Тип матрицы tn film что это

Тип матрицы tn film что это

Жидкокристаллический монитор предназначен для отображения графической информации с компьютера, TV-приёмника, цифрового фотоаппарата, электронного переводчика, калькулятора и пр.

Изображение формируется с помощью отдельных элементов, как правило, через систему развёртки. Простые приборы (электронные часы, телефоны, плееры, термометры и пр.) могут иметь монохромный или 2-5 цветный дисплей. Многоцветное изображение формируется с помощью 2008) в большинстве настольных мониторов на основе TN- (и некоторых *VA) матриц, а также во всех дисплеях ноутбуков используются матрицы с 18-битным цветом(6 бит на канал), 24-битность эмулируется мерцанием с дизерингом.

Устройство ЖК-монитора

Каждый пиксел ЖК-дисплея состоит из слоя молекул между двумя прозрачными электродами, и двух поляризационных фильтров, плоскости поляризации которых (как правило) перпендикулярны. В отсутствие жидких кристаллов свет, пропускаемый первым фильтром, практически полностью блокируется вторым.

Поверхность электродов, контактирующая с жидкими кристаллами, специально обработана для изначальной ориентации молекул в одном направлении. В TN-матрице эти направления взаимно перпендикулярны, поэтому молекулы в отсутствие напряжения выстраиваются в винтовую структуру. Эта структура преломляет свет таким образом, что до второго фильтра плоскость его поляризации поворачивается, и через него свет проходит уже без потерь. Если не считать поглощения первым фильтром половины неполяризованного света — ячейку можно считать прозрачной. Если же к электродам приложено напряжение — молекулы стремятся выстроиться в направлении поля, что искажает винтовую структуру. При этом силы упругости противодействуют этому, и при отключении напряжения молекулы возвращаются в исходное положение. При достаточной величине поля практически все молекулы становятся параллельны, что приводит к непрозрачности структуры. Варьируя напряжение, можно управлять степенью прозрачности. Если постоянное напряжение приложено в течении долгого времени — жидкокристаллическая структура может деградировать из-за миграции ионов. Для решения этой проблемы применяется переменный ток, или изменение полярности поля при каждой адресации ячейки (непрозрачность структуры не зависит от полярности поля). Во всей матрице можно управлять каждой из ячеек индивидуально, но при увеличении их количества это становится трудновыполнимо, так как растёт число требуемых электродов. Поэтому практически везде применяется адресация по строкам и столбцам. Проходящий через ячейки свет может быть естественным — отражённым от подложки(в ЖК-дисплеях без подсветки). Но чаще применяют искусственный источник света, кроме независимости от внешнего освещения это также стабилизирует свойства полученного изображения. Таким образом полноценный ЖК-монитор состоит из электроники, обрабатывающей входной видеосигнал, ЖК-матрицы, модуля подсветки, блока питания и корпуса. Именно совокупность этих составляющих определяет свойства монитора в целом, хотя некоторые характеристики важнее других.

Технические характеристики ЖК-монитора

Важнейшие характеристики ЖК-мониторов:

  • Разрешение: Горизонтальный и вертикальный размеры, выраженные в пикселах. В отличие от ЭЛТ-мониторов, ЖК имеют одно, «родное», физическое разрешение, остальные достигаются интерполяцией.

  • Размер точки: расстояние между центрами соседних пикселов. Непосредственно связан с физическим разрешением.
  • Соотношение сторон экрана(формат): Отношение ширины к высоте, например: 5:4, 4:3, 5:3, 8:5, 16:9, 16:10.
  • Видимая диагональ: размер самой панели, измеренный по диагонали. Площадь дисплеев зависит также от формата: монитор с форматом 4:3 имеет большую площадь, чем с форматом 16:9 при одинаковой диагонали.
  • Контрастность: отношение яркостей самой светлой и самой тёмной точек. В некоторых мониторах используется адаптивный уровень подсветки с использованием дополнительных ламп, приведенная для них цифра контрастности (так называемая динамическая) не относится к статическому изображению.
  • Яркость: количество света, излучаемое дисплеем, обычно измеряется в канделах на квадратный метр.
  • Время отклика: минимальное время, необходимое пикселу для изменения своей яркости. Методы измерения неоднозначны.
  • Угол обзора: угол, при котором падение контраста достигает заданного, для разных типов матриц и разными производителями вычисляется по-разному, и часто не подлежит сравнению.
  • Тип матрицы: технология, по которой изготовлен ЖК-дисплей.
  • Входы: (напр, DVI, HDMI и пр.).

Технологии

Жидкокристаллические мониторы были разработаны в 1963 году в исследовательском центре Давида Сарнова (David Sarnoff) компании RCA, Принстон, штат Нью-Джерси.

Основные технологии при изготовлении ЖК дисплеев: TN+film, IPS и MVA. Различаются эти технологии геометрией поверхностей, полимера, управляющей пластины и фронтального электрода. Большое значение имеют чистота и тип полимера со свойствами жидких кристаллов, примененный в конкретных разработках.

Время отклика ЖК мониторов, сконструированных по технологии SXRD (англ. Silicon X-tal Reflective Display — кремниевая отражающая жидкокристаллическая матрица), уменьшено до 5 мс. Компании Sony, Sharp и Philips совместно разработали технологию PALC (англ. Plasma Addressed Liquid Crystal — плазменное управление жидкими кристаллами), которая соединила в себе преимущества LCD (яркость и сочность цветов, контрастность) и плазменных панелей (большие углы видимости по горизонту, H, и вертикали, V, высокую скорость обновления). В качестве регулятора яркости в этих дисплеях используются газоразрядные плазменные ячейки, а для цветовой фильтрации применяется ЖК-матрица. Технология PALC позволяет адресовать каждый пиксель дисплея по отдельности, а это означает непревзойденную управляемость и качество изображения.

TN+film (Twisted Nematic + film)

Часть «film» в названии технологии означает дополнительный слой, применяемый для увеличения угла обзора (ориентировочно — от 90° до 150°). В настоящее время приставку «film» часто опускают, называя такие матрицы просто TN. К сожалению, способа улучшения контрастности и времени отклика для панелей TN пока не нашли, причём время отклика у данного типа матриц является на настоящий момент одним из лучших, а вот уровень контрастности — нет.

Читайте также:  Школьный портал вход в электронный журнал

TN + film — самая простая технология.

Матрица TN + film работает следующим образом: если к субпикселам не прилагается напряжение, жидкие кристаллы (и поляризованный свет, который они пропускают) поворачиваются друг относительно друга на 90° в горизонтальной плоскости в пространстве между двумя пластинами. И так как направление поляризации фильтра на второй пластине составляет угол в 90° с направлением поляризации фильтра на первой пластине, свет проходит через него. Если красные, зеленые и синие субпиксели полностью освещены, на экране образуется белая точка.

К достоинствам технологии можно отнести самое маленькое время отклика среди современных матриц, а также невысокую себестоимость.

IPS (In-Plane Switching)

Технология In-Plane Switching была разработана компаниями Hitachi и NEC и предназначалась для избавления от недостатков TN + film. Однако, хотя с помощью IPS удалось добиться увеличения угла обзора до 170°, а также высокой контрастности и цветопередачи, время отклика осталось на низком уровне.

На настоящий момент матрицы, изготовленные по технологии IPS единственные из ЖК-мониторов, всегда передающие полную глубину цвета RGB — 24 бита, по 8 бит на канал. TN-матрицы почти всегда имеют 6-бит, как и часть MVA.

Если к матрице IPS не приложено напряжение, молекулы жидких кристаллов не поворачиваются. Второй фильтр всегда повернут перпендикулярно первому, и свет через него не проходит. Поэтому отображение черного цвета близко к идеалу. При выходе из строя транзистора «битый» пиксель для панели IPS будет не белым, как для матрицы TN, а черным.

При приложении напряжения молекулы жидких кристаллов поворачиваются перпендикулярно своему начальному положению и пропускают свет.

IPS в настоящее время вытеснено технологией S-IPS (Super-IPS, Hitachi 1998 год), которая наследует все преимущества технологии IPS с одновременным уменьшением времени отклика. Но, несмотря на то, что цветность S-IPS панелей приблизилась к обычным мониторам CRT, контрастность все равно остаётся слабым местом. S-IPS активно используется в панелях размером от 20", LG.Philips, NEC остаются единственными производителями панелей по данной технологии.

AS-IPS — технология Advanced Super IPS (Расширенная Супер-IPS), также была разработана корпорацией Hitachi в 2002 году. В основном улучшения касались уровня контрастности обычных панелей S-IPS, приблизив его к контрастности S-PVA панелей. AS-IPS также используется в качестве названия для мониторов корпорации LG.Philips.

A-TW-IPS — Advanced True White IPS (Расширенная IPS с настоящим белым), разработано LG.Philips для корпорации

AFFS — Advanced Fringe Field Switching (неофициальное название S-IPS Pro). Технология является дальнейшим улучшением IPS, разработана компанией BOE Hydis в 2003 году. Усиленная мощность электрического поля позволила добиться ещё больших углов обзора и яркости, а также уменьшить межпиксельное расстояние. Дисплеи на основе AFFS в основном применяются в планшетных ПК, на матрицах производства Hitachi Displays.

*VA (Vertical Alignment)

MVA — Multi-domain Vertical Alignment. Эта технология разработана компанией Fujitsu как компромисс между TN и IPS технологиями. Горизонтальные и вертикальные углы обзора для матриц MVA составляют 160°(на современных моделях мониторов до 176—178 градусов), при этом благодаря использованию технологий ускорения (RTC) эти матрицы не сильно отстают от TN+Film по времени отклика, но значительно превышают характеристики последних по глубине цветов и точности их воспроизведения.

MVA стала наследницей технологии VA, представленной в 1996 году компанией Fujitsu. Жидкие кристаллы матрицы VA при выключенном напряжении выровнены перпендикулярно по отношению ко второму фильтру, то есть не пропускают свет. При приложении напряжения кристаллы поворачиваются на 90°, и на экране появляется светлая точка. Как и в IPS-матрицах, пиксели при отсутствии напряжения не пропускают свет, поэтому при выходе из строя видны как чёрные точки.

Достоинствами технологии MVA являются глубокий черный цвет и отсутствие, как винтовой структуры кристаллов, так и двойного магнитного поля.

Недостатки MVA в сравнении с S-IPS: пропадание деталей в тенях при перпендикулярном взгляде, зависимость цветового баланса изображения от угла зрения, большее время отклика.

Аналогами MVA являются технологии:

  • PVA (Patterned Vertical Alignment) от Samsung.
  • Super PVA от Samsung.
  • Super MVA от CMO.

Матрицы MVA/PVA считаются компромиссом между TN и IPS, как по стоимости, так и по потребительским качествам.

Преимущества и недостатки

В настоящее время ЖК-мониторы являются основным, бурно развивающимся направлением в технологии мониторов. К их преимуществам можно отнести: малый размер и вес в сравнении с ЭЛТ. У ЖК-мониторов, в отличие от ЭЛТ, нет видимого мерцания, дефектов фокусировки и сведения лучей, помех от магнитных полей, проблем с геометрией изображения и четкостью. Энергопотребление ЖК-мониторов в 2-4 раза меньше, чем у ЭЛТ и плазменных экранов сравнимых размеров. Энергопотребление ЖК мониторов на 95 % определяется мощностью ламп подсветки или светодиодной матрицы подсветки (англ. backlight — задний свет) ЖК-матрицы. Во многих современных (2007) мониторах для настройки пользователем яркости свечения экрана используется широтно-импульсная модуляция ламп подсветки частотой от 150 до 400 и более Герц. Светодиодная подсветка в основном используется в небольших дисплеях, хотя в последние годы она все шире применяется в ноутбуках и даже в настольных мониторах. Несмотря на технические трудности её реализации, она имеет и очевидные преимущества перед флуоресцентными лампами, например более широкий спектр излучения, а значит, и цветовой охват.

Читайте также:  Приложения с рут доступом

С другой стороны, ЖК-мониторы имеют и некоторые недостатки, часто принципиально трудноустранимые, например:

  • В отличие от ЭЛТ, могут отображать чёткое изображение лишь в одном («штатном») разрешении. Остальные достигаются интерполяцией с потерей чёткости. Причем слишком низкие разрешения (например 320×200) вообще не могут быть отображены на многих мониторах.
  • Цветовой охват и точность цветопередачи ниже, чем у плазменных панелей и ЭЛТ соответственно. На многих мониторах есть неустранимая неравномерность передачи яркости (полосы в градиентах).
  • Многие из ЖК-мониторов имеют сравнительно малый контраст и глубину чёрного цвета. Повышение фактического контраста часто связано с простым усилением яркости подсветки, вплоть до некомфортных значений. Широко применяемое глянцевое покрытие матрицы влияет лишь на субъективную контрастность в условиях внешнего освещения.
  • Из-за жёстких требований к постоянной толщине матриц существует проблема неравномерности однородного цвета (неравномерность подсветки).
  • Фактическая скорость смены изображения также остаётся ниже, чем у ЭЛТ и плазменных дисплеев. Технология overdrive решает проблему скорости лишь частично.
  • Зависимость контраста от угла обзора до сих пор остаётся существенным минусом технологии.
  • Массово производимые ЖК-мониторы более уязвимы, чем ЭЛТ. Особенно чувствительна матрица, незащищённая стеклом. При сильном нажатии возможна необратимая деградация. Также существует проблема дефектных пикселей.
  • Вопреки расхожему мнению пикселы ЖК-мониторов деградируют, хотя скорость деградации наименьшая из всех технологий отображения.

Перспективной технологией, которая может заменить ЖК-мониторы, часто считают OLED-дисплеи. С другой стороны, эта технология встретила сложности в массовом производстве, особенно для матриц с большой диагональю.

Выбор монитора для ПК – это большой вызов, особенно в том случае, когда бюджет ограничен определенной суммой. При покупке некоторые руководствуются только размером экрана, а между тем, очень важным является используемая матрица.

В продаже преобладают мониторы с матрицей IPS, TN и VA. Чем они отличаются и какой тип матрицы выбрать?

Тип матрицы имеет значение

Тип использованной матрицы имеет непосредственное влияние на её качество, удобство в работе и возможности. Хорошо подобранная матрица в мониторе компьютера, это очень важный вопрос не только для дизайнеров или геймеров.

Матрица хорошего класса обеспечит точную передачу цвета, оптимальные углы обзора и выразительный контраст. Плохая матрица будет плохо отображать цвета и будет иметь очень узкий угол обзора.

Вследствие этого, стоит разобраться, какой тип матрицы оптимален и чем они отличаются.

Типы матриц мониторов

Как уже упоминалось, в продаже преобладают три типа матриц: IPS, TN и VA. Это не единственные доступные решения, но именно эти три решения встречаются чаще всего, поэтому стоит посмотреть на них поближе и узнать подробную информацию о них.

Характеристики технологии TN матрицы

Матрица TN – это самая дешевая технология, поэтому параметры монитора часто бывают плохими и мало чем отличаются от конкурентов. Хотя встречаются исключения – производители постоянно пытаются улучшить матрицы TN, что приводит к появлению «жемчужин» с параметрами и качеством изображения, как у матрицы VA.

Как работает матрица TN? В матрицах TN частицы кристалла складываются в ленту, концы которой, расположенные на стеклянных пластинах, лежащих друг к другу перпендикулярно. Свет, проходя через кристаллы, меняет поляризацию на 90 градусов.

Преимущества и недостатки матриц TN

  • Большим преимуществом матриц TN является очень малое время отклика, благодаря чему не возникает эффекта раздвоения изображения, а, следовательно, они прекрасно зарекомендовали себя в динамических сценах фильмов и компьютерных игр.
  • Бесспорным преимуществом матриц TN является также низкая стоимость мониторов.
  • Матрицы TN характеризуются плохой цветопередачей и насыщенностью цвета, что создает впечатление неестественного изображения.
  • Оставляет желать лучшего и контраст, который очень часто отличается от декларации производителя.
  • Технология TN – это также узкие углы обзора (хотя благодаря введению технологических изменений удалось их увеличить).

Бытует мнение, что матрицы TN лучше всего подходят для офисной работы и бюджетных компьютеров (например, в компьютер для пенсионера). Матрица TN подходит также для тех компьютерных игр, где важно, прежде всего, время реакции. Однако, стоит рассмотреть покупку другого типа матрицы игры, которая предложит приемлемое время реакции и гораздо более высокую детализацию изображения (как панель VA).

Чем характеризуется технология IPS матрицы

Матрица IPS – панели IPS возникли как попытка преодолеть недостатки матриц TN. В настоящее время в продаже есть матрицы IPS с улучшенным временем отклика, благодаря чему могут быть использованы также для компьютерных игр.

В матрице IPS молекулы жидких кристаллов лежат параллельно друг другу, а также к поверхности экрана. Эта, казалось бы, небольшое изменение в отношении мониторов TN позволяет матрицам IPS радовать нас качеством изображения.

Преимущества и недостатки матриц IPS

  • Отличная цветопередача.
  • Широкие углы обзора по вертикали и горизонтали.
  • Высокое качество изображения.
  • Плохое отображение черного цвета.

Матрица IPS – хороший выбор монитора для графических дизайнеров, но также для домашних пользователей и в составе игрового ноутбука. Благодаря широким углам обзора, а также хорошей цветопередачей, мониторы с таким типом матрицы подходят для просмотра фильмов всей семьей.

Читайте также:  Panasonic f vxd50r отзывы

Чем характеризуется технология VA матрицы

Матрица VA – матрицы VA промежуточное решение (с точки зрения качества, а также цены) между панелями TN и IPS. В панелях VA кристаллы расположены вертикально и по диагонали по отношению к поверхности экрана. Из-за способа укладки, можно выделить ещё два типа дисплеев:

  • MVA (Multi-domain Vertical Alignment) – кристаллы с наклоном в обе стороны и расположены неравномерно.
  • PVA (Patterned Vertical Alignment) – уменьшена скорость работы, благодаря чему получены меньшие затраты на производство и высокая контрастность.

Преимущества и недостатки матриц VA

  • Короткое время реакции.
  • Широкие углы обзора.
  • Высокий контраст.
  • Преимущества и недостатки матриц VA

С точки зрения качества изображения матрицы VA лучше TN и немного уступают IPS. Имеют хорошее время отклика и широкие углы обзора. Их достоинством является высокая контрастность и очень хорошая детализация изображения.

Матрицы VA находят применение в офисной работе, а также для графических программ. Используются производителями мониторов высокого класса, предназначенных для профессионалов, хотя лучшую цветопередачу по-прежнему предлагают матрицы IPS.

Как подобрать матрицу для компьютера

Тип матрицы должен соответствовать предпочтениям пользователя и тому, для чего ему нужен компьютер.

  • Какая матрица в офис? В зависимости от имеющейся суммы на покупку, можно выбрать более дешевую матрицу TN или дорогую VA. Матрица VA обеспечит высокий комфорт работы, но даже матрица TN подходит для компьютеров стандартного применения.
  • Какая матрица для мультимедиа? Когда монитор используется для просмотра фильмов, фотографий и игр, и значение имеют углы обзора, – лучшим выбором будет IPS матрица.
  • Какая матрица для игр? Это зависит от нескольких вопросов. В случае желания покупки большого монитора при ограниченном бюджете, стоит рассмотреть матрицу TN, но от хорошего производителя и высокого класса. Если цена не является препятствием, рекомендуем вам ознакомиться с матрицей IPS или VA.
  • Какая матрица для графики? Лучшим выбором будет матрица VA, которая сочетает в себе преимущества матриц IPS и TN и обеспечивает соответствующий комфорт дизайнерской работы.
  • Какая матрица для бюджетного компьютера? Это ситуация, в которой стоит взять матрицу TN.

При выборе монитора стоит обращать внимание на множество параметров, но одним из важных вопросов является тип матрицы. Стоит подобрать её в соответствии с бюджетом и индивидуальными предпочтениями, но иметь в виду тот факт, что размер матрицы влияет на общее удовлетворение от используемых программ и мультимедиа, это может повлиять на впечатления от просмотра фильмов и игр, а также на удобство работы, поэтому это вопрос, который стоит хорошо обдумать.

Выбор монитора всегда сводится в первую очередь к выбору типа матрицы монитора. И когда вы уже определились, какого типа матрица вам нужна, можно переходить к другим характеристикам монитора. В данной статье мы рассмотрим основные типы матриц мониторов, которые сейчас используются производителями.

Сейчас на рынке можно найти мониторы с такими типами матриц:

  • TN+film (Twisted Nematic + film)
  • IPS (SFT – Super Fine TFT)
  • *VA (Vertical Alignment)
  • PLS (Plane-to-Line Switching)

Рассмотрим все типы матриц мониторов по порядку.

TN+film

TN+film – самая простая и дешевая в производстве технология создания матриц. Благодаря своей низкой цене пользуется наибольшей популярностью. Еще несколько лет назад почти 100 процентов всех мониторов использовали эту технологию. И только продвинутые профессионалы, которым нужны качественные мониторы, покупали устройства, построенные на основе других технологий. Сейчас ситуация немного изменилась, мониторы подешевели и TN+film матрицы теряют свою популярность.

Преимущества и недостатки матриц TN+film:

  • Низкая цена
  • Хорошая скорость отклика
  • Плохие углы обзора
  • Низкая контрастность
  • Плохая цветопередача

IPS – самый продвинутый тип матриц. Данная технология была разработана компаниями Hitachi и NEC. Разработчиками матрицы IPS удалось избавиться от недостатков TN+film, но в результате цена матриц такого типа значительно поднялась по сравнению с TN+film. Тем не менее, с каждым годом цены на мониторы с IPS снижаются и стают более доступными для обычного потребителя.

Преимущества и недостатки матриц IPS:

  • Хорошая цветопередача
  • Хорошая контрастность
  • Широкие углы обзора
  • Высока цена
  • Большое время отклика

*VA это тип матриц мониторов, которые можно считать компромиссом между TN+film и IPS. Наибольшую популярность, среди таких матриц получила MVA (Multi-domain Vertical Alignment). Данная технология была разработана компанией Fujitsu.

Аналоги данной технологии, разработанные другими производителями:

  • PVA (Patterned Vertical Alignment) от Samsung.
  • Super PVA от Sony-Samsung (S-LCD).
  • Super MVA от CMO.

Преимущества и недостатки матриц MVA:

  • Большие углы обзора
  • Хорошая цветопередача (лучше, чем TN+film, но хуже чем IPS)
  • Хорошая скорость отклика
  • Глубокий черный цвет
  • Не высокая цена
  • Исчезновение деталей в тенях (по сравнению с IPS)

PLS – тип матриц, разработанный компанией Samsung как альтернатива дорогим IPS матрицам.

Преимущества и недостатки матриц PLS:

  • Высокая яркость
  • Хорошая цветопередача
  • Широкие углы обзора
  • Низкое потребление энергии
  • Большое время отклика
  • Низкая контрастность
  • Неравномерная подсветка матрицы
Ссылка на основную публикацию
Технология etth что это
ETTH — Ethernet To The Home (ETTH) is a specific application of Fiber to the premises (FTTP) that first emerged...
Схема бп fsp350 60evf
Внимание! Все работы с силовыми цепями необходимо проводить соблюдая технику безопасности! В сети интернет можно найти очень много описаний и...
Схема включения синхронного генератора
Цель работы: целью лабораторной работы является изучение методов подключения генератора к системе методом точной синхронизации в ручном режиме. При подключении...
Технология nfc в наушниках что это
NFC — это аббревиатура от английского Near Field Communication. С помощью этой технологии становится возможным обмен данными между различными устройствами,...
Adblock detector