Тип жк матрицы tn

Что такое матрица ТВ и какие они бывают?

Тип жк матрицы tn

Практически в каждом обзоре телевизоров говорят про такой параметр, как тип матрицы. О ней же часто задают вопросы и в х к товарам. Что это такое и как выбрать правильную матрицу для телевизора мы и попробуем разобраться.

Сегодня на рынке основную массу телевизоров низкого и среднего ценового сегмента составляют различные LED‑телевизоры с ЖК (LCD) экраном, которые используют матрицы IPS или VA.

В верхней части среднего ценового сегмента, а также в премиальном сегменте появляются телевизоры на базе органических светодиодов (OLED), а также экраны с технологией квантовых точек (например, ULED-телевизоры компании Hisense) и особняком стоят так называемые лазерные телевизоры (Laser TV).

Современный экран телевизора (за исключением лазерного ТВ) представляет собой многослойный сэндвич.

На рисунке ниже приведена упрощённая схема строения экрана ЖК-телевизора. Цель которого сформировать на изображение, состоящее из отдельных точек – пикселей.

При этом каждая точка формируется из трёх субпикселей красного, синего и зелёного цветов (в некоторых случаях из четырёх, но об этом чуть позже). Количество пикселей на экране определяет его разрешение, например Full HD (1920 на 1080) или 4K (3 840 на 2 160).

Каждый пиксель формируется отдельными жидкими кристаллами и связанными с ними электродами, которые и формируют матрицу экрана.

Для формирования изображения свет последовательно проходит через поляризационную плёнку, слой жидких кристаллов с управляющими электродами, светофильтр и вторую поляризационную плёнку.

Данная схема актуальна практически для всех современных типов ЖК-матриц: TN, IPS и VA, а также различных их модификаций (например TN+Film или MVA).

Эти матрицы принципиально отличаются друг от друга строением слоя с жидкими кристаллами, которые определяют особенности каждого из них.

Структура ЖК-экрана представляет собой сэндвич

В качестве подсветки обычно используется светодиодная (LED) подсветка белого цвета. В случае если кристалл, через который проходит свет находится в закрытом состоянии, то свет не проходит через него, если же он открыт, то в зависимости от светофильтра он окрашивается в красный, синий или зелёный цвет. Смешиваясь данные цвета формируют 1 пиксель нужного цвета.

Телевизоры на квантовых точках (QLED или ULED) отличаются от обычных ЖК наличием дополнительного «слоя», содержащего квантовые точки красного и зелёного цвета, а также подсветкой из синих светодиодов. Таким образом обеспечивается спектрально чистый белый свет и в результате расширяется спектр отображаемых цветов.

Телевизоры на квантовых точках имеют специальный слой с квантовыми точками

OLED-телевизоры имеют принципиально другую конструкцию, они лишены подсветки, а изображение формируется самими элементами матрицы – органическими светодиодами.

Пиксель здесь образуется тремя светодиодами, также красного, синего и зелёного цвета.

Но часто в продаже можно встретить и модификацию с дополнительным белым светодиодом, который позволяет повысить яркость экрана, но при этом уменьшает реальное количество пикселей.

Ну и наконец лазерные телевизоры (Laser TV), которые принципиально отличаются от всех рассмотренных выше, тем, что фактически представляют собой специальный проектор и экран. Пожалуй, это единственный вид телевизоров, в отношении которого понятие матрицы не применимо. Здесь нужно говорить об источнике света, технологиях проектора и параметрах экрана.

Лазерный телевизор это ультракороткофокусный проектор и специальный экран

 TN-матрицы в настоящий момент практически вытеснены с рынка телевизоров и остались только в самом бюджетном сегменте. Их особенностью является то, что в выключенном состоянии жидкий кристалл пропускает свет.

Поэтому «битый» пиксель данной матрицы белый, а чёрный обычно виден как тёмно-серый.

Другим большим недостатком данной матрицы является угол обзора среди всех существующих на рынке ТВ-матриц, он в настоящий минимален, то есть если вы будете смотреть телевизор под углом к экрану, то картинка очень сильно теряет в контрасте и становится практически не читаемой.

IPS и VA­-матрицы – самые распространённые на рынке современных телевизоров в настоящий момент.  У обеих из них выключенный кристалл не пропускает свет, а значит и «битый» пиксель будет чёрным.

Преимуществами VA-матрицы являются более чёткие чёрные оттенки и более высокая контрастность, что позволяет при прочих равных получать более «яркую» картинку, в тоже время IPS-матрицы, как правило обладают лучшими углами обзора.

ULED(QLED)-матрицы имеют дополнительный слой с квантовыми точками, для того, чтобы на ЖК-матрицу и светофильтры пошёл действительно чистый белый свет. Благодаря этому обеспечивается отображение большего количества цветов и более точная цветопередача.

Эти телевизоры (например, Hisense U7QF) способны показать как чёрный цвет близкий к настоящему, так и реальный белый. При прочих равных данные матрицы имеют преимущество перед ранее рассмотренными, но и выше цене.

Телевизоры на квантовых точках имеют более широкую цветовую гамму

OLED-телевизоры обладают реальным чёрным цветом и обладают практически бесконечной контрастностью, обладают лучшими углами обзора. Они одни из лучших по энергопотреблению и имеют меньшие габариты, но при этом достаточно дороги в производстве.

Ещё одним недостатком OLED является разный срок службы светодиодов. Так у синих светодиодов он составляет около 15 000 часов, в то время как у зелёного более 100 000 часов. Таким образом со временем у данных экранов проявляется эффект «выгорания».

Для компенсации высокой стоимости OLED-матрицы часто используется вариант с белым светодиодом (так называемые RGBW-матрицы), но так как при этом общее количество субпикселей не меняется, эффективное разрешение 4K-панелей падает с 3840 на 2160 до 2880 на 2160 пикселей.

Соответственно изображение становится менее детальным. А применяемое при этом смещение пикселей приводит к невозможности отразить ровные вертикальные линии.

Laser TV или лазерный телевизор, например Hisense L5F с диагональю в 100 дюймов – остаётся в стороне от всех этих нюансов за счёт использования совершенно другой технологии, свойственной скорее кинопроекторам, а не телевизорам.

Специальный экран защищает от окружающего света и не создаёт дополнительную нагрузку на глаза, как это делают светящие в глаза классический телевизоры. Высокое качество изображение и широчайший цветовой диапазон.

Практически всё говорит в пользу данного варианта, за исключением, пожалуй, двух вещей. Первая – это яркость, отражая свет, всё же сложно быть настолько же ярким как светя напрямую в глаза, а вторая – это цена.

К сожалению, обращать внимание на параметры в данном случае имеет смысл только при выборе продуктов одного производителя. В остальном есть значительное количество моментов, которые просто невозможно показать цифрами.

Так, невозможно определить цветовую гамму телевизоров по цифрам в характеристиках, а параметры угла обзора, часто не позволяют понять о чём именно идёт речь: когда уже совсем ничего не видно или когда начинает снижаться контрастность.

Поэтому часто самым действенным вариантом остаётся сравнение выставленных рядом на витрине различных моделей телевизоров.

Тем не менее, если средства позволяют стоит обратить внимание на лазерный телевизор.

Если вы хотите классические варианты, то рекомендую выбирать между ULED и OLED-телевизорами, только в случае с последними, обязательно уточните, чтобы не было белых субпикселей.

Последние два также подойдут для того, чтобы получить максимально детализированное изображение, например, если вы планируете подключать к телевизору игровые приставки.

Если же хочется найти максимально бюджетный, но при этом качественный вариант, то лучше всего обратить внимание на телевизоры с VA-матрицей, но крайне желательно, чтобы контрастность у него была не менее 4000:1. А вот на матрицы IPS имеет смысл обратить внимание, если вы планируете использовать телевизор как монитор, или если размеры помещения требуют больших углов обзора.

Источник: https://club.dns-shop.ru/blog/t-132-televizoryi/33836-chto-takoe-matritsa-tv-i-kakie-oni-byivaut/

Советы по выбору матрицы: какие бывают, на что обратить внимание?

Тип жк матрицы tn

Ключевым элементом в любой современной плазменной панели является матрица. Типов её существует несколько и каждый из них отличается своими физическими показателями. Но назначение у всех них одно – повысить качество изображения.

Матрица в телевизоре – это система, состоящая из нетолстых и бесцветных электродов. Располагаются они параллельно друг другу в вертикальных или горизонтальных плоскостях. Перенося схему матрицы на лист бумаги, можно увидеть квадратную сетку в виде гнезда.

Система располагается между пластинами из стекла или плёнки. Электроды, находящиеся в вертикальном положении, никогда не соприкасаются друг друга.

Простыми словами, матрица в TV – это лист бумаги и маленькими огоньками, которые выполняют главную цель – дают изображение.

Современные телевизоры обладают системами, работа которых основывается на жидких кристаллах. Открыли их ещё в 19 веке, но применение они получили только сейчас. На данный момент они имеют своё разделение на виды. 

Система получила применение во многих телевизорах с невысокой ценой. В работе используется дополнительное покрытие. Оно позволяет расширить углы обзора.

Преимущества TN-матрицы:

  • благодаря используемой технологии можно получить необходимую для глаза и восприятия цветовую гамму;
  • матрица имеет относительно невысокую цену;
  • быстрая реакция ячеек на срабатывание, цвета передаются мгновенно.

Ценят оборудование с таким типом матрицы за экономичность в плане энергопотребления.

TN не является самым хорошим решением для современного телевизора. Всё из-за сложности согласования одновременного поворота колб кристаллов.

Получается, что одни блоки пикселя уже произвели полный поворот, а другие находятся ещё в процессе и пропускают свет. При разном угле обзора цвет картинки разнится. К примеру, если смотреть прямо, то мяч имеет чёрный цвет, а сбоку – с ярко выраженным серым оттенком.

Ещё один минус TN-матрицы – это невозможность отразить всю цветовую гамму, которая изначально находится в материале. Разработчики постарались компенсировать это путём внедрения в экран алгоритма, который способен заменять недостающие цвета.

Для требовательных зрителей TV с такой встроенной системой не подойдёт.

Это самая дорогая разновидность матрицы. Её разработкой занимались на заводе по производству техники Hitachi. Позже матрицу начали применять в телевизорах LG и Philips

Матрица позволяет просматривать видео на экране при углах 180 градусов.

Главное отличие IPS-матрицы от других – это технология затемнённых битых пикселей. Процесс возникает в момент сбоев работы между электродом и кристаллом. В данном случае место нарушения начинает подсвечиваться серым цветом. Это помогает сгладить зрительные ощущения.

Самое важное преимущество, которое выделяют пользователи и сами разработчики – это время отклика. От 25 до 16 мс.

Недостатки IPS-матрицы таковы:

  • ярко выраженная сетка между пикселями;
  • вероятность резкого спада уровня контрастности;
  • высокая стоимость товара с такой системой.

Встретить технику с IPS-матрицей часто можно в фотостудиях и в залах, где проводятся презентации.

По опросу пользователей VA-матрицы стала одной из самых лучших. Преимущества её таковы:

  • Кристаллы в такой разработке могут перемешиваться друг с другом. Как итог – чёткое и насыщенное изображение. За счёт цилиндров кристаллов, которые расположились перпендикулярно, чёрный цвет носить естественный характер.
  • Сохраняется насыщенность цветовой гаммы. Потому что VA-матрица может менять своё положение, это помогает пропускать солнечные лучи. Пылающие рядом белоснежные и цветные точки помогают сохранить контрастность .
  • Крупноячеистый состав внутри фильтров. Независимо от положения зрителя кристаллы будут ориентированы на взгляд человека.

Единственный недостаток VA – медленное реагирование. Разработчики начали внедрение системы тока. С её помощью проблема в скором времени разрешится.

Телевизоры, в которых присутствует VA, лучше всего устанавливать в:

  • залах, рассчитанных для длительных конференций;
  • домах с большой гостиной комнатой;
  • офисах, как способ трансляции презентаций;
  • барах, для просмотра футбольных матчей.

Главный принцип разработок – увеличить уровень контрастности, повысить глубину чёрного оттенка и обеспечить высокие показатели цветовой гаммы на экране телевизора. В плазменных панелях с OLED-матрицами светится каждый светодиод. Если к нему не поступает свет, он сохраняет идеально чёрный цвет.

Именно органические светодиоды – это основа технологии. OLED-матрицы не требуют дополнительного подсвечивания. Всё потому, что каждая ячейка панели – это индивидуальный источник света.

Основные преимущества:

  • высокий уровень контрастности;
  • равномерная подсветка;
  • широкие углы обзора;
  • высокая ремонтопригодность (при поломках можно заменить вышедший из строя участок).

При этом недостатки у OLED-матрицы всё равно есть:

  • короткий срок службы (2-3 года, если пользоваться техникой умеренно);
  • высокие производственные затраты;
  • любая жидкость способна навредить системе.

Технология QLED в теории имеет много общего с системой OLED. Принцип работы одинаковый, но в QLED задействованы квантовые точки. Матрицу QLED можно увидеть в телевизорах Самсунг.

Полюбилась QLED-матрица за:

  • наличие ярких цветов;
  • отсутствие выгорания;
  • высокое разрешение;
  • визуализацию резких оттенков даже на предельной яркости.

Минус у QLED-матрицы всего один – высокая стоимость.

Выбор стоит делать исходя из своих требований:

  • если в телевизоре важен угол обзора (к примеру, техника нужна для кухни), то отдайте предпочтение матрице IPS;
  • когда высокая требовательность к цветопередаче, то оптимальнее всего выбрать панель с системой VA;
  • если вам нужен бюджетный вариант, и вы не являетесь “телевизионным гурманом” с очень высокими требованиями, лучшим вариантом станет TN-матрица;
  • за лучшим качеством изображения нужно обращаться к QLED и OLED (но стоит помнить, что цена таких телевизоров высока), в случае покупки OLED-матрицы выбирайте без дополнительного белого светодиода (будет больше видна контрастность и угол обзора).

Чтобы не ошибиться с выбором, уточняйте модификацию телевизора у продавцов, и перед покупкой тщательно ознакомьтесь с техническими характеристиками.

Существуют несколько советов от специалистов, которые помогут самостоятельно определить, к какому типу относится матрица, а также выявить уровень качества системы ТВ:

  • с небольшим усилием надавите на матрицу, если картинка хоть на каплю видоизменилось, то в TV применена технология VA или TN;
  • взгляните на картинку на экране с разных сторон, если при обзоре сбоку изображение изменило свой цвет, то это однозначно TN;
  • проведите тест на битые пиксели, для этого понадобится флешка с фонами различных ярких цветов, тест будет успешно пройден лишь в одном случае – если не видно точек, отличающихся от основного фона;
  • чтобы проверить скорость отклика, можно взять ролик с быстрой сменой действий, записать активное видео можно на флеш-карту, при быстром реагировании изображение не должно двоиться;
  • посмотрите уровень контрастности, а также яркости в разных режимах.

Интересный метод определения матрицы самостоятельно – фотографирование. Для выявления нужно выполнить следующее:

1. Сделайте фото фрагмента идеально белой бумаги или перенесите его на флешку созданный в графическом редакторе фон.

2. В магазине попросите продавца воспроизвести на экране телевизора фон с карты памяти (если тест делается при покупке). Далее сфотографируйте любой участок матрицы на свой телефон в режиме макросъёмки.

3. Поднесите свой гаджет как можно ближе к матрице. После фокусировки вы увидите чёткую сетку.

4. Зайдите в галерею, найдите фото и увеличьте его до максимально возможных размеров.

По получившемуся фото можно установить, телевизор с какой матрицей перед вами находится:

Матрица VA Матрица IPS Матрица TN

Матрица – это важнейший элемент в любом телевизоре. Знания в области TV помогут не допустить ошибку в момент выбора телевизора. Каждая технология обладает сильными и слабыми сторонами. Есть те, что впитали в себя максимальное число возможностей. Но цена таких матриц высока.

Источник: https://telik.pro/articles/kakaya-matritsa-dlya-televizora-luchshe

Типы ЖК-матриц

Тип жк матрицы tn

Первым массовым продуктом с использованием жидких кристаллов стали электронные часы. Монохромный дисплей состоял, как известно, из отдельных полей, заполненных жидкими кристаллами.

При подаче напряжения, с помощью которого кристаллы упорядочиваются, нужные поля препятствуют прохождению света и выглядят черными на светлом фоне. Цветные дисплеи появились, когда размеры ячейки удалось значительно уменьшить и снабдить каждую цветным фильтром.

Кроме того, в современных ЖК мониторах используется задняя подсветка.

Первым массовым продуктом с использованием жидких кристаллов стали электронные часы.

Для подсветки используется обычно 4 или 6 ламп и зеркала для более обеспечения равномерности. В основе работы ЖК-панели — поляризация света.

На пути светового потока две поляризационные пленки с перпендикулярными направлениями поляризации. То есть в сумме эти две пленки задерживают весь свет.

Расположенные между пленками жидкие кристаллы разворачивают часть потока, поляризованного первой пленкой, и таким образом регулируют свечение экрана.

Схема субпикселя ЖК-матрицы.
Каждый пиксель составляют синий, красный и зеленый субпиксели

Слой жидкокристаллического вещества «зажат» между двумя направляющими пленками с мельчайшими засечками, по направлению которых и выстраиваются кристаллы.

Изменить направление ориентации кристаллов можно, например, с помощью электрического импульса, как это и делается в матрицах ЖК-мониторов. В современных матрицах каждая ячейка имеет собственный транзистор, резистор и конденсатор.

Собственно в цветных матрицах каждый пиксель представляет собой три ячейки: красную, зеленую и синюю.

Матрица TN. Самая старая и самая распространенная

Самый старый тип матриц, из тех, которые сейчас применяются — TN. Название технологии расшифровывается как Twisted Nematic. Нематические жидкокристаллические субстанции состоят из продолговатых кристаллов с пространственной ориентацией, но без жесткой структуры. Такое вещество легко поддается внешним воздействиям.

В матрицах TN кристаллы выстроены параллельно плоскости экрана, а верхний и нижний слой кристаллов повернуты перпендикулярно относительно друг друга. Все остальные «скручены» по спирали. Таким образом, весь пропущенный свет так же скручивается и беспрепятственно проходит через внешнюю поляризующую пленку.

Так что в выключенном состоянии ячейка TN матрицы светится, а при подаче напряжения кристаллы постепенно проворачиваются. Чем выше напряжение, тем больше кристаллов разворачивается, и тем меньше проходит света. Как только все кристаллы развернутся параллельно световому потоку, ячейка «закрывается».

Но для TN матриц добиться идеально черного цвета очень трудно.

Кристаллы в матрице TN “скручены” по спирали (1). При подаче напряжения они начинают поворачиваться (2).

Когда все кристаллы перпендикулярны поверхности (3), свет не проходит.

проблема TN матриц в несогласованности поворота кристаллов: одни уже развернуты полностью, другие только начали поворачиваться. Из-за этого происходит рассеивание светового потока и, в конечном счете, картинка под разными углами выглядит не одинаково.

Горизонтальные углы обзора современных матриц можно считать приемлемыми, но при повороте по вертикали даже в небольших пределах, искажения существенные.

Цветопередача матриц TN далека от идеальной — они в принципе не могут выводить полную палитру цветов, компенсирую недостаток оттенков с помощью хитрых алгоритмов. Такие алгоритмы с частотой не заметной глазу воспроизводят в ячейке попеременно оттенки, ближайшие к тому, который воспроизвести не удается.

Зато технология TN обеспечивает максимальную скорость срабатывания ячейки, минимальное энергопотребление и максимально дешева. Эти два обстоятельства и делают самую старую технологию самой популярной и самой распространенной.

IPS. Идеально для фото и графики. Но дорого

Второй по времени разработки стала технология IPS (In Plane Switch). Такие матрицы производят заводы Hitachi, LG.Philips. NEC производит матрицы сделанные по сходной технологии, но с собственной аббревиатурой SFT (Super Fine TFT).

Как следует из названия технологии, все кристаллы расположены постоянно параллельно плоскости панели и поворачиваются одновременно. Для этого пришлось расположить на нижней стороне каждой ячейки по два электрода. В выключенном состоянии ячейка черная, так что если она «умерла», на экране будет черная точка. А не постоянно светящаяся, как у TN.

В матрице IPS кристаллы всегда параллельны поверхности экрана

IPS технология обеспечивает наилучшую цветопередачу и максимальные углы обзора. Из существенных недостатков — болшее, чем у TN, время отклика, более заметная межпиксельная сетка и высокая цена.

Улучшенные матрицы получили название S-IPS и SA-SFT (соответственно у LG.Philips и NEC). Они обеспечивают уже приемлемое время отклика на уровне 25 мс, а новейшие и того меньше — 16 мс.

Благодаря хорошей цветопередаче и углам обзора IPS матрицы стали стандартом для графических профессиональных мониторов.

MVA/PVA. Разумный компромисс?

Как компромисс между TN и IPS можно рассматривать разработанную Fujitsu технологию VA (Vertical Alignment). В матрицах VA кристаллы в выключенном состоянии расположены перпендикулярно плоскости экрана. Соответственно черный цвет обеспечивается максимально чистый и глубокий.

Но при повороте матрицы относительно направления взгляда, кристаллы будут видны не одинаково. Для решения проблемы применяется мультидоменная структура. Разработанная Fujitsu технология Multi-Domain Vertical Alignment (MVA) предусматривает выступы на обкладках, которые определяют направление поворота кристаллов.

Если два поддомена поворачивается в противоположных направлениях, то при взгляде сбоку один из них будет темнее, а другой светлее, таким образом для человеческого глаза отклонения взаимно компенсируются. В матрицах PVA, разработанных Samsung нет выступов, и в выключенном состоянии кристаллы строго вертикальны.

Для того, чтобы кристаллы соседних субдоменов поворачивались в противоположных направлениях, нижние электроды сдвинуты относительно верхних.

В матрицах VA типа в выключенном состоянии кристаллы перпендикулярны поверхности экрана

Для уменьшения времени отклика в матрицах Premium MVA и S-PVA применяется система динамического повышения напряжения для отдельных участков матрицы, которую обычно называют Overdrive.

Цветопередача матриц PMVA и SPVA почти так же хороша как и у IPS, время отклика немного уступает TN, углы обзора максимально широкие, черный цвет наилучший, яркость и контраст максимально возможные среди всех существующих технологий.

Однако даже при небольшом отклонении направления взгляда от перпендикуляра, даже на 5–10 градусов можно заметить искажения в полутонах. Для большинства это останется незамеченным, но профессиональные фотографы продолжают за это недолюбливать технологии VA.

Что выбрать?

Для домашнего использования и для работы в офисе часто цена является решающим аргументом, и из-за этого мониторы с матрицей TN пользуются максимальной популярностью. Они обеспечивают приемлемое качество изображения при минимальном времени отклика, что является критически важным параметром для любителей динамичных игр.

PVA и MVA матрицы не столь широко распространены из-за более высокой цены. Они обеспечивают очень высокий контраст (особенно PVA), большой запас по яркости и хорошую цветопередачу. В качестве основы для домашнего мультимедийного центра (замена телевизора), это лучший выбор.

Матрицы IPS все реже устанавливаются в мониторы с диагональю до 20 дюймов. По качеству лучшие модели S-IPS и SA-SFT не уступают CRT мониторам и все чаще применяются профессионалами в области фото, полиграфии и дизайна. Практические рекомендации по выбору монитора можно прочитать в статье «Выбираем ЖК-монитор.

Что предпочесть фотографу, геймеру и домохозяйке?»

Немного помечтаем

Совсем недавно, т.е. лет 15 назад, вряд ли многие предполагали, что ЖК-мониторы смогут вытеснить кинескопные. Качество LCD было низким, а цена крайне высокой. Но и сейчас нельзя назвать технологию производства панелей на жидких кристаллах идеальной.

Для улучшения цветопередачи, увеличения контрастности и обеспечения равномерности подсветки в профессиональном NEC Reference 21 применена диодная подсветка. Стоит этот монитор около $6000 и пока его можно считать скорее полиграфическим оборудованием, чем компьютерной перефирией.

Но мы знаем множество примеров, когда профессиональные технологии “спускаются” к любителям.

Многие крупные компании (Sanyo, Samsung, Epson) разрабатывают экраны на основе OLED — органических кристаллов. Сами кристаллы испускают свет при подаче напряжения, эти экраны чрезвычайно экономичные, яркие и контрастные. Но пока применяются только в мелкой портативной технике из-за дороговизны и технических проблем, связанных с долговечностью, воспроизведением некоторых цветов.

В совсем отдаленной перспективе могут появиться и абсолютно новые технологии, о которых сейчас слышали только специалисты, а экран можно будет свернуть в трубочку или наклеить на стену. А может быть и не будет мониторов в нашем привычном понимании? А может быть, все перейдут на проекторы? И в качестве экрана можно будет использовать практически любую поверхность.

Заманчивая перспектива.

Дмитрий Бровкин

Источник: https://zoom.cnews.ru/publication/item/1423

TFT дисплей

Тип жк матрицы tn

Давно прошли времена, когда все разнообразие мониторов ограничивалось электронно-лучевыми трубками. Пользователи могут выбирать мониторы, которые строят изображение с помощью самых разных технологий.

Они дают возможность создавать как универсальные, так и узкоспециализированные модели. В этой статье речь пойдет о технологии, без которой невозможен вывод изображения ни в одном из производящихся ныне мониторов.

Это – TFT дисплей.

Принцип работы TFT LCD дисплея

Прежде чем углубиться в тонкости работы экрана TFT, отметим, что дисплеи составляются из двух основных технологий. Первая – это LCD, а вторая – непосредственно матрица. Два элемента соединяются вместе, выполняя общую функцию – вывод изображения. Два значения не должны быть связаны одно с другим.

Так, матрица TFT может иметь какую угодно подсветку – LCD, LED и их вариации. Точно так же один вид подсветки может быть соединен с разными матрицами. Как на подсветку, так и на матрицу возлагается свой список технических характеристик, за которые они отвечают.

Однако главным параметром в определении предназначения монитора служит именно матрица.

Чтобы не путать LCD с TFT, расшифруем, что означает каждая аббревиатура. Кроме того, нелишним будет разобраться, как работают эти технологии.

Что такое LCD

LCD – это технология изготовления мониторов, знакомая нам по аббревиатуре ЖК (жидкокристаллический). Жидкие кристаллы – это особое вещество, способное изменять свои свойства при воздействии электричества.

Если точнее, то изменения в них вызывают электромагнитные волны. От типа этой поверхности зависит качество подсветки и другие функции.

Экраны называются жидкокристаллическими, поскольку во включенном состоянии вещество проявляет свойства кристаллов (в плане воздействия на изображение).

Что такое TFT дисплей

Вторая часть монитора – матрица. В нашем случае речь идет о TFT. Расшифровывается название как Thin Film Transistor. Матрица состоит из транзисторов в виде тонкой пленки. Применимость ее широка – калькуляторы, дисплеи ардуино, старые и не очень телефоны, а также мониторы для ноутбуков и ПК.

В то время, когда ЖК мониторы только начали поступать в продажу, они оснащались так называемыми пассивными матрицами.

Эти элементы были довольно медлительными, поскольку для смены значения пикселя на нем должно было измениться напряжение. Из-за физических характеристик пикселей это происходило медленно.

Следовательно, те мониторы имели низкую частоту обновления и нередко раздражали мерцающим экраном.

Все мониторы, производимые теперь, оснащаются активными матрицами. За значение ячеек отвечает специальный транзистор, хранящий значение в двоичном коде (0/1). Это позволяет сохранить значения пикселя вплоть до смены сигнала. Такой подход увеличил скорость обновления экрана и позволил избавиться от мерцания. Новые активные матрицы как раз и получили название TFT.

Виды матриц TFT

Если разобраться, то получается, что тип матрицы TFT встречается абсолютно во всех жидкокристаллических мониторах. Как объяснялось раньше, основой технологии служат тонкопленочные транзисторы. Такая технология считается наиболее прогрессивной, и доступной альтернативы ей не найдено. Схема работы такого механизма заключается в следующем.

В современных мониторах построение цвета идет по схеме RGB. Это означает, что каждый отдельно взятый пиксель может отображать красный, зеленый или синий цвет. А уже из этих базовых цветов составляются все остальные. Получается, в каждом пикселе находятся ячейки цвета.

Их три, и к каждой подключен свой транзистор, который и сообщает, какие цвета должны быть отображены в данный момент. Такая схема понятна, но сложна в изготовлении, особенно если учитывать то, насколько тонкие эти схемы. Поэтому качественные матрицы и стоят больших денег.

Когда разнообразие технологий было не так велико, мониторы так и назывались – TFT. Однако тип экрана TFT не раскрывает всех технических характеристик, заложенных в нем. Поэтому с течением времени от такой подписи отказались. Сейчас различают три основных подвида матрицы, каждая из которых имеет свои отличительные черты. О них и пойдет речь в следующих подразделах.

Тип матрицы TFT TN

Первой в списке будет рассмотрена TFT матрица, именуемая TN. Она сохранила основные черты первых тонкопленочных конструкций. Чаще всего такие матрицы недорогие в создании, а потому стоят на многих бюджетных мониторах. Их родная стихия – это офисы, домашние ПК и т.п., а также игровые модели. Почему это так, станет ясно, когда разберемся в основных отличительных чертах TN.

Основной плюс технологии TN – это низкое время отклика монитора. Речь идет о показателе, который характеризует способность пикселя быстро изменять свое свечение.

У TN этот показатель на высоте ввиду особенностей конструкции. Низкий отклик очень хорош для геймеров.

Это позволяет им моментально реагировать на малейшие изменения в игровом процессе, а также повысить плавность картинки (это снизит утомляемость).

Однако есть у TN и «фирменный» минус – углы обзора. Наиболее заметен этот недостаток на ноутбуках. Малейшего изменения угла зрения достаточно, чтобы цвета поменяли свою яркость до неузнаваемости.

Разумеется, такой экран не подойдет для дизайнеров, художников и других профессионалов.

Однако тип TN+Film заслуживает внимания профессиональных геймеров и киноманов, так как в нем этот параметр приведен в более-менее приличное состояние.

IPS матрицы

Второй тип, который мы рассмотрим – это IPS матрица. Ее можно считать противоположностью TN. Отличительные черты – это насыщенность и точность передачи цвета, которые абсолютно не меняются с изменением угла зрения.

В то же время достичь этого удалось ценой снижения времени отклика. Однако этот параметр может быть компенсирован увеличенной частотой обновления экрана. Кроме того, в отдельных игровых моделях этот параметр может быть улучшен.

Впрочем, стоимость IPS матриц довольно высока, и это также можно считать одним из минусов.

Лучше всего матрица IPS подойдет для профессионалов, работающих с цветом, изображением и 3D моделями. Именно для таких пользователей важнее всего цветопередача. В сочетании с Super LCD подсветкой такой инструмент может стать серьезным подспорьем в работе. Однако и геймеры заинтересуются устройствами, в которых был ускорен отклик монитора.

VA, MVA, PVA

«На закуску» оставим матрицы, которые соединили в себе лучшие стороны предыдущих. Конечно, они не дотягивают до них в полном смысле этого слова, однако предоставляют неплохой баланс характеристик. Существуют разновидности VA, имеющие перевес в ту или иную сторону, поэтому стоит обратить на это внимание.

Обычный VA, а также MVA – это те подвиды, за которыми большое будущее. Их часто используют в экранах с большой диагональю, изогнутыми моделями и т.д. Охват цвета и его насыщенность здесь приближена к IPS, а скорость отклика редко превышает 4 мс. На них стоит обратить внимание тем, кого интересует как игровая задержка, так и глубокая цветность, и все это при разумной цене.

Мониторы SVA, WVA и подобные имеют баланс, смещенный в сторону TN. Да, у них низкий отклик, однако цветность в них ненамного лучше, чем у бюджетного варианта. Из улучшений выделяются разве что увеличенные углы обзора.

Что лучше Super LCD или TFT

Пытаясь выбрать TFT дисплей, можно прибегнуть к методу сравнения. Он хорош, когда нужно выбрать одну модель из нескольких похожих, или же понять, какая технология подойдет в конкретной ситуации. Однако склонность сравнивать может стать ловушкой.

Это все равно что сравнивать Windows с Linux. У них разные сферы успешного применения, и то, что хорошо для одного пользователя, будет лишним для другого. Поэтому прежде чем прибегнуть к инструменту сравнения, нужно убедиться, что это будет целесообразно.

В противном случае сравнение окажется пустой тратой времени.

Попытка выяснить, что же лучше – LCD или TFT как раз из этой области. Те, кто внимательно прочитал предыдущие разделы, поняли, что LCD подсветка и TFT дисплей – это не конкуренты, а два компонента, состоящие в неразрывном симбиозе. Одна технология без другой будет бесполезной, превращая монитор в кусок пластика.

Что же касается Super LCD, то это неофициальное название экрана, снабженного качественной ЖК подсветкой и матрицей IPS. Такое название закрепилось из-за того, что выбранная комбинация технологий обеспечивает яркое изображение с правильной цветопередачей. Если выбирать между IPS (Super LCD) и TFT (ее классической вариацией, TN), то более технологичным будет первый вариант.

Какой тип матрицы подходит именно вам

Чтобы выбрать подходящий TFT дисплей, сперва нужно определиться с задачами, которые предстоит решать пользователю ПК. Используя знание о характерных преимуществах той или иной технологии, можно выбрать тип матрицы TFT, который будет оптимальным по соотношению цена-качество и по техническим характеристикам.

Для геймеров предпочтительны следующие типы: бюджетный – TN TFT дисплей, или же игровые модификации IPS. Фотографы, дизайнеры и архитекторы нуждаются во флагманском IPS. А для киноманов и владельцев домашних ПК IPS или PLS не обязательны, хотя и остаются лидерами с точки зрения цвета. В этом случае можно остановиться на VA или MVA матрицах.

Итак, TFT дисплей является основой для всех производящихся мониторов. Универсальность технологии позволяет использовать ее в устройствах самых разных классов. Пока наука не совершила новый прорыв, TFT дисплей останется безальтернативной опцией производства.

Источник: https://MonitorVsem.ru/vidy-monitorov/tft-displej

Жк или lcd-дисплеи: ips, va или tn-матрицы. разбор

Тип жк матрицы tn

Мы каждый день пялимся в экраны. Все они вроде состоят из одинаковых цветных пикселей, но почему тогда на разных дисплеях разное качество изображении. От чего это зависит?

Посмотрим на экран телевизора под микроскопом. Мы увидим структуру цветных пикселей. В этом и есть весь секрет! Сегодня мы разбираемся: какие типы ЖК или LCD матриц существуют, как они устроены, какие у них особенности и бонусы. И какую лучше выбрать для телевизора себе домой! И зачем телевизору мощный процессор

Спойлер: Это будет телевизор Philips, но не переживайте, материал в первую очередь про технологии.

Принцип работы ЖК

Мы знаем, что изображение на экране телевизора состоит из пикселей. Но из чего состоят сами пиксели? Это очень интересно. Смотрите!

Если посмотреть на пиксель спереди, мы увидим 3 цветных субпикселя: красный, зеленый и синий. На самом деле это просто цветовые фильтры, и они сами не светятся, а только окрашивают свет. Сзади пикселя находится подсветка. Она равномерно подсвечивает все пиксели. По крайней мере, хорошая подсветка делает это равномерно.

Но если одинаково подсветить красный, зеленый и синий субпиксели. Цвета смешаются в одинаковой пропорции и мы получим просто белый цвет. А нам нужны миллионы разных оттенков. Как же их получить?

Во-первых, нужно научиться полностью блокировать свет в каждом субпикселе. Как думаете это делается? При помощи какой-то шторки, которая опускается и поднимается? Нет, гораздо круче!

В дело вступают поляризационные фильтры. В пикселе их сразу два, они стоят друг за другом. Сначала идёт вертикальный фильтр, а потом горизонтальный. Проходя через первый фильтр свет как бы сплющивается в вертикальном направлении и становится поляризованным в одной плоскости.

А вертикально поляризованный свет уже не может пройти через горизонтальный фильтр! Профит! Мы блокировали подсветку. Но как теперь её разблокировать?

Вот как раз для этого и нужен слой с жидкими кристаллами, давшими название всей технологии. Он расположен в самом центре пикселя, как в сэндвиче: между двумя поляризационными фильтрами. Под воздействием тока кристаллы поворачиваются и вместе с собой поворачивают свет. И помогают ему пройти в нужном количестве.

То есть основная задача жидких кристаллов управлять интенсивностью света. Все ЖК-матрицы работают по этому принципу, но реализаций его масса. Отсюда разные типы матриц: IPS, TN и VA.

TN-матрица

Самые дешевые матрицы — TN. В них жидкие кристаллы закручены в спираль, проводящую свет от вертикального к горизонтальному поляризационному фильтру. Поэтому они и называются Twisted Nematic, то есть скрученный нематический кристалл.

Такие кристаллы могут работать всего в двух состояниях:

  • Скрученное состояние — это когда проходит 100% света
  • Хаотичное — когда свет не проходит.

Соответственно, такие матрицы способны передавать лишь очень ограниченное количество цветов. Всего 6 бит на канал, т.е. 262 144 оттенков цвета. Считается как 2 в шестой степени на красный, зелёный и синий каналы цвета.

А еще из-за такой структуры у экранов ужасные углы обзора, в особенности по вертикали. Поэтому такие матрицы в телевизорах практически не используются. Зато они используются в игровых мониторах — потому что быстрые. Помните? Всего два положения в кристалле (вкл/выкл), поэтому и быстрые.

Двигаемся дальше. В телевизорах чаще всего встречаются матрицы типа VA и IPS. Про OLED сегодня не говорим, там вообще другой принцип работы, да и эти матрасы очень дорогие. Поэтому сегодня только ЖК. Начнём с IPS.

IPS-матрицы

IPS расшифровывается как In-Plane Switching или планарное переключение. В таких матрицах кристаллы не скручиваются относительно друг-друга. Они всегда выстроены в одну линию. По умолчанию, они стоят в горизонтальном положении и не пропускают свет.

В отличие от TN в IPS можно регулировать угол поворота кристалла и менять количество пропускаемого света. А это значит, что можно плавно регулировать яркость каждого пикселя.

Поэтому такие матрицы отлично калибруются и способны передавать до 10 Бит на канал. А этому уже больше 1 млрд. цветов — 1,07 млрд, если быть точным.

Также при такой компоновке свет лучше рассеивается, и это сильно увеличивает угол обзора. Поэтому IPS-матрицы так уважают профессионалы, работающие с цветом.

Как правило на макрофотографии IPS-матриц структура выгляди необычно — пиксели расположены под углом друг к другу и выглядит всё это как стрелочки. Хотя бывают и исключения в виде вот таких PLS, который тоже относятся к IPS-подобным.

Но есть у IPS и серьезные недостатки. Во-первых, время отклика. На первых IPS-панелях оно было 50 мс. Сейчас рекорд 4 мс, но это на самых дорогих панелях. В TN-матрицах, для примера — всего 1 мс.

Потом в таких матрицах расстояние между кристаллами достаточно высокое, а значит и подсветку они блокируют не очень эффективно. Из-за этого  появляются засветы и вообще уровень черного света оставляет желать лучшего. В IPS-матрицах черный экран — это скорее загадочная синеватая дымка.

И если на мелких экранах смартфонов, это не так заметно. Хотя… по мне так очень заметно, спасибо — iPhone SE! То на большой диагонали в 40-50 дюймов проблема уже явно бросается в глаза. Поэтому для телевизоров очень часто выбор падает в пользу другого типа матриц. А именно VA.

VA-матрицы

Кристаллы в VA-матрицах, если смотреть на них в разрезе сбоку расположены по вертикали, поэтому VA означает Vertical Alignment.

А вот по отношению к поляризационным фильтрам жидкие кристаллы расположены перпендикулярно по отношению к фильтрам. В таком положении свет без затруднений через них проходит. Поэтому по глубине черного цвета и уровню контрастности VA-матрицы опережают IPS в 3 или даже в 5 раз. Это колоссальная разница, поверьте.

Но из-за вертикального расположения кристаллов страдают углы обзора по горизонтали. Если в IPS-матрицах угол обзора где-то 178 градусов, в VA этот показатель 160.

Второй недостаток VA-матриц. В отличие от IPS в VA нельзя плавно регулировать угол наклона кристалла, а значит нельзя плавно регулировать яркость каждого субпикселя. Поэтому качество цветопередачи тут не такое хорошее, как в IPS матрицах.

Но и не всё так плохо. Современные VA-матрицы — мультидоменные. Это значит, что в одном субпикселе есть несколько блоков с жидкими кристаллами, которыми можно управлять отдельно. А значит у каждого субпикселя есть несколько ступеней яркости. Это хорошо видно по фотографиям VA-матриц.

Поэтому современные VA спокойно выдают 8-битный цвет. А с использованием технологии FRC (Frame rate control), то есть быстрого мигания пикселя, получается добиться почти честного 10-битного изображения.

Подсветка

Как-то сложновато? Сейчас запутаем еще больше.

На качество изображения естественно влияет не только качество матрицы. Следующий важный момент — это подсветка.

Она бывает двух типов Direct-LED — это когда LED-лампочки расположены по всей площади задней стенки.

И второй тип Edge-LED — когда свет идет с какой-то одной стороны, как правило снизу, а весь экран освещается за счёт рассеивающего фильтра.

Естественно Direct-LED позволяет сделать подсветку однороднее. Но самое главное Direct-LED позволяет реализовать функцию Local Dimming, т.е. локальное отключение подсветки в темных областях кадра. Что сильно повышает контрастность увеличивает динамический диапазон. А значит позволяет смотреть HDR-контент.

На IPS-матрицах эффект от локального затемнения менее выражен, поэтому чаще телики идут в паре с Edge-LED подсветкой.

А вот сочетание хорошей VA-матрицы и правильной подсветки дают отличный результат. Чтобы вы понимали, если это не OLED, в премиальном телевизоре, как правило будет установлена именно VA-матрица.

При этом VA — недорогая технология, поэтому и в среднем ценовом сегменте тоже можно найти хороший вариант.

Philips 55PUS7303

Например, по нашей просьбе Philips прислал модель 55PUS7303. Почему мы попросили именно её? Тут есть три примечательные вещи:

1. В дополнение к VA-матрице и Direct-LED подсветке, здесь используется технология Micro Dimming Pro. Она сочетает в себе 300 физических зон локального затемнения подсветки и 6400 программных зон, которые подстраивают яркость и контрастность изображения в зависимости от сцены и освещенности в комнате.

Поэтому на практике получаем очень сочную контрастную картинку без видимого глоу-эффекта от подсветки.

Кстати, большую роль в качестве картинки тут играет процессор Philips P5. Он в реальном времени анализирует изображение и всячески его прокачивает: апскейлит, дорисовывает кадры, если надо, регулирует контрастность и прочее. В телевизорах процессоры реально решают.

2. Так как это Philips, кайфа доставляет технология Ambilight. С этой штукой вообще надо быть осторожным. Один раз купите Philips, возможно, обратной дороги не будет. С Ambilight любой контент выглядит объемнее, эффектнее и ночью меньше глаза устают!

3. Наше любимое — телевизор работает на Android TV, поэтому если вы хотите иметь выбор какой контент смотреть и любите всё настроить под себя — в этом плане вне конкуренции.

Отличаем VA от IPS

Вернёмся к матрицам. При выборе телевизора стоит учитывать один большой нюанс. Тип матрицы в телевизорах очень часто варьируется от партии к партии. И поэтому в магазине могут не знать какая матрица стоит конкретно в этом экземпляре.

Данная модель телевизора Philips 55PUS7303 есть в трёх диагоналях — 50, 55 и 65 дюймов. В этих размерах чаще всего устанавливают VA-матрицы. А вот в моделях с диагоналями поменьше уже чаще попадается IPS.

Пока вживую не посмотришь на конкретный экземпляр, наверняка не скажешь какая матрица установлена. Поэтому делимся с вами несколькими лайфхаками, как быстро отличить VA от IPS.

Проверяем углы обзора. При взгляде сбоку VA-матрицы бледнеют больше чем IPS. Но это ненадежный способ, т.к. современные VA-матрицы выцветают не так уж сильно. Поэтому предлагаем ещё один.

Если несильно провести пальцем по VA панели останется явный шлейф от пикселей. На IPS такого эффекта не бывает. Только не нужно сильно давить — совсем легонько.
Ну и конечно, можно проверить уровни черного. На IPS черный цвет синит и не черный вовсе.

А самые харкорные ребята могут посмотрет структуру пикселей если запастись макрообъективом или лупой.

Рекомендации

Наиболее универсальный вариант для дома телевизоры с VA-матрицей: в них лучше уровень черного, равномерность подсветки и контрастность в целом. Такие телевизоры хорошо подойдут и для просмотра и для игр.

Тем не менее, нельзя сказать что IPS — это плохо. Здесь тоже есть свои преимущества. Если для вас очень важна точность цветопередачи, или вы часто будете смотреть телевизор под большим углом, берите IPS.

Но вообще рекомендуем выбирать телевизоры вживую, посмотрите что вам больше нравится и берите. А теоретические знания позволят вам сделать более осознанный выбор.

Источник: https://droider.ru/post/zhk-ili-lcd-displei-ips-va-ili-tn-matritsyi-razbor-04-06-2020/

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.