjermer regnes ofte som OLED-skjermer. På den annen side har denne teknologien møtt vanskeligheter i masseproduksjon, spesielt for matriser med stor diagonal.

se også

Synlig skjermområde
Antirefleksbelegg
no: Bakgrunnsbelysning

Linker

Informasjon om fluorescerende lamper som brukes til å lyse opp LCD-panelet
Flytende krystallskjermer (TN + film, IPS, MVA, PVA-teknologier)

Litteratur

Artamonov O. Parametre for moderne LCD-skjermer
Mukhin I. A. Hvordan velge en LCD-skjerm? . "Computer-Business Market", nr. 4 (292), januar 2005, s. 284-291.
Mukhin I. A. Utvikling av flytende krystallmonitorer. "KRINGKASTING Fjernsyns- og radiokringkasting": del 1 - nr. 2 (46) mars 2005, s.55-56; Del 2 - nr. 4(48) juni-juli 2005, s.71-73.
Mukhin I. A. Moderne flatskjerm-enheter "BROADCASTING Television and radio broadcasting": nr. 1(37), januar-februar 2004, s.
Mukhin I. A., Ukrainskiy O. V. Metoder for å forbedre kvaliteten på et TV-bilde gjengitt av flytende krystallpaneler. Materialer til rapporten på den vitenskapelige og tekniske konferansen "Modern Television", Moskva, mars 2006.