Типы LCD матриц

Почти все хотя бы раз в жизни слышали о термине ЖК-дисплей. Для многих пользователей, однако, ЖК-дисплей (Liquid Dipslay Crystal) — это технология, которая связана с довольно популярными тонкими и легкими дисплеями.

ЖК-дисплей изначально нашел свое широкое применение в развитии электронных калькуляторов и электронных часов. Впоследствии эта технология была разработана и начала использовать компьютерные технологии в производстве тонких дисплеев для портативных компьютеров. Сегодня, эта технология стремительно развивается (в целях достижения более высокого качества изображения) и потребители имеют большой интерес к покупке такого дисплея для дома и офиса.

В основе любого ЖК-дисплей находятся две пластины из поляризационного материала, между которыми находится раствор жидких кристаллов. Когда по пластинам течет электрический ток, жидкие кристаллы занимают такое положение, чтобы в них не мог пройти свет. ЖК-дисплеи бывают двух основных типов — монохромные и цветные. Монохромные ЖК-дисплеи (те, которые используются в калькуляторах и аналоговых часах) показывают изображения синим или темно-серым цветом на серо-белом фоне. Ситуация с цветными ЖК-дисплеями выглядит несколько иначе — передача цветных изображений происходит с помощью двух основных методов пассивной и активной матрицы.

Пассивная матрица использует две технологии для визуализации изображений — CSTN и DSTN. Первые произведенные матрицы этих типов были с большим успехом использованы в ноутбуках. Серьезным недостатком является их более низкая контрастность изображения и узкие горизонтальные и вертикальные углы обзора. С финансовой точки зрения, пассивная матрица намного дешевле, чем активная, что делает ее достаточно экономичным решением для создания красочных дисплеев современных мобильных телефонов (GSM телефоны и т.д.)

Активный тип матрицы основывается на другой технологии, называемой TFT (Thin Film Transistor). Она позволяет воспроизводить цветные изображения, которые могут быть сравнимы только со старыми ЭЛТ-мониторами. По сравнению с пассивной матрицей, этот тип является более дорогим в производстве, и с технологической и с финансовой точки зрения и используется для настольных мониторов, ноутбуков и мобильных телефонов. В мониторах, использующих матрицы этого типа, каждый пиксель управляется транзисторами.

Ячеек в активной матрице больше, чем в пассивной, а это значит, что в них может пройти больше света. Это, в свою очередь, приводит к значительному увеличению угла обзора и позволяет более настраивать более высокие коэффициенты контраста. В этом отношении активная матрица гораздо лучше, чем пассивная.

Все ЖК-дисплеи используют поляризованный свет, который проходит через несколько фильтров. Каждый из них выполняет определенную функцию. Свет проникает в слой, заполненный жидкими кристаллами. Эти кристаллы находятся под контролем транзистора, и после применения давления на жидкие кристаллы, они располагаются в определенном порядке. В зависимости от угла поляризации, свет поглощается полностью или частично. Таким образом могут быть созданы все полутона от черного до чисто белого. Каждый пиксель в ЖК-дисплее состоит из трех компонентов — красного, зеленого и синего. В настоящее время наиболее распространены три типа ЖК-дисплеев — TN TFT, IPS и MVA, TN TFT или TN + Film TFT и TN + Film TFT.

На практике это наиболее распространенные типы ЖК-дисплеев на рынке. С исторической точки зрения TN TFT является первой официально представленой ЖК-технологией. Позже был добавлен дополнительный внешний слой, с помощью которого достигается значительное увеличения горизонтальных и вертикальных углов обзора. Этот тип дисплеев очень распространен из-за низкой стоимости производства, и именно поэтому они и по сей день продолжают производиться.

В более старых ЖК-дисплеях серьезным недостатком были узкие вертикальные углы обзора и точное воспроизведение черного цвета. На протяжении многих лет, однако, TN TFT технология быстро развивалась и на сегодняшний день, 15 — и 17-дюймовые ЖК-дисплеи могут предложить подробное отображение темных оттенков от серого до черного. Другая проблема с дисплеями такого типа возникает, когда впервые появляются «мертвые пиксели». Появление мертвых пикселей – это абсолютно нормальный процесс и он происходит, когда управляющий транзистор пикселя перестает работать. Это приводит к появлению в TN TFT дисплеях «мертвой» области, которая хорошо видна невооруженным глазом.

Этот тип дисплея характеризуются низкой цветопередачей, что не является критическим в случае выбора его для дома и офиса. Но это делает такие мониторы неприемлемыми для профессионалов, которые занимаются допечатной подготовкой и проектной деятельностью.

Super-IPS TFT и In-Plane Switching

Такой тип относится к следующему технологическому развитию ЖК-дисплеев, которые являются профессионально ориентированными. Технология была официально представлена в 1996 году компанией Хитачи, миссию этой технологии было исправление недостатков, существующих на данный момент в TN мониторах (плохая цветопередача, узкие углы просмотра).

Было увеличено время отклика пикселя (в первых моделях IPS до 50 мс!). Положительной стороной этого метода является то, что «умирают» черные пиксели, в отличие от чисто белых в TN TFT панелях. Благодаря этой технологии, после «смерти» пикселей вместо яркой раздражающей точки на дисплее появляется черная точка и пользователю это практически не заметно.

Чуть позже технология была названа IPS, которую для простоты называли S-IPS (Super — IPS). LG даже разработали технологию, назвав ее TW-IPS (True Wide — IPS), которая, кроме хорошего качества и быстрое время отклика предлагает значительное увеличение угла обзора на S-IPS дисплеях.

В общем, IPS предназначен для профессионального сегмента рынка, где очень важным является качество покупки. Эта технология известна в вариациях S-IPS (Super IPS) и DD-IPS (Dual Domen IPS).

МVА

(Multi-Domain Alignment)

Это третья технология для ЖК-мониторов, которая была разработана Fujitsu в 1998 году как компромисс в цене и в техническом отношении между TN и IPS дисплеями. Технология называется MVA (Multi-Domain Vertical Alignment). Одним из основных преимуществ этой технологии является значительное сокращение времени отклика пикселей. Однако, с технологической точки зрения этот тип дисплеев характеризуются сложной структурой поляризационных фильтров. Это приводит к высокой стоимости производства. В настоящее время доля рынка МVА технологии небольшая, но заметна тенденция к его увеличению.

Говорят, что МVА является компромиссом между TN и IPS, так как эта технология предлагает гораздо более широкие углы обзора, чем TN и чуть худшую цветопередачу чем IPS.

Почти в то же время компания Samsung представила PVA матрицы (Picture Vertical Alignment). Она страдает от тех же недостатков, что и МВА, но отличается очень хорошей визуализацией контрастности изображения. S-PVA (Super — PVA) представляет усовершенствованные технологии.

С кратким обзором различных видов форм для ЖК-дисплеев должен был привнести некоторую ясность среди огромной бездны спецификаций и стандартов в этой области. Когда вы заинтересованы в покупке нового ЖК-монитора, мы надеемся, что вы сделаете выбор, наиболее подходящий для вас.