Ποιος τύπος μήτρας οθόνης είναι καλύτερο; Τύπος μήτρας παρακολούθησης AH-IPS

Πρώτα μια μικρή ορολογία

TFT-LCD  (Οθόνη Thin-Film Transistor Liquid-Crystal Display) είναι μια οθόνη υγρών κρυστάλλων με τρανζίστορ λεπτής μεμβράνης. Αυτός είναι ο σωστός τρόπος για να αναφέρουμε τα πιο κοινά σήμερα οθόνη υγρών κρυστάλλωνμε βάση μια μήτρα με ελεγχόμενα τρανζίστορ λεπτής μεμβράνης.

Ο σωλήνας καθοδικών ακτίνων (CRT) - ένας σωλήνας καθοδικών ακτίνων, αυτός είναι ο ίδιος με τον γνωστό "CRT" (σωλήνα καθοδικών ακτίνων).

Πώς ξεκίνησαν όλα

Οθόνες υγρών κρυστάλλων  σήμερα μπορείτε να συναντηθείτε οπουδήποτε - στα γραφεία σοβαρών εταιρειών, στην αίθουσα αναμονής του οδοντιάτρου, στο τραπέζι του κυβερνητικού αξιωματούχου και ακόμη και στο σπίτι με τους φίλους σας. Όχι όμως πολύ καιρό πριν, μια τέτοια οθόνη παρακολούθησε χιλιάδες δολάρια και ήταν το πλήθος μόνο πολύ πλούσιων ανθρώπων και πολύ "δροσερών" γραφείων.

Αν και, αν το σκεφτείς, η ιστορία των οθονών υγρών κρυστάλλων διαβάζει πάνω από εκατό χρόνια. Όχι, φυσικά, όχι οι συσκευές για την προβολή οπτικών πληροφοριών από έναν υπολογιστή, αλλά οι βασικές τους - οι λεγόμενοι υγροί κρύσταλλοι. Ανακαλύφθηκαν, όπως συμβαίνει συχνά στην επιστήμη, εντελώς ακούσια.

Το 1888, ο αυστριακός βοτανολόγος Friedrich Reinitzer διερεύνησε τις ιδιότητες της βενζονικής χοληστερόλης. Βρήκε ότι όταν θερμαίνεται, το κρύσταλλο μαλακώνει και στη συνέχεια μετατρέπεται σε πραγματικό υγρό. Μοιράστηκε την ανακάλυψη του με τον γερμανό φυσικό Otto Lehmann, ο οποίος ανακάλυψε κάποιες ιδιότητες κρυστάλλων, ειδικά όταν φωτίζεται. Ως εκ τούτου το όνομα που δόθηκε στον Otto Lehmann, "υγρό κρύσταλλο".

Οι υγροί κρύσταλλοι είναι σχεδόν εντελώς διαφανείς ουσίες με ιδιότητες εγγενείς τόσο στα υγρά όσο και στα στερεά. Το φως που διέρχεται από τους υγρούς κρυστάλλους αποκτά πόλωση σύμφωνα με τον προσανατολισμό των μορίων, πράγμα που είναι εγγενές στις στερεές ουσίες - κρύσταλλοι. Και στη δεκαετία του '60 του XX αιώνα, διαπιστώθηκε ότι όταν μια ηλεκτρική τάση εφαρμόζεται σε υγρούς κρυστάλλους, ο προσανατολισμός των μορίων αλλάζει - μια τυπική ιδιότητα ενός υγρού.

Πώς λειτουργεί μια οθόνη LCD;

Το φως από τον οπίσθιο φωτισμό περνάει πρώτα μέσω του πολωτικού φίλτρου, αποκτώντας πόλωση. Περαιτέρω, το φως περνά διαμέσου των ημιδιαφανών ηλεκτροδίων ελέγχου και φθάνει στο στρώμα υγρών κρυστάλλων. Με την αλλαγή της τάσης ελέγχου, η πόλωση της ροής φωτός μπορεί να αλλάξει από μια τιμή από 0 έως 90 μοίρες. Μετά από ένα στρώμα υγρών κρυστάλλων, βρίσκονται τα φίλτρα φωτός και εδώ κάθε σημείο είναι βαμμένο στο επιθυμητό χρώμα - κόκκινο, πράσινο ή μπλε. Εάν κοιτάξετε την οθόνη χωρίς ένα πολωτικό φίλτρο, δεν θα δείτε διαφορές χρώματος, επειδή τα μάτια μας δεν ξέρουν πώς να διακρίνει μεταξύ της πόλωσης του φωτός.

Αρχικά, οι μήτρες ελέγχου υγρών κρυστάλλων ήταν "παθητικές". Θα μπορούσαν να ελέγχουν μόνο τα τρία εικονοστοιχεία βάσης (κόκκινο, μπλε και πράσινο). Και μόνο μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, η τεχνολογία για την παραγωγή οθονών LCD μετατράπηκε στη χρήση των πάνελ LCD με ενεργό πίνακα. Σε αυτά, κάθε υποεικονοστοιχείο ελέγχθηκε χωριστά. Αυτό μας επέτρεψε να αυξήσουμε τον αριθμό των αποχρώσεων που αναπαράγονται από το μόνιτορ δεκάδες φορές - μέχρι και 16 εκατομμύρια.

Τεχνολογία LCD

Η πρώτη τεχνολογία με την οποία γίνονται ενεργές οθόνες LCD. Έχει εργαστεί στα καλύτερα σημεία, οπότε το κόστος των πινάκων είναι το χαμηλότερο. Η συντομογραφία TN + Film αντιπροσωπεύει το Twisted Nematic + Film. Στην κανονική κατάσταση, ελλείψει τάσης ελέγχου, οι υγροί κρύσταλλοι σε ΤΝ + Ταινία βρίσκονται σε μια στριμμένη φάση και ο υποβέλθιος καίει έντονα. Όσο μεγαλύτερη είναι η τάση που εφαρμόζεται στο κύτταρο, τόσο περισσότερο τα μόρια υγρών κρυστάλλων ισιώνουν. Στη μέγιστη τάση ελέγχου, το δευτερεύον σημείο θα σκουραίνει στο όριο. Υπάρχουν πολλά μειονεκτήματα αυτής της τεχνολογίας. Πρώτον, κάθε εικονοστοιχείο δεν θα είναι ποτέ τελείως σκοτεινό και το μαύρο χρώμα θα αποδειχθεί ατελή. Δεύτερον, εάν ο έλεγχος αποτύχει με τουλάχιστον ένα υποεικονοστοιχείο, σχηματίζεται μια φωτεινή δυσάρεστη κουκκίδα στην οθόνη και, τρίτον, η γωνία θέασης, παρά μια ειδική μεμβράνη επικάλυψης, σπανίως υπερβαίνει τους 140-150 μοίρες.

Το In-Plane Switching είναι μια τεχνολογία που αναπτύχθηκε από τη Hitachi και την NEC. Ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα είναι ότι και τα δύο ημιδιαφανή ηλεκτρόδια ελέγχου βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο - μόνο στην κάτω πλευρά του κυττάρου LCD. Οι υγροί κρύσταλλοι είναι διατεταγμένοι διαφορετικά από ό, τι με το TN + Film: σε χαλαρή κατάσταση δεν μεταδίδουν φως. Όσο μεγαλύτερη είναι η τάση ελέγχου, τόσο πιο κρύσταλλοι στρέφουν την πόλωση της φωτεινής δέσμης. Επιπλέον, οι μήτρες IPS έχουν μεγαλύτερη γωνία θέασης από την TN + Film. Αλλά αυτή η τεχνολογία έχει επίσης ένα σημαντικό μειονέκτημα - έναν μεγάλο χρόνο απόκρισης των υποεικονοστοιχείων - έως και 50 ms.

Η κατοχυρωμένη με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας τεχνολογία της Fujitsu ονομάζεται Κάθετη ευθυγράμμιση πολλών τομέων. Τα μόρια υγρών κρυστάλλων προσανατολίζονται στην κάθετη κατεύθυνση (κάθετη ευθυγράμμιση) και, ελλείψει τάσης ελέγχου, δεν αλλάζουν την πόλωση της ροής φωτός. Λόγω των χαρακτηριστικών σχεδιασμού (μακριές, κάθετα αλυσίδες κρυστάλλων), όταν αλλάζει η γωνία θέασης, η έξοδος φωτός του υποεικονοστοιχείου μπορεί να αλλάξει σημαντικά (και επομένως το χρώμα του προκύπτοντος εικονοστοιχείου). Επομένως, κάθε υποεικονοστοιχείο χωρίζεται σε πολλές ζώνες (Multi-Domain), κάθε μία από τις οποίες είναι βελτιστοποιημένη για την καλύτερη απόδοση φωτός στο οπτικό πεδίο του. Με αυτόν τον αρχικό τρόπο, επιλύθηκε το πρόβλημα των πολύ περιορισμένων γωνιών θέασης στην αρχική τεχνολογία VA.

Οι μήτρες MVA έχουν όλα τα πλεονεκτήματα της τεχνολογίας IPS (βαθύ μαύρο χρώμα φόντου, σκούρο χρώμα νεκρών pixel, ευρείες οπτικές γωνίες), αλλά ταυτόχρονα έχουν καλύτερη ταχύτητα αντίδρασης. Υπάρχουν όμως και μειονεκτήματα - ένας τέτοιος πίνακας αλλάζει γρήγορα αιχμηρές μεταβάσεις χρωμάτων και πολύ πιο αργή - ομαλή. Υπάρχει ένα ιδιαίτερο είδος αυτής της τεχνολογίας - PVA (Patterned Vertical Alignment) από τη Samsung. Σήμερα, η MVA είναι η πιο απαιτητική από την αγορά τεχνολογία.

Ποια είναι τα πλεονεκτήματα του TFT έναντι του CRT;

Ας ξεκινήσουμε με τη γεωμετρία. Η καθαρότητα και η ακρίβεια της εικόνας στην οθόνη LCD είναι πολύ υψηλότερη από αυτή μιας συμβατικής δέσμης ηλεκτρονίων. Στις οθόνες LCD, η γεωμετρία είναι ιδανική λόγω της τεχνολογίας παραγωγής μήτρας. Χρησιμοποιώντας το CRT, χρησιμοποιώντας τις διαθέσιμες ρυθμίσεις, μπορείτε να επιτύχετε καλή ακρίβεια γεωμετρικών χαρακτηριστικών, αλλά θα είναι ελαφρώς χειρότερες από αυτές της οθόνης LCD.

Στη συνέχεια, ρίξτε μια ματιά στο μείγμα. Ο όρος "ανάμιξη" σημαίνει τη σύγκλιση σε ένα σημείο των τριών συστατικών που το καθιστούν - κόκκινο, πράσινο και μπλε (RGB). Η λευκή κουκκίδα στο σκοτεινό φόντο της οθόνης πρέπει να είναι άσπρη και να μην χωρίζεται σε τρεις πολύχρωμες. Εδώ και πάλι, οι οθόνες LCD οδηγούν. Μπορεί να είναι λάθος να μιλάτε για τέλεια ανάμειξη οθονών LCD. Είναι απλά ότι σε αυτή την περίπτωση, οι αποστάσεις μεταξύ των υπο-εικονοστοιχείων είναι σταθερές και πολύ μικρές και το σημαντικότερο είναι ότι δεν χρειάζεται να σκεφτείτε να ρυθμίσετε τις πληροφορίες της μήτρας LCD και να επιλέξετε ένα καλά προσαρμοσμένο αντίγραφο (όπως συμβαίνει με τις οθόνες CRT). Είναι πολύ πιο δύσκολο για τις οθόνες CRT να εξασφαλίζουν ομοιόμορφη και σταθερή ανάμειξη σε ολόκληρη την περιοχή της οθόνης, επειδή πρόκειται για μια αναλογική συσκευή με τρία ηλεκτρονικά όπλα σε απόσταση μεταξύ τους. Για να αποκτήσετε καλή πληροφόρηση, χρησιμοποιούνται εξελιγμένα συστήματα αντιστάθμισης, προσαρμογές, καθώς και πολύπλοκα σχέδια συστημάτων εκτροπής.

Λίγο για την εστίαση. Η καλή εστίαση συνεπάγεται το ελάχιστο μέγεθος ενός μόνο εικονοστοιχείου και των σαφώς καθορισμένων ακμών του. Εάν η οθόνη είναι σωστά εστιασμένη, οι άκρες των μικρών αντικειμένων θα είναι απότομες και διαυγείς, χωρίς υπερβολική θολότητα. Για τους πίνακες LCD, από την αρχή της λειτουργίας τους, η εστίαση είναι πάντα τέλεια: κάθε εικονοστοιχείο (subpixel) είναι ένα ορθογώνιο ορθογώνιο με σαφώς καθορισμένα όρια. Μια οθόνη CRT μπορεί να συντονιστεί με πολύ καλούς δείκτες εστίασης, αλλά αυτό απαιτεί επίπονη ευθυγράμμιση και την επιλογή ενός καλού στιγμιότυπου kinescope μαζί με ένα σύστημα εκτροπής.

Αλλά όχι παντού, μια οθόνη LCD μπορεί να είναι καλύτερη από έναν αντίπαλο CRT. Άρρωστοι για όλους τους σχεδιαστές υπολογιστών, το ερώτημα είναι η απόδοση χρωμάτων. Η σωστή αναπαραγωγή χρώματος υποδηλώνει την ακρίβεια της αντιστοιχίας του χρώματος που εμφανίζεται στην οθόνη με το αρχικό χρώμα. Επιπλέον, η ακρίβεια αυτή πρέπει να διασφαλίζεται σε ολόκληρη την περιοχή χρωμάτων που είναι διαθέσιμη στην οθόνη. Σε αντίθεση με τους ανταγωνιστές CRT, τα TFT-LCD μπορούν να εμφανίσουν πολύ περιορισμένο αριθμό χρωμάτων, στις περισσότερες περιπτώσεις έχουν κακή γραμμικότητα των αποχρώσεων του γκρι και, πιο δυσάρεστα, η απόδοση χρώματος αλλάζει πολύ όταν ο παρατηρητής αποκλίνει δεξιά ή αριστερά

Το επόμενο στοιχείο απογοήτευσης για οθόνες LCD είναι η υποστήριξη για διάφορες αναλύσεις. Οι οθόνες LCD δεν είναι διαρθρωτικά προσαρμοσμένες για να υποστηρίζουν διαφορετικές αναλύσεις - χρησιμοποιούνται πολύπλοκοι αλγόριθμοι προσέγγισης ή παρεμβολής για άλλες λύσεις εκτός από αυτοδύναμες. Ένα καλό αποτέλεσμα επιτυγχάνεται μόνο στη φυσική ανάλυση της μήτρας. Οι οθόνες CRT, αντίθετα, είναι τέλεια προσαρμοσμένες σε μια μεγάλη ποικιλία γραφικών μέσων και με τη μείωση της ανάλυσης, η σαφήνεια αυξάνεται μόνο.

Αλλά οι οθόνες LCD έχουν κάποιες πιο θετικές πτυχές, εξετάζοντας τις οποίες, μόνο η τιμή αυτών των οθονών μπορεί να αποτρέψει την αγορά. Αυτό είναι ένα πολύ μικρότερο μέγεθος (και ως εκ τούτου η ευκολία στην τοποθέτηση στο τραπέζι και η ευκολία μεταφοράς) και η αξιοσημείωτη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας (και επομένως η εξοικονόμηση κόστους στην ηλεκτρική ενέργεια) και χαμηλότερο επίπεδο επιβλαβούς ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας και χαμηλότερη ευαισθησία στα μαγνητικά πεδία.

Μπορείτε να θυμηθείτε το γεγονός ότι πρόσφατα τα χαρακτηριστικά των οθονών LCD έχουν βελτιωθεί σημαντικά σε όλες τις αδύναμες περιοχές. Οι γωνίες που είναι πιο προσιτές για την παρακολούθηση της οθόνης έχουν γίνει μεγαλύτερες, η εικόνα είναι πιο έντονη, η αναπαραγωγή χρωμάτων είναι πιο καθαρή και πιο ρεαλιστική, η ταχύτητα απόκρισης των pixel είναι υψηλότερη και, το πιο σημαντικό, η τιμή είναι πιο προσιτή.

Μόλις κερδίσει τη θέση τους στην αγορά για οθόνες υπολογιστών, οι οθόνες υγρών κρυστάλλων όχι μόνο δεν πρόκειται να υποχωρήσουν από αυτές, αλλά είναι σε πλήρη εξέλιξη νέες, κερδίζοντας τη θέση τους στους επιτραπέζιους υπολογιστές τόσο από εταιρικούς όσο και από οικιακούς χρήστες.

Για πολλούς, οι οθόνες υγρών κρυστάλλων (LCD) συνδέονται κυρίως με οθόνες επίπεδης οθόνης, "δροσερές" τηλεοράσεις, φορητούς υπολογιστές, βιντεοκάμερες και κινητά τηλέφωνα. Μερικοί θα προσθέσουν εδώ PDAs, ηλεκτρονικά παιχνίδια, ΑΤΜ. Αλλά υπάρχουν ακόμα πολλές περιοχές όπου οι οθόνες με υψηλή φωτεινότητα, ισχυρή κατασκευή, που λειτουργούν σε μεγάλη κλίμακα θερμοκρασιών είναι απαραίτητες.

Οι επίπεδες οθόνες έχουν βρει εφαρμογή όπου κρίσιμες παράμετροι είναι η ελάχιστη κατανάλωση ενέργειας, το βάρος και οι διαστάσεις. Μηχανολογία, αυτοκινητοβιομηχανία, σιδηροδρομικές μεταφορές, εξόρυξη γεώτρησης, εξοπλισμό εξόρυξης, υπαίθριες πωλήσεις, ηλεκτρονικά αεροσκάφη, ναυτικό, ειδικά οχήματα, συστήματα ασφαλείας, ιατρικό εξοπλισμό, όπλα - αυτό δεν είναι ένας πλήρης κατάλογος εφαρμογών οθονών υγρών κρυστάλλων.

Η συνεχής ανάπτυξη τεχνολογιών σε αυτόν τον τομέα έχει επιτρέψει τη μείωση του κόστους παραγωγής LCD σε επίπεδο στο οποίο έχει σημειωθεί μια ποιοτική μετάβαση: το ακριβό εξωτικό έχει γίνει συνηθισμένο. Ένας σημαντικός παράγοντας στην ταχεία εξάπλωση των οθονών LCD στη βιομηχανία έχει γίνει ευκολία χρήσης.

Αυτό το άρθρο ασχολείται με τις βασικές παραμέτρους διάφορων τύπων οθονών υγρών κρυστάλλων, οι οποίες θα κάνουν μια σωστή και σωστή επιλογή LCD για κάθε συγκεκριμένη εφαρμογή (η μέθοδος "μεγαλύτερης και φθηνότερης" είναι σχεδόν πάντοτε πολύ ακριβή).

Η όλη ποικιλία οθονών LCD μπορεί να χωριστεί σε διάφορους τύπους ανάλογα με την τεχνολογία παραγωγής, το σχεδιασμό, τα οπτικά και ηλεκτρικά χαρακτηριστικά.

Τεχνολογία

Επί του παρόντος, χρησιμοποιούνται δύο τεχνολογίες στην κατασκευή LCD (Εικ. 1): παθητική μήτρα (PMLCD-STN) και ενεργή μήτρα (AMLCD).

Οι τεχνολογίες MIM-LCD και Diode-LCD δεν χρησιμοποιούνται ευρέως και συνεπώς δεν θα χάνουμε χρόνο σε αυτές.

Το Σχ. 1. Τύποι τεχνολογίας LCD

STN (Super Twisted Nematic) - ένας πίνακας που αποτελείται από στοιχεία LCD με μεταβλητή διαφάνεια.

Το TFT (Thin Film Transistor) είναι ένας ενεργός πίνακας στον οποίο κάθε εικονοστοιχείο ελέγχεται από ένα χωριστό τρανζίστορ.

Σε σύγκριση με μια παθητική μήτρα, η TFT LCD έχει υψηλότερη αντίθεση, κορεσμό, μικρότερο χρόνο εναλλαγής (δεν υπάρχουν "ουρές" σε κινούμενα αντικείμενα).

Ο έλεγχος φωτεινότητας στην οθόνη υγρών κρυστάλλων βασίζεται στην πόλωση του φωτός (γενική φυσική πορεία): το φως πολώνεται με τη διέλευση από ένα πολωτικό φίλτρο (με μια ορισμένη γωνία πόλωσης). Σε αυτή την περίπτωση, ο παρατηρητής βλέπει μόνο μια μείωση στη φωτεινότητα του φωτός (σχεδόν 2 φορές). Εάν ένα άλλο φίλτρο τοποθετηθεί πίσω από αυτό το φίλτρο, τότε το φως θα απορροφηθεί πλήρως (η γωνία πόλωσης του δεύτερου φίλτρου είναι κάθετη στη γωνία πόλωσης του πρώτου φίλτρου) ή θα περάσει τελείως (οι γωνίες πόλωσης συμπίπτουν). Με μια ομαλή αλλαγή στη γωνία πόλωσης του δεύτερου φίλτρου, η ένταση του μεταδιδόμενου φωτός θα αλλάξει ομαλά.

Η αρχή λειτουργίας και η δομή "σάντουιτς" όλων των LCD TFT είναι περίπου ίδιες (Εικ. 2). Το φως από τον οπίσθιο φωτισμό (νέον ή LED) περνά μέσα από τον πρώτο πολωτή και εισέρχεται στο στρώμα υγρών κρυστάλλων που ελέγχεται από ένα τρανζίστορ λεπτής μεμβράνης (TFT). Το τρανζίστορ δημιουργεί ένα ηλεκτρικό πεδίο που σχηματίζει τον προσανατολισμό των υγρών κρυστάλλων. Έχοντας περάσει μια τέτοια δομή, το φως αλλάζει την πόλωση του και είτε απορροφάται πλήρως από το δεύτερο φίλτρο πόλωσης (μαύρη οθόνη) είτε δεν απορροφάται (λευκό) ή η απορρόφηση είναι μερική (χρώμα φάσματος). Το χρώμα της εικόνας καθορίζεται από έγχρωμα φίλτρα (παρόμοια με τις καθοδικές λυχνίες, κάθε εικονοστοιχείο της μήτρας αποτελείται από τρία δευτερεύοντα εικονοστοιχεία - κόκκινο, πράσινο και μπλε).

Το Σχ. 2. Δομή TFT LCD

Pixel TFT

Χρωματικά φίλτρα για κόκκινο, πράσινο και μπλε είναι ενσωματωμένα στη βάση γυαλιού και βρίσκονται κοντά το ένα στο άλλο. Μπορεί να είναι μια κατακόρυφη λωρίδα, μια μωσαϊκή δομή ή μια δομή δέλτα (σχήμα 3). Κάθε εικονοστοιχείο (τελεία) αποτελείται από τρία κελιά των καθορισμένων χρωμάτων (υποεικονοστοιχεία). Αυτό σημαίνει ότι, σε μια ανάλυση του m x n, η ενεργός μήτρα περιέχει τρανζίστορ και υπο-εικονοστοιχεία 3 m x n. Το βήμα των εικονοστοιχείων (με τρία υποεικονοστοιχεία) για την οθόνη TFT 15,1 "(1024 x 768 εικονοστοιχεία) είναι περίπου 0,30 mm και για τα 18,1" (1280 x 1024 εικονοστοιχεία) είναι 0,28 mm. Οι οθόνες TFT έχουν φυσικό περιορισμό, ο οποίος καθορίζεται από τη μέγιστη περιοχή οθόνης. Μην περιμένετε ανάλυση 1280 x 1024 με διαγώνιο 15 "και ύψος 0,297 mm.

Το Σχ. 3. Δομή φίλτρου χρώματος

Σε κοντινή απόσταση, τα σημεία είναι ξεκάθαρα διακριτά, αλλά αυτό δεν έχει σημασία: κατά τη διαμόρφωση του χρώματος, η ιδιότητα του ανθρώπινου ματιού χρησιμοποιείται για να αναμιγνύει χρώματα υπό γωνία θέασης μικρότερη από 0,03 °. Σε απόσταση 40 cm από την οθόνη LCD με βήμα μεταξύ 0,1 mm υποπίξελ, η γωνία θέασης θα είναι 0,014 ° (το χρώμα κάθε υποπιέτρου θα διακρίνεται μόνο από άτομο με αετούρα όραση).

Τύποι οθονών LCD

Το TN (Twist Nematic) TFT ή TN + Film TFT είναι η πρώτη τεχνολογία που εμφανίζεται στην αγορά LCD, το κύριο πλεονέκτημα της οποίας είναι & χαμηλό κόστος. Μειονεκτήματα: Το μαύρο χρώμα μοιάζει περισσότερο με το σκούρο γκρι χρώμα, το οποίο οδηγεί σε χαμηλή αντίθεση εικόνας, τα "νεκρά" εικονοστοιχεία (όταν αποτυγχάνουν τα τρανζίστορ) είναι πολύ φωτεινά και αισθητά.

IPS (Switch In-Pane) (Hitachi) ή Super Fine TFT (NEC, 1995). Χαρακτηρίζεται από τη μεγαλύτερη γωνία θέασης και υψηλή ακρίβεια χρώματος. Η γωνία θέασης επεκτείνεται σε 170 °, άλλες λειτουργίες - όπως το TN + Film (χρόνος απόκρισης περίπου 25ms), σχεδόν τέλειο μαύρο χρώμα. Πλεονεκτήματα: καλή αντίθεση, νεκρό pixel - μαύρο.

Super IPS (Hitachi), Advansed SFT (κατασκευαστής - NEC). Πλεονεκτήματα: η εικόνα με έντονη αντίθεση, οι χρωματικές παραμορφώσεις είναι σχεδόν ανεπαίσθητες, οι γωνίες θέασης αυξάνονται (έως και 170 ° κάθετα και οριζόντια) και εξασφαλίζεται εξαιρετική σαφήνεια.

UA-IPS (Ultra Advanced IPS), UA-SFT (Ultra Advanced SFT) (NEC). Ο χρόνος αντίδρασης επαρκεί για την εξασφάλιση ελάχιστης παραμόρφωσης χρώματος κατά την προβολή της οθόνης υπό διαφορετικές γωνίες, την αυξημένη διαφάνεια του πίνακα και την επέκταση της γκάμας χρωμάτων σε ένα αρκετά υψηλό επίπεδο φωτεινότητας.

MVA (Κατακόρυφη ευθυγράμμιση πολλών τομέων) (Fujitsu) Το κύριο πλεονέκτημα είναι ο μικρότερος χρόνος αντίδρασης και η υψηλή αντίθεση. Το κύριο μειονέκτημα είναι το υψηλό κόστος.

PVA (Σχεδίαση κάθετης ευθυγράμμισης) (Samsung). Κατακόρυφη τοποθέτηση LCD μικροδομής.

Κατασκευή

Ο σχεδιασμός της οθόνης υγρών κρυστάλλων καθορίζεται από τη θέση των στρωμάτων στο "σάντουιτς" (συμπεριλαμβανομένου του στρώματος οδηγού φωτός) και έχει μεγάλη σημασία για την ποιότητα της εικόνας στην οθόνη (σε οποιεσδήποτε συνθήκες: από ένα σκοτεινό δωμάτιο έως το φως του ήλιου). Τρεις βασικοί τύποι έγχρωμων LCD χρησιμοποιούνται σήμερα:

• διαπερατό, προοριζόμενο κυρίως για εσωτερικό εξοπλισμό.
• Το ανακλαστικό χρησιμοποιείται σε αριθμομηχανές και ρολόγια.
• η προβολή (προβολή) χρησιμοποιείται σε προβολείς LCD.

Ο συμβιβασμός του μεταδόσιμου τύπου απεικόνισης για λειτουργία, τόσο σε εσωτερικούς χώρους όσο και στον περιβάλλοντα φωτισμό, είναι ο μετασχηματιστικός τύπος κατασκευής.

Διαπερατός τύπος οθόνης. Σε αυτόν τον τύπο σχεδίου, το φως εισέρχεται μέσω του πάνελ υγρών κρυστάλλων στην πίσω πλευρά (φωτισμός) (Εικ. 4) Οι περισσότερες οθόνες LCD που χρησιμοποιούνται σε φορητούς και φορητούς υπολογιστές κατασκευάζονται με αυτή την τεχνολογία. Η μεταδόσιμη οθόνη LCD έχει υψηλή ποιότητα εικόνας σε εσωτερικούς χώρους και χαμηλή (μαύρη οθόνη) στο φως του ήλιου, όπως οι ακτίνες του ήλιου που ανακλάται από την επιφάνεια της οθόνης καταστέλλουν εντελώς το φως που εκπέμπεται από τον οπίσθιο φωτισμό. Αυτό το πρόβλημα επιλύεται (προς το παρόν) με δύο τρόπους: αυξάνοντας τη φωτεινότητα του φωτισμού και μειώνοντας την ποσότητα του ανακλώμενου ηλιακού φωτός.

Το Σχ. 4. Σχεδίαση οθόνης υγρών κρυστάλλων τύπου μετάδοσης

Για να λειτουργήσει το φως της ημέρας στη σκιά, απαιτείται οπίσθιος φωτισμός, παρέχοντας 500 cd / m2, σε άμεσο ηλιακό φως - 1000 cd / m2. Μια φωτεινότητα 300 cd / m² μπορεί να επιτευχθεί με τη μεγιστοποίηση της φωτεινότητας μιας λυχνίας CCFL (λαμπτήρα φθορισμού) ή με την προσθήκη μιας δεύτερης λυχνίας που βρίσκεται απέναντι. Τα μοντέλα LCD υψηλής φωτεινότητας χρησιμοποιούν από 8 έως 16 λάμπες. Ωστόσο, η αύξηση της φωτεινότητας του φωτισμού αυξάνει την κατανάλωση ενέργειας των μπαταριών (ένας οπίσθιος φωτισμός καταναλώνει περίπου το 30% της ενέργειας που καταναλώνει η συσκευή). Επομένως, οι οθόνες υψηλής φωτεινότητας μπορούν να χρησιμοποιηθούν μόνο με εξωτερική πηγή ενέργειας.

Η μείωση της ποσότητας του ανακλώμενου φωτός επιτυγχάνεται με την εφαρμογή μιας επίστρωσης αντι-ανακλάσεως σε ένα ή περισσότερα στρώματα της οθόνης, αντικαθιστώντας το πρότυπο πολωτικό στρώμα με ένα ελάχιστο ανακλαστικό στρώμα, προσθέτοντας φιλμ που αυξάνουν τη φωτεινότητα και έτσι αυξάνουν την απόδοση της φωτεινής πηγής. Στις οθόνες Fujitsu LCD ο μετατροπέας είναι γεμάτος με υγρό με δείκτη διάθλασης ίσο με τον δείκτη διάθλασης του πίνακα αφής, ο οποίος μειώνει σημαντικά την ποσότητα του ανακλώμενου φωτός (αλλά επηρεάζει σημαντικά το κόστος).

Τύπος διαφανούς οθόνης (διαφανής)  παρόμοια με τη μετάδοση, αλλά μεταξύ του στρώματος των υγρών κρυστάλλων και του φωτισμού έχει το λεγόμενο. μερικώς αντανακλαστικό στρώμα (σχήμα 5). Μπορεί να είναι μερικώς ασημένια ή να αντικατοπτρίζεται πλήρως με πολλές μικρές τρύπες. Όταν μια τέτοια οθόνη χρησιμοποιείται σε εσωτερικούς χώρους, λειτουργεί παρόμοια με μια διαπεραστική οθόνη LCD, στην οποία μέρος του φωτός απορροφάται από το ανακλαστικό στρώμα. Στο φως της ημέρας, το φως του ήλιου ανακλάται από το στρώμα του καθρέφτη και φωτίζει το στρώμα LC, ενώ το φως διέρχεται από τους υγρούς κρυστάλλους δύο φορές (προς τα μέσα και στη συνέχεια προς τα έξω). Ως αποτέλεσμα, η ποιότητα εικόνας στο φως της ημέρας είναι χαμηλότερη από ό, τι σε τεχνητό φωτισμό σε ένα δωμάτιο όταν το φως περνάει από την οθόνη LCD μία φορά.

Το Σχ. 5. Σχεδίαση οθόνης υγρών κρυστάλλων διαφανούς τύπου

Η ισορροπία μεταξύ της ποιότητας της εικόνας σε εσωτερικούς χώρους και στο φως της ημέρας επιτυγχάνεται με την επιλογή των χαρακτηριστικών των στρωμάτων μετάδοσης και ανακλάσεως.

Ανακλαστική προβολή (αντανακλαστικό) έχει μια πλήρως ανακλαστική στρώση καθρέφτη. Όλος ο φωτισμός (ηλιακός ή εμπρός φωτισμός) (Εικ. 6) περνάει από την οθόνη LCD, ανακλάται από το στρώμα του καθρέφτη και περνά ξανά μέσα από την οθόνη LCD. Σε αυτή την περίπτωση, η ποιότητα της εικόνας των ανακλαστικών οθονών είναι χαμηλότερη από την ποιότητα της ημι-μετάδοσης (καθώς και στις δύο περιπτώσεις χρησιμοποιούνται παρόμοιες τεχνολογίες). Σε εσωτερικούς χώρους, ο οπίσθιος φωτισμός δεν είναι τόσο αποτελεσματικός όσο ο οπίσθιος φωτισμός και, κατά συνέπεια, η ποιότητα της εικόνας είναι χαμηλότερη.

Το Σχ. 6. Ο σχεδιασμός του ανακλαστικού τύπου οθόνης υγρών κρυστάλλων

Κύριες παράμετροι των πάνελ υγρών κρυστάλλων

Άδεια.  Ένας ψηφιακός πίνακας, ο αριθμός των εικονοστοιχείων στον οποίο αντιστοιχεί αυστηρά στην ονομαστική ανάλυση, θα πρέπει να μεγεθύνει σωστά και γρήγορα την εικόνα. Ένας απλός τρόπος για να ελέγξετε την ποιότητα κλιμάκωσης είναι να αλλάξετε την ανάλυση (στο κείμενο της οθόνης σε μικρή εκτύπωση). Από τα περιγράμματα των γραμμάτων είναι εύκολο να παρατηρήσετε την ποιότητα της παρεμβολής. Ένας αλγόριθμος υψηλής ποιότητας παράγει ομαλά, αλλά ελαφρώς θολή γράμματα, ενώ η γρήγορη παρεμβολή με ακέραια στοιχεία εισάγει απαραιτήτως παραμόρφωση. Η απόδοση είναι η δεύτερη παράμετρος ανάλυσης (χρειάζεται χρόνος για να παρεμβληθεί η κλίμακα ενός πλαισίου).

Dead pixels.  Ορισμένα εικονοστοιχεία (pixels) ενδέχεται να μην λειτουργούν σε επίπεδο πλαίσιο (είναι πάντα το ίδιο χρώμα), τα οποία εμφανίζονται κατά τη διάρκεια της παραγωγής και δεν μπορούν να αποκατασταθούν.

Το πρότυπο ISO 13406-2 καθορίζει οριακές τιμές για τον αριθμό ελαττωματικών εικονοστοιχείων ανά εκατομμύριο. Σύμφωνα με τον πίνακα, οι πίνακες LCD χωρίζονται σε 4 κατηγορίες.

Πίνακας 1

   Τύπος 1 - συνεχώς λαμπερά εικονοστοιχεία (λευκό). Τύπος 2 - νεκρά εικονοστοιχεία (μαύρο); Τύπος 3 - ελαττωματικά κόκκινα, μπλε και πράσινα υποεικονοστοιχεία.

Γωνία προβολής.  Η μέγιστη γωνία θέασης ορίζεται ως η γωνία με την οποία μειώνεται η αντίθεση της εικόνας κατά 10 φορές. Αλλά, πρώτα απ 'όλα, όταν αλλάζετε τη γωνία θέασης από το 90 (οι χρωματικές παραμορφώσεις είναι ορατές, οπότε όσο μεγαλύτερη είναι η γωνία θέασης, τόσο καλύτερη είναι η οριζόντια και η κατακόρυφη γωνία θέασης, οι συνιστώμενες ελάχιστες τιμές είναι 140 και 120 μοίρες αντίστοιχα.

Χρόνος απόκρισης (αδράνεια) - ο χρόνος κατά τον οποίο ο τρανζίστορ κατορθώνει να αλλάξει τον χωρικό προσανατολισμό των μορίων των υγρών κρυστάλλων (τόσο μικρότερος τόσο καλύτερος). Για να διασφαλιστεί ότι τα γρήγορα κινούμενα αντικείμενα δεν φαίνονται θολά, αρκεί ένας χρόνος απόκρισης 25 ms. Αυτή η παράμετρος αποτελείται από δύο τιμές: τον χρόνο ενεργοποίησης του εικονοστοιχείου (χρόνος εμφάνισης) και τον χρόνο απενεργοποίησης (χρόνος αποκοπής). Ο χρόνος απόκρισης (πιο συγκεκριμένα, ο χρόνος απενεργοποίησης ως ο μεγαλύτερος χρόνος για τον οποίο ένα μόνο εικονοστοιχείο αλλάζει τη φωτεινότητα όσο το δυνατόν περισσότερο) καθορίζει το ρυθμό ανανέωσης της εικόνας στην οθόνη

FPS \u003d 1 s / χρόνος απόκρισης.

Φωτεινότητα  - το πλεονέκτημα μιας οθόνης LCD, η οποία είναι κατά μέσον όρο δύο φορές υψηλότερη από τους δείκτες CRT: με την αύξηση της έντασης του οπίσθιου φωτισμού, η φωτεινότητα αυξάνεται αμέσως και σε ένα CRT είναι απαραίτητη η αύξηση της ροής ηλεκτρονίων, η οποία θα επιφέρει σημαντική επιπλοκή του σχεδιασμού της και θα αυξήσει την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Η συνιστώμενη τιμή φωτεινότητας είναι τουλάχιστον 200 cd / m2.

Αντίθεση  που ορίζεται ως ο λόγος μεταξύ μέγιστης και ελάχιστης φωτεινότητας. Το κύριο πρόβλημα είναι η δυσκολία απόκτησης ενός μαύρου σημείου, επειδή Ο οπίσθιος φωτισμός είναι πάντα ανοιχτός και το φαινόμενο πόλωσης χρησιμοποιείται για τη λήψη σκοτεινών τόνων. Το μαύρο χρώμα εξαρτάται από την ποιότητα της επικάλυψης της φωτεινής ροής του οπίσθιου φωτισμού.

LCD ως αισθητήρες.  Η μείωση του κόστους και η εμφάνιση των μοντέλων LCD που λειτουργούν σε δύσκολες συνθήκες λειτουργίας επέτρεψαν να συνδυαστούν σε ένα άτομο (μπροστά σε οθόνη υγρών κρυστάλλων) ένα μέσο για την παραγωγή οπτικών πληροφοριών και ένα μέσο εισαγωγής πληροφοριών (πληκτρολόγιο). Το έργο της κατασκευής ενός τέτοιου συστήματος απλοποιείται χρησιμοποιώντας έναν ελεγκτή σειριακής διεπαφής, ο οποίος συνδέεται, αφενός, με την οθόνη LCD και, αφετέρου, κατευθείαν στη σειριακή θύρα (ΣΟΜ1 - ΣΟΜ4) (εικ. 7). Για τον έλεγχο, την αποκωδικοποίηση σημάτων και την καταστολή του "chatter" (αν μπορείτε να το καλέσετε ανίχνευση αφής), χρησιμοποιείται ένας ελεγκτής PIC (για παράδειγμα IF190 από την οθόνη δεδομένων), ο οποίος παρέχει υψηλή ταχύτητα και ακρίβεια στον προσδιορισμό του σημείου επαφής.

Το Σχ. 7. Το μπλοκ διάγραμμα της οθόνης TFT στο παράδειγμα της NL6448BC-26-01 απεικονίζει την εταιρεία NEC

Τελειώνουμε αυτή τη θεωρητική έρευνα και προχωρούμε στις πραγματικότητες του σήμερα και πιο συγκεκριμένα σε αυτό που είναι επί του παρόντος διαθέσιμο στην αγορά εμφάνισης υγρών κρυστάλλων. Μεταξύ όλων των κατασκευαστών TFT LCD, θεωρούν NEC, Sharp, Siemens και Samsung. Η επιλογή αυτών των επιχειρήσεων καθορίζεται από το

1. ηγετική θέση στην αγορά για οθόνες LCD και τεχνολογίες παραγωγής TFT LCD.
2. διαθεσιμότητα προϊόντων στην αγορά των χωρών της ΚΑΚ.

Η NEC Corporation παράγει οθόνες υγρών κρυστάλλων (20% της αγοράς) σχεδόν από τη στιγμή εμφάνισής τους και προσφέρει όχι μόνο μεγάλη ποικιλία αλλά και διάφορες επιλογές: τυποποιημένες, ειδικές και ειδικές. Η βασική επιλογή είναι υπολογιστές, εξοπλισμός γραφείου, οικιακές ηλεκτρονικές συσκευές, συστήματα επικοινωνίας κλπ. Ειδική εκτέλεση εφαρμόζεται στις μεταφορές (οποιεσδήποτε: χερσαίες και θαλάσσιες), συστήματα ελέγχου κυκλοφορίας, συστήματα ασφαλείας, ιατρικός εξοπλισμός (που δεν σχετίζονται με συστήματα υποστήριξης ζωής). Για συστήματα όπλων, αεροπορία, διαστημικό εξοπλισμό, συστήματα ελέγχου για πυρηνικούς αντιδραστήρες, συστήματα υποστήριξης της ζωής και άλλα παρόμοια, προβλέπεται μια ειδική έκδοση (είναι σαφές ότι αυτό δεν είναι φθηνό).

Ο πίνακας των κατασκευασμένων πάνελ LCD για βιομηχανική χρήση (ένας μετατροπέας για οπίσθιο φωτισμό παρέχεται ξεχωριστά) παρουσιάζεται στον Πίνακα 2 και ένα μπλοκ διάγραμμα (χρησιμοποιώντας ως παράδειγμα το 10-ιντσών NL6448BC26-01) φαίνεται στο Σχ. 8.

Το Σχ. 8. Εμφάνιση εμφάνισης

Πίνακας 2. Μοντέλα πίνακα LCD NEC

Μοντέλο	Διαγώνιο μέγεθος ιντσών	Αριθμός εικονοστοιχείων	Αριθμός χρωμάτων	Περιγραφή
NL8060BC31-17	12,1	800x600	262144	Υψηλή φωτεινότητα (350cd / m2)
NL8060BC31-20	12,1	800x600	262144	Ευρεία γωνία θέασης
NL10276BC20-04	10,4	1024x768	262144	-
NL8060BC26-17	10,4	800x600	262144	-
NL6448AC33-18Α	10,4	640x480	262144	Ενσωματωμένος μετατροπέας
NL6448AC33-29	10,4	640x480	262144	Υψηλή φωτεινότητα, μεγάλη γωνία θέασης, ενσωματωμένος μετατροπέας
NL6448BC33-46	10,4	640x480	262144	Υψηλή φωτεινότητα, μεγάλη γωνία θέασης
NL6448CC33-30W	10,4	640x480	262144	Χωρίς φωτισμό
NL6448BC26-01	8,4	640x480	262144	Υψηλή φωτεινότητα (450 cd / m2)
NL6448BC20-08	6,5	640x480	262144	-
NL10276BC12-02	6,3	1024x768	16, 19Μ	-
NL3224AC35-01	5,5	320x240	Πλήρες χρώμα
NL3224AC35-06	5,5	320x240	Πλήρες χρώμα	Ξεχωριστή είσοδος NTSC / PAL RGB, ενσωματωμένος μετατροπέας, λεπτός
NL3224AC35-10	5,5	320x240	Πλήρες χρώμα	Ξεχωριστή είσοδος NTSC / PAL RGB, ενσωματωμένος μετατροπέας
NL3224AC35-13	5,5	320x240	Πλήρες χρώμα	Ξεχωριστή είσοδος NTSC / PAL RGB, ενσωματωμένος μετατροπέας
NL3224AC35-20	5,5	320x240	262, 144	Υψηλή φωτεινότητα (400 cd / m2)

Διαδραμάτισε σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη της τεχνολογίας LCD. Η Sharp εξακολουθεί να είναι μεταξύ των ηγετών της τεχνολογίας. Ο πρώτος υπολογιστής CS10A του κόσμου δημιουργήθηκε το 1964 από τη συγκεκριμένη εταιρεία. Τον Οκτώβριο του 1975, το πρώτο συμπαγές ψηφιακό ρολόι κατασκευάστηκε με τεχνολογία TN LCD. Στο δεύτερο μισό της δεκαετίας του '70, η μετάβαση ξεκίνησε από οκτώ τμήματα υγρών κρυστάλλων δείκτες στην παραγωγή των πινάκων με την αντιμετώπιση κάθε σημείου. Το 1976, η Sharp κυκλοφόρησε μια ασπρόμαυρη τηλεόραση με διαγώνιο οθόνης 5,5 ιντσών, με βάση μια μήτρα LCD με ανάλυση 160x120 pixels. Μια σύντομη λίστα προϊόντων παρατίθεται στον πίνακα 3.

Πίνακας 3. Μοντέλα ευκρινών πλαισίων LCD

Παράγει οθόνες υγρών κρυστάλλων ενεργού μήτρας σε τρανζίστορ λεπτής μεμβράνης χαμηλής θερμοκρασίας πολυσιλικό. Τα κύρια χαρακτηριστικά των οθονών με διαγώνιο 10,5 "και 15" δίνονται στον πίνακα 4. Δώστε προσοχή στο φάσμα των θερμοκρασιών λειτουργίας και της αντίστασης σε σοκ.

Πίνακας 4. Βασικά χαρακτηριστικά των οθονών LCD της Siemens

Σημειώσεις:

I - ενσωματωμένο μετατροπέα l - σύμφωνα με τις απαιτήσεις του προτύπου MIL-STD810

Η εταιρεία παράγει οθόνες υγρών κρυστάλλων με το εμπορικό σήμα "Wiseview ™". Ξεκινώντας με την απελευθέρωση ενός πάνελ TFT 2 ιντσών για την υποστήριξη του Διαδικτύου και της κίνησης στα κινητά τηλέφωνα, η Samsung παράγει σήμερα μια σειρά οθονών από 1,8 "έως 10,4" στην κατηγορία των μικρών και μεσαίων TFT LCD, μερικά μοντέλα σχεδιασμένα να λειτουργούν σε φυσικό φως πίνακας 5).

Πίνακας 5. Βασικά χαρακτηριστικά των LCD μικρών και μεσαίων μεγεθών της Samsung

Σημειώσεις:

LED - LED CCFL - λαμπτήρας φθορισμού ψυχρής καθόδου.

Οι οθόνες χρησιμοποιούν τεχνολογία PVA.

Συμπεράσματα

Προς το παρόν, η επιλογή ενός μοντέλου εμφάνισης υγρών κρυστάλλων προσδιορίζεται από τις απαιτήσεις μιας συγκεκριμένης εφαρμογής και, σε πολύ μικρότερο βαθμό, από το κόστος μιας LCD.

Όπως συμβαίνει συνήθως με τις συντομογραφίες που χρησιμοποιούνται για την ένδειξη των ειδικών χαρακτηριστικών και των τεχνικών χαρακτηριστικών, συμβαίνουν σύγχυση και αντικατάσταση των εννοιών όσον αφορά τα TFT και IPS. Σε μεγάλο βαθμό εξαιτίας ανεπιφύλακτη περιγραφή των ηλεκτρονικών συσκευών στους καταλόγους, οι καταναλωτές θέτουν το ζήτημα της επιλογής αρχικά λανθασμένα. Έτσι, ο πίνακας IPS είναι ένα είδος TFT μήτρας, οπότε είναι αδύνατο να συγκριθούν αυτές οι δύο κατηγορίες. Ωστόσο, για τον ρώσο καταναλωτή, η συντομογραφία TFT αναφέρεται συχνά στην τεχνολογία TN-TFT, οπότε μπορεί κανείς να κάνει ήδη μια επιλογή. Έτσι, μιλώντας για τις διαφορές μεταξύ των οθονών TFT και IPS, θα έχουμε κατά νου τις οθόνες TFT που κατασκευάζονται με τεχνολογίες TN και IPS.
TN-TFT  - Τεχνολογία για την πραγματοποίηση μιας μήτρας υγρού κρυστάλλου (σε τρανζίστορ λεπτής μεμβράνης) όταν οι κρύσταλλοι, ελλείψει τάσης, περιστρέφονται μεταξύ τους υπό γωνία 90 μοιρών στο οριζόντιο επίπεδο μεταξύ των δύο πλακών. Οι κρύσταλλοι είναι διατεταγμένοι σε μια σπείρα και ως αποτέλεσμα, όταν εφαρμόζεται η μέγιστη τάση, οι κρύσταλλοι περιστρέφονται κατά τέτοιο τρόπο ώστε να σχηματίζονται μαύρα εικονοκύτταρα όταν το φως περνά μέσα από αυτά. Χωρίς ένταση - λευκό.
IPS - τεχνολογία για την εκτέλεση μιας μήτρας από υγρό κρύσταλλο (σε τρανζίστορ λεπτής μεμβράνης) όταν οι κρύσταλλοι είναι παράλληλοι μεταξύ τους κατά μήκος ενός μόνο επιπέδου της οθόνης και όχι ελικοειδώς. Ελλείψει τάσης, τα μόρια υγρών κρυστάλλων δεν περιστρέφονται.
  Στην πράξη, η σημαντικότερη διαφορά μεταξύ της μήτρας IPS και της μήτρας TN-TFT είναι το αυξημένο επίπεδο αντίθεσης λόγω της σχεδόν τέλειας εμφάνισης του μαύρου. Η εικόνα είναι σαφέστερη.
  Η ποιότητα της απόδοσης χρώματος των πινάκων TN-TFT αφήνει πολύ επιθυμητό. Κάθε εικονοστοιχείο σε αυτή την περίπτωση μπορεί να έχει τη δική του απόχρωση, διαφορετική από τις άλλες, ως αποτέλεσμα της οποίας τα χρώματα παραμορφώνονται. Το IPS χειρίζεται ήδη την εικόνα πολύ πιο προσεκτικά.
  Ο ρυθμός απόκρισης του TN-TFT είναι ελαφρώς υψηλότερος από αυτόν άλλων πινάκων. Το IPS χρειάζεται χρόνο για να περιστρέψει ολόκληρη τη σειρά παράλληλων κρυστάλλων. Έτσι, όταν εκτελείτε εργασίες όπου η ταχύτητα έλξης είναι σημαντική, είναι πολύ πιο αποδοτικό να χρησιμοποιείτε TN πίνακες. Από την άλλη πλευρά, σε καθημερινή χρήση, ένα άτομο δεν παρατηρεί τη διαφορά στο χρόνο απόκρισης.
  Οι οθόνες και οι οθόνες που βασίζονται σε μήτρες IPS είναι πολύ πιο εντατικές στην κατανάλωση ενέργειας. Αυτό οφείλεται στο υψηλό επίπεδο τάσης που απαιτείται για την περιστροφή της συστοιχίας των κρυστάλλων. Επομένως, η τεχνολογία TN-TFT ικανοποιεί τις εργασίες εξοικονόμησης ενέργειας σε κινητές και φορητές συσκευές.
  Οι οθόνες βασισμένες σε IPS έχουν ευρείες γωνίες θέασης, δηλαδή δεν στρεβλώνουν ή αναστρέφουν τα χρώματα αν η θέα πέσει υπό γωνία. Σε αντίθεση με την TN, οι γωνίες θέασης IPS είναι 178 μοίρες τόσο κατακόρυφα όσο και οριζόντια.
  Μια άλλη διαφορά, σημαντική για τον τελικό χρήστη, είναι η τιμή. Το TN-TFT σήμερα είναι η φθηνότερη και πιο μαζική έκδοση του πίνακα, έτσι χρησιμοποιείται σε μοντέλα ηλεκτρονικών υπολογιστών.

Η Difference.ru διαπίστωσε ότι η διαφορά μεταξύ των οθονών TFT (TN-TFT) και IPS έχει ως εξής:

Οι οθόνες IPS είναι λιγότερο ευαίσθητες και έχουν μεγαλύτερη καθυστέρηση απόκρισης.
  Οι οθόνες IPS παρέχουν καλύτερη αναπαραγωγή και αντίθεση χρώματος.
  Οι γωνίες θέασης των οθονών IPS είναι σημαντικά μεγαλύτερες.
  Οι οθόνες IPS απαιτούν περισσότερη ισχύ.
  Οι οθόνες IPS είναι ακριβότερες.

Πρέπει να σημειωθεί αμέσως ότι κάθε τεχνολογία έχει αρκετούς θαυμαστές και συνεπώς οι έντονες συζητήσεις στο Διαδίκτυο δεν υποχωρούν ακόμη και για μια στιγμή. Αυτό αφορά κυρίως το θέμα "AMOLED vs. IPS", αφού οι μήτρες TN είναι κάπως διαφορετικές και δεν αξιώνουν τις δάφνες της "πιο υγιούς τεχνολογίας". Αφού επανεξετάσαμε αρκετές κριτικές, συνεχίσαμε να κάνουμε το μυαλό μας, το οποίο θα μοιραστούμε μαζί σας.

Σύγκριση των μήτρων IPS και TN

Το γεγονός ότι οι οθόνες που δημιουργήθηκαν με την τεχνολογία TN δεν εξαφανίστηκαν από την αγορά υποδηλώνει ότι εξακολουθούν να είναι σε ζήτηση. Το κύριο πλεονέκτημά τους είναι η τιμή, καθώς το κόστος των οθονών TN είναι κατά μέσο όρο 20-50% χαμηλότερο από τις αντίστοιχες συσκευές IPS. Το δεύτερο ανταγωνιστικό πλεονέκτημα ονομάζεται χαμηλός χρόνος απόκρισης: οι σύγχρονες οθόνες με TN-matrix έχουν χρόνο απόκρισης περίπου 1 ms, ενώ οι οθόνες IPS έχουν χαρακτηριστικό των 5 - 8 ms. Ωστόσο, το τελευταίο είναι αρκετό για την προβολή ταινιών και ακόμη και τρισδιάστατων παιχνιδιών με μεγάλο αριθμό δυναμικών σκηνών και ως εκ τούτου μπορείτε να αγνοήσετε αυτήν την παράμετρο, ενώ βρίσκεται στο καθορισμένο εύρος.

Asus MeMO Pad ME172V με οθόνη TN

Σε αντίθεση με τα παραπάνω, οι οθόνες IPS εμφανίζουν μεγαλύτερη αντίθεση, καθώς και φωτεινότητα της εικόνας και, κυρίως, εξαιρετικές γωνίες θέασης. Επιπλέον, το πάχος των συσκευών με μήτρες IPS είναι ελαφρώς χαμηλότερο από αυτό των αντιπάλων της TN, κάτι που ισχύει μερικές φορές για τα smartphones και τα tablet. Ένα άλλο πλεονέκτημα είναι η καλύτερη ποιότητα εικόνας όταν εκτίθεται σε άμεσο ηλιακό φως από την οθόνη IPS, η οποία είναι και πάλι σημαντική για φορητές συσκευές. Συμφωνώ, καλύπτοντας συνεχώς την οθόνη ενός smartphone με το χέρι σας για να δείτε τουλάχιστον κάτι στο δρόμο δεν είναι πολύ βολικό, και ως εκ τούτου τηλέφωνα με TN-οθόνες ομαλά πάει στη λήθη.

Συμπέρασμα:Οι οθόνες με TN-matrices είναι κατάλληλες για τον εταιρικό τομέα, καθώς και για οθόνες και δισκία μη απαιτητικών πελατών που δεν φοβούνται την εξοικονόμηση. Για τους ιδιοκτήτες smartphones και εκείνους που δεν περιορίζονται στα μέσα, αξίζει να επιλέξετε συσκευές εξοπλισμένες με οθόνες IPS.

Σύγκριση AMOLED και TN

Οι άνθρωποι που δεν δουλεύουν πάρα πολύ στην τεχνολογία παραγωγής οθονών μερικές φορές καλούν τις οθόνες με TN-matrices τίποτα περισσότερο από TFT. Ζητούν από τους πωλητές ερωτήσεις όπως: "Τι είναι καλύτερο AMOLED ή TFT;", Αναγκάζοντας τους τελευταίους να χαμογελούν δυναμικά και να εξηγήσουν το υλικό σε περίεργους πελάτες. Υποθέτουμε ότι μεταξύ των αναγνωστών μας δεν υπάρχουν, και επομένως θα προχωρήσουμε στο θέμα του τίτλου.

Ταμπλέτα Ramos W30 με οθόνη ISP

Γενικά, είναι δύσκολο να συγκριθούν αυτές οι δύο τεχνολογίες, καθώς οι συσκευές που κατασκευάζονται με τη χρήση τους είναι σχεδιασμένες για διαφορετικές κατηγορίες πελατών. Η AMOLED είναι κατά κύριο λόγο ένα αφιέρωμα στη μόδα και ένα βήμα προς την καινοτομία. Οι πελάτες που εξετάζουν την αγορά εξοπλισμού με οθόνη AMOLED βασίζονται στην αγορά μιας σύγχρονης συσκευής με χαρακτηριστικά κορυφαίας ποιότητας και μελετούν δευτερευόντως την τιμή και λαμβάνουν αποφάσεις. Οι αγοραστές εξοπλισμού με οθόνη TN, αντίθετα, αναζητούν το μέγιστο για τα χρήματά τους και ο προϋπολογισμός εδώ είναι ο πρωταρχικός παράγοντας κατά την αγορά. Σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά, η AMOLED είναι πιο κοντά στην IPS και κατά συνέπεια τα συμπεράσματα για σύγκριση είναι κατάλληλα.

Συμπέρασμα:Εφόσον οι οθόνες AMOLED είναι ακόμη πιο ακριβές από την IPS, δεν θα πρέπει να τις κοιτάξετε όταν επιλέγετε μια επιλογή προϋπολογισμού ή μέσου προϋπολογισμού. Αν ο στόχος σας είναι μια συσκευή με υψηλή ποιότητα εικόνας, τότε θα πάτε κατευθείαν στον επόμενο υπότιτλο.

Σύγκριση των AMOLED και IPS

Έτσι φτάσαμε στο βασικό ερώτημα του άρθρου: "Τι είναι καλύτερο AMOLED ή IPS;". Και, βέβαια, για να ολοκληρώσουμε, θα πρέπει να εξετάσετε τα πλεονεκτήματα και τις αδυναμίες κάθε τεχνολογίας.

Προβολή γωνιών.  Και οι δύο τεχνολογίες έχουν εξαιρετικές οπτικές γωνίες, ενώ οι ιδιοκτήτες tablet smartphone συσχετίζονται μεταξύ τους για να πούμε ότι η οθόνη AMOLED / IPS είναι σίγουρα καλύτερη. Δεν υπάρχουν πραγματικά μεγάλες διαφορές, ωστόσο, οι χρήστες και οι εμπειρογνώμονες σημειώνουν ότι σε μεγάλες οπτικές γωνίες, η διαφορά μεταξύ των οθονών IPS και AMOLED εμφανίζεται στην μπλε ή πρασινωπή απόχρωση της εικόνας.

Εξοικονόμηση ενέργειας.  Το γεγονός είναι ότι εδώ πρέπει να πούμε για ένα χαρακτηριστικό αυτών των δύο τεχνολογιών. Οι οθόνες με μήτρες IPS δίνουν το καλύτερο λευκό χρώμα στους ανταγωνιστές τους, ενώ οι οθόνες AMOLED είναι ηγέτες στην εμφάνιση μαύρων χρωμάτων (παρεμπιπτόντως, γι 'αυτό ονομάζονται ακόμα πιο αντίθετες). Εάν η οθόνη AMOLED πρέπει συχνά να εμφανίζει λευκά χρώματα, για παράδειγμα, όταν χρησιμοποιείτε ένα πρόγραμμα περιήγησης, η κατανάλωση ενέργειας αυξάνεται κατά περίπου 5 φορές.

Samsung ATIV Smart PC Hybrid Tablet με οθόνη AMOLED

Σαφήνεια εικόνας.  Οι οθόνες AMOLED χρησιμοποιούν ως επί το πλείστον τη διάταξη του υποτίτλου PenTile. Αν και οι προγραμματιστές ισχυρίζονται ότι αυτό δεν επηρεάζει την εικόνα, πολλοί χρήστες καλούν την εικόνα των οθονών IPS με μεγαλύτερη σαφήνεια σε σύγκριση. Από την άλλη πλευρά, ίσως είναι μόνο ύποπτες;

Πάχος οθόνης.  Εδώ το πλεονέκτημα των οθονών AMOLED είναι αναμφισβήτητο. Η έλλειψη ξεχωριστού στρώματος οπίσθιου φωτισμού καθιστά τέτοιες οθόνες πολύ λεπτότερες.

Φωτεινότητα και αντίθεση. Αυτά τα χαρακτηριστικά των οθονών AMOLED είναι πραγματικά υψηλότερα από αυτά των ανταγωνιστών. Από την άλλη πλευρά, πολλοί άνθρωποι θεωρούν τους υπερκορεσμένους και κουραστικούς οφθαλμούς, ειδικά με παρατεταμένη χρήση. Φαίνεται ότι αυτό το θέμα παραμένει ζήτημα γεύσης για κάθε συγκεκριμένο χρήστη.

Οθόνη Burnout.  Αυτό το στοιχείο ισχύει κυρίως για οργανικές οθόνες. Το θλιβερό γεγονός είναι ότι όταν η στατική εικόνα εμφανίζεται για μεγάλο χρονικό διάστημα, τα "ίχνη" της παραμένουν στην οθόνη. Επομένως, για παράδειγμα, στις οθόνες των smartphone εμφανίζονται "εικόνες" συνεχώς εμφανιζόμενων εικονιδίων.

Χρόνος απόκρισης.  Οι οθόνες AMOLED πιστεύεται ότι έχουν χαμηλότερους χρόνους απόκρισης από τις οθόνες IPS. Στην πράξη, αυτή η διαφορά είναι ασήμαντη και είναι κατάλληλη μόνο για τεχνικές μάρκετινγκ.

Συμπέρασμα:  Αν και οπαδοί της τεχνολογίας AMOLED με ρίχνουν (δηλαδή, τον συγγραφέα) με ντομάτες, η υποκειμενική μου γνώμη είναι υπέρ της IPS. Η τεχνολογία έχει περισσότερα πλεονεκτήματα, αλλά η τιμή των συσκευών είναι ακόμα χαμηλότερη. Πιστεύουμε ότι οι οργανικές οθόνες θα εμφανιστούν ακόμα μετά από αρκετά χρόνια βελτίωσης της τεχνολογίας σε όλη τη δόξα της, αλλά μέχρι στιγμής, τα χαρακτηριστικά τους χάνουν στην κατηγορία ποιότητας-τιμής.

Επιλέγοντας μια οθόνη, τηλεόραση ή τηλέφωνο, ο αγοραστής συχνά αντιμετωπίζει την επιλογή του τύπου οθόνης. Ποια από αυτά πρέπει να προτιμάται: IPS ή TFT; Ο λόγος αυτής της σύγχυσης ήταν η συνεχής βελτίωση της τεχνολογίας απεικόνισης.

Όλες οι οθόνες με τεχνολογία TFT χωρίζονται σε τρεις κύριους τύπους:

1. TN + Film.
2. PVA / MVA.

Δηλαδή, η τεχνολογία TFT είναι ενεργή οθόνη υγρών κρυστάλλωνκαι το IPS είναι μία από τις ποικιλίες αυτού του πίνακα. Και η σύγκριση αυτών των δύο κατηγοριών δεν είναι δυνατή, αφού στην πράξη είναι ένα και το αυτό. Αλλά αν κατανοήσετε λεπτομερέστερα τι είναι μια οθόνη TFT-matrix, τότε μπορεί να γίνει σύγκριση, αλλά όχι μεταξύ οθονών, αλλά μεταξύ των τεχνολογιών για την κατασκευή τους: IPS και TFT-TN.

Γενική έννοια του TFT

Το TFT (Thin Film Transistor) μεταφράζεται ως τρανζίστορ λεπτού υμενίου. Η οθόνη TFT βασίζεται σε ενεργό πίνακα. Αυτή η τεχνολογία περιλαμβάνει την σπειροειδή διάταξη των κρυστάλλων, η οποία, κάτω από συνθήκες υψηλής τάσης, περιστρέφεται με τέτοιο τρόπο ώστε η οθόνη να γίνει μαύρη. Και απουσία υψηλής τάσης ισχύος, βλέπουμε μια λευκή οθόνη. Εμφανίζει με αυτή την έξοδο τεχνολογίας μόνο σκούρο γκρι αντί για τέλειο μαύρο. Ως εκ τούτου, οι οθόνες TFT είναι δημοφιλείς κυρίως στην κατασκευή φθηνότερων μοντέλων.

Περιγραφή IPS

Τεχνολογία Matrix LCD IPS (In-Plane Switching) παράλληλη διάταξη κρυστάλλων σε όλο το επίπεδο της οθόνης. Δεν υπάρχουν σπείρες εδώ. Και έτσι οι κρύσταλλοι δεν περιστρέφονται υπό συνθήκες υψηλής τάσης. Με άλλα λόγια, η τεχνολογία IPS δεν είναι παρά ένα βελτιωμένο TFT. Μεταδίδει μαύρο πολύ καλύτερα, βελτιώνοντας έτσι τον βαθμό αντίθεσης και τη φωτεινότητα της εικόνας. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η τεχνολογία αυτή είναι ακριβότερη από το TFT και χρησιμοποιείται σε πιο ακριβό μοντέλα.

Βασικές διαφορές μεταξύ TN-TFT και IPS

Επιθυμώντας να πουλήσουν όσο το δυνατόν περισσότερα προϊόντα, οι διαχειριστές πωλήσεων παραπλανούν τους ανθρώπους ότι τα TFT και IPS είναι εντελώς διαφορετικοί τύποι οθονών. Οι ειδικοί μάρκετινγκ δεν παρέχουν εξαντλητικές πληροφορίες σχετικά με τις τεχνολογίες και αυτό τους επιτρέπει να περάσουν από μια υπάρχουσα ανάπτυξη μόλις εμφανίστηκε.

Κοιτάζοντας το IPS και το TFT, το βλέπουμε αυτό είναι σχεδόν το ίδιο. Η μόνη διαφορά είναι ότι μια οθόνη με τεχνολογία IPS είναι πιο πρόσφατη ανάπτυξη σε σύγκριση με το TN-TFT. Παρ 'όλα αυτά, μπορούν να διακριθούν ορισμένες διαφορές μεταξύ αυτών των κατηγοριών:

1. Ενισχυμένη αντίθεση. Ο τρόπος με τον οποίο εμφανίζεται το μαύρο επηρεάζει άμεσα την αντίθεση της εικόνας. Εάν κλίνετε την οθόνη με τεχνολογία TFT χωρίς IPS, τότε η ανάγνωση κάτι θα είναι πρακτικά αδύνατη. Και όλα εξαιτίας του γεγονότος ότι η οθόνη όταν γέρνει γίνεται σκοτεινή. Αν ληφθεί υπόψη ο πίνακας IPS, λόγω του γεγονότος ότι το μαύρο χρώμα μεταδίδεται τέλεια με κρυστάλλους, η εικόνα είναι αρκετά ξεκάθαρη.
2. Η αναπαραγωγή χρωμάτων και ο αριθμός των εμφανιζόμενων αποχρώσεων. Ο πίνακας TN-TFT δεν αναπαράγει τα χρώματα με τον καλύτερο τρόπο. Και όλα επειδή κάθε εικονοστοιχείο έχει τη δική του απόχρωση και αυτό οδηγεί σε παραμόρφωση χρώματος. Μια οθόνη με τεχνολογία IPS μεταδίδει την εικόνα πολύ πιο προσεκτικά.
3. Απόκριση απόκρισης. Ένα από τα πλεονεκτήματα των οθονών TN-TFT μέσω IPS είναι η απόκριση υψηλής ταχύτητας. Και όλοι επειδή το IPS χρειάζεται πολύ χρόνο για να μετατρέψει πολλούς παράλληλους κρυστάλλους. Από αυτό καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι όταν η ταχύτητα σχεδίασης έχει μεγάλη σημασία, είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσετε μια οθόνη με μια μήτρα TN. Οι οθόνες με τεχνολογία IPS είναι πιο αργές, αλλά αυτό δεν παρατηρείται στην καθημερινή ζωή. Και για να προσδιορίσουμε αυτή τη διαφορά είναι δυνατή μόνο εφαρμόζοντας ειδικά σχεδιασμένες τεχνολογικές δοκιμές. Κατά κανόνα, είναι προτιμότερο να δίνετε προτίμηση σε οθόνες με μήτρα IPS.
4. Γωνία προβολής. Λόγω της ευρείας γωνίας θέασης, η οθόνη IPS δεν παραμορφώνει την εικόνα, ακόμα κι αν την κοιτάξετε σε γωνία 178 μοιρών. Επιπλέον, μια τέτοια τιμή της γωνίας θέασης μπορεί να είναι τόσο κατακόρυφη όσο και οριζόντια.
5. Ένταση ενέργειας. Οι οθόνες με τεχνολογία IPS, σε αντίθεση με το TN-TFT, απαιτούν περισσότερη ενέργεια. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι για να μετατρέψετε τους παράλληλους κρυστάλλους χρειάζεστε πολλή τάση. Ως αποτέλεσμα, η μπαταρία είναι πιο φορτωμένη από ό, τι όταν χρησιμοποιείτε μια μήτρα TFT. Αν χρειάζεστε μια συσκευή με χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, τότε η τεχνολογία TFT θα ήταν μια ιδανική επιλογή.
6. Πολιτική τιμολόγησης. Τα περισσότερα ηλεκτρονικά μοντέλα προϋπολογισμού χρησιμοποιούν οθόνες βασισμένες στην τεχνολογία TN-TFT, δεδομένου ότι αυτό το είδος μήτρας είναι το πιο οικονομικό. Σήμερα, οι οθόνες με μήτρα IPS είναι ακριβότερες, αλλά χρησιμοποιούνται σχεδόν σε όλα τα σύγχρονα ηλεκτρονικά μοντέλα. Αυτό βαθμιαία οδηγεί στο γεγονός ότι η μήτρα IPS μετακινεί πρακτικά τον εξοπλισμό με την τεχνολογία TN-TFT.

Περίληψη

Με βάση τα παραπάνω, μπορούμε να συνοψίσουμε το ακόλουθο αποτέλεσμα.