24. 06.2018

Dmitry Vassiyarovs blogg.

VA-matriser er kjernen i skjermer med unikt høy kontrast

Hei kjære lesere av bloggen min som er interessert i typene LCD-skjermer. I dag er turen kommet til VA-matrisen, som har sine egne eksklusive fordeler, men som samtidig er et kompromissalternativ mellom TN- og IPS-teknologier.

Tradisjonelt vil jeg minne deg om historien til opprettelsen og prinsippet om drift. I 1996 introduserte Fujitsu en type LCD-matrise med vertikal posisjonering av flytende krystaller i forhold til planet til den andre polarisatoren.

For de som har glemt, vil jeg minne om generelt prinsipp teknologier for å lage et bilde i en aktiv TFT-skjerm:

• Lyset fra bakgrunnsbelysningen rettes mot skjermen;
• hver enkelt piksel består av tre bittesmå hull med røde, grønne og blå filtre;
• Foran hvert RGB-element er det en modul med to innbyrdes perpendikulære polariserende gitter, unntatt passasjen av strålen;
• Det er en LC med gjennomsiktige elektroder mellom dem. Når spenning påføres dem, endrer krystallen polarisasjonen av lysstrømmen, slik at den kan trenge gjennom det andre filtergitteret og komme til lysfilteret.

Dette skaper et bilde på skjermen. Men det kan ha ulike egenskaper avhengig av måten molekylene er plassert i krystallen i en rolig og aktivert tilstand. Bildet som ble oppnådd på TN-paneler hadde mange feil, men bildet som ble produsert på skjermene var heller ikke perfekt. Derfor ble det vi klarte å lære på VA-matrisen ansett som et meget godt resultat.

VA-teknologien er nærmest IPS, noe de samme mørke døde piksler viser. Men dets særegenhet ligger i det faktum at ved å endre posisjonen utførte krystallene hovedfunksjonen med mest effektiv: enten blokkerer lysstrømmen fullstendig, eller sørger for at strålen passerer med minimalt tap av lysstyrke.

Det krevde også forbedringer, så senere presenterte Fujitsu en ny, forbedret versjon - MVA (multi-domain vertical alignment), og Samsung (jobber også i denne retningen) - PVA (plane-to-line switching) matrise.

Viktige "plusser" og betingede "ulemper"

Vi skal nå snakke om hva brukerne fikk i møte med VA-skjermer. Og også om hvorfor, som et resultat av intens konkurranse mellom forskjellige LCD-teknologier, hver av dem forble etterspurt og okkuperte sin egen nisje. Alt dette skyldes selvfølgelig egenskapene til matriser, som, med andre generelle parametere, direkte avhenger av plasseringen av flytende krystallmolekyler:

• Som jeg nevnte, blokkerer VA-krystallmodulen strålen fullstendig, noe som resulterer i dype svarte farger. Med samme suksess oppnås og maksimal lysstyrke hvit. Dette er hovedfordelen med denne teknologien, på grunn av hvilken bildet er det mest kontrasterende og klart. Av denne indikatoren VA-skjermer er langt foran sine konkurrenter, noe som betyr at de er det den beste løsningenå jobbe med kontorapplikasjoner, designprogrammer og redaktører vektorgrafikk... Også VA-skjermer høy oppløsning detaljering ulike ordninger kompleks teknologiske prosesser, er uunnværlige for utsendelsestjenester.

• Fargegjengivelsen forblir utmerket på IPS nivå skjermer. Tross alt er alle her like enkelt farge har 8-bits koding, som lar deg få mange nyanser.

Sammen med høy kontrast lar dette deg få et fantastisk vakkert bilde. Denne egenskapen til VA-skjermer vil utvilsomt bli foretrukket av grafiske designere, fotografer og filmgjengere. Det bør bemerkes at den lyse skarpt bilde lar deg enkelt bruke slike skjermer i et sterkt opplyst rom eller utendørs;

• Men alle disse fordelene kommer på bekostning av visse ulemper. Arrangementet av krystallmolekylene gjør at du bare kan nyte bildet hvis du er rett foran skjermen. Sett fra siden blir fargegjengivelsen betydelig dårligere, og det blir nesten umulig å skille nyanser i skyggene. Ja, VA-matrisen har bredere synsvinkler enn modellene, men den er fortsatt langt unna IPS. Men hvis du planlegger å bruke skjermen individuelt, sitte rett foran den, da denne eiendommen kan kalles en ulempe, bare betinget;

• Det tar mer tid og energi å endre strukturen til en vertikal flytende krystall. Dette påvirker både pikselresponstid og strømforbruk negativt. Den siste faktoren er mindre kritisk, siden en betydelig del av energien brukes på bakgrunnsbelysningen. Men uskarphet når du ser på dynamiske scener er en god grunn til ikke å bruke VA-skjermen i fartsfylte spill. (Dette gjelder forresten ikke strategielskere. Tvert imot trenger de en slik høyoppløselig monitor).

Jeg vil ikke berøre prisproblemet, fordi det er ganske betinget, siden kostnadene for skjermer med VA-matrise påvirkes av forskjellige tredjepartsfaktorer, inkludert produsentens merke. Selv om dette har sine fordeler. Noen foretrekker spesifikt den dyrere PVA-teknologien, vel vitende om at slike skjermer produseres utelukkende av Samsung, samtidig som de garanterer merkekvalitet og pålitelighet.

Fan KlubbVA teknologier

Som du kan se, har hver type LCD sine egne forhold som den maksimerer under de beste sidene, og dens mangler blir ubetydelige. Dette gjelder også for en skjerm med VA-matrise, fordi den yter godt: for å løse et bredt spekter av produksjonsoppgaver, når du ser på videoinnhold i en vanlig lys stue (og ikke mørklagt som en kino), for spill og selvfølgelig , for å kommunisere på sosiale nettverk.

Jeg håper, mine kjære lesere, blant dere vil det sikkert være de som VA-matrisen vil bli for optimal løsning når du velger en skjerm.

Dette avslutter min historie og si farvel til deg.

Lykke til og se deg snart!

Typer TV-matriser har betydelige fysiske forskjeller. Men de er alle ansvarlige for det viktigste i en multimedieenhet – bildekvalitet. Når du velger TV-utstyr for presentasjoner eller hjemmeunderholdning, bør du forstå hvilke typer skjermer for å finne ut hvilken matrise som passer best for spesifikke oppgaver og møbler.

Matrisene til TV-er fra de siste generasjonene har en ting til felles - de jobber alle på flytende krystaller, som ble oppdaget på slutten av 1800-tallet, men først nylig begynte å bli brukt i skjermer og skjermer. Bred bruk krystaller ble oppnådd på grunn av deres egenskap: å være i flytende tilstand, bevare krystallstrukturen. Dette fenomenet gjør det mulig å oppnå interessante optiske resultater ved å sende lys gjennom dette stoffet, på grunn av den doble tilstanden som fargesimulering er rask og rik.

Over tid lærte matrisecellen med krystaller å deles inn i tre segmenter: blå, rød og grønn. Dette danner den moderne pikselen - et punkt, som, når det kombineres med andre punkter, gir et bilde. Strukturen til alle TV-skjermer i det 21. århundre består av slike piksler. Men enheten til selve pikselen (antall elektroder, transistorer, kondensatorer, vinklene på elektrodene, etc.) bestemmer typen matrise. Det er klare egenskaper som skiller funksjonen til noen piksler fra andre.

Hvilken type matrise som er best for en TV, blir klart etter å ha studert deres varianter og funksjoner.

De vanligste typene er:

Takket være visse teknologier er en matrise bedre for en TV enn en annen. De er også forskjellige i kostnad. Men under andre omstendigheter kan denne forskjellen ikke merkes, så det er verdt å spare. Så, hva er deres viktigste forskjeller, fordeler og ulemper?

TN

Disse typene matriser brukes i de fleste relativt rimelige TV-er... Det fulle navnet, oversatt til russisk, betyr "vridd krystall". Takket være bruken av ekstra belegg som gir bredere visningsvinkler, finnes det modeller med TN + Film-betegnelsen, som plasserer dem som et middel for å se filmer for hele familien.

Matrisen er strukturert og fungerer som følger:

1. Krystallene i pikslene er ordnet i en spiral.
2. Når transistoren er av, genereres det ikke noe elektrisk felt og lys kommer naturlig inn gjennom dem.
3. Gateelektroder er installert på hver side av underlaget.
4. Det første filteret ned til pikselen er vertikalt polarisert. Det bakre filteret, plassert etter krystallene, er bygget horisontalt.
5. Passasjen av lys gjennom dette feltet produserer et lyst punkt som får spesifikk farge takket være filteret.
6. Når spenning påføres transistoren, begynner krystallene å rotere vinkelrett på skjermens plan. Graden av reversering avhenger av høyden på strømmen. Takket være denne reverseringen lar denne strukturen mindre lys slippe gjennom, og det blir mulig å lage et svart punkt. For dette må alle kjeglene til krystallene "lukkes".

Denne typen matrise har okkupert en budsjettnisje innen utstyr for multimediaavspilling. Med denne teknologien kan du få de riktige fargene og nyte favorittprogrammene og -filmene dine. Den største fordelen med denne teknikken er dens økonomiske rimelighet. Et annet pluss er responshastigheten til cellene, som umiddelbart overfører farger. Slike modeller er økonomiske med tanke på energiforbruk.

Men denne typen matrise er ikke den beste for et TV-apparat på grunn av vanskeligheten med å matche den samtidige rotasjonen av krystallkjeglene. Forskjellen i tidsresultatet av denne prosessen fører til at noen pikselsegmenter allerede har rotert fullstendig, mens andre fortsetter å delvis overføre lys. Spredning av flyten gir forskjellig fargebilde, avhengig av vinkelen til betrakteren. Som et resultat, hvis du ser direkte, ser du en svart bil på skjermen, og hvis seeren observerer fra siden, ser den samme bilen grå ut for ham.

En annen ulempe med TN-teknologi er manglende evne til å vise hele fargepaletten som er innebygd i materialet. For eksempel vil en film om undervannsopptak av et korallrev med innbyggerne ikke se like fargerik ut som på andre modeller. For å kompensere for dette legger utviklerne inn en fargeerstatningsalgoritme og alternativ gjengivelse av de nærmeste nyansene i skjermen.

Derfor er TN egnet for visning med en liten sirkel av mennesker som ser på skjermen nesten i rette vinkler. Så du kan se bildet med de mest naturlige fargene. For en mer krevende seer har andre teknologier blitt utviklet.

VA

Når du undersøker hvilken matrise som er best, bør VA vurderes. Forkortelsen av denne teknologien står for " vertikal justering". Den ble utviklet av det japanske selskapet Fujitsu. Her er de viktigste utviklingsfunksjonene:

1. Gateelektroder er også plassert på begge sider av substratene til blokken med krystaller. En betydelig forskjell ligger i inndelingen av overflaten i soner, som er skissert av lave støt på filtrene.
2. En annen egenskap ved VA er krystallers evne til å blande seg med nabokrystaller. Dette gir skarpe og rike farger i bildet. Problemet med små synsvinkler på den forrige teknologien ble løst på grunn av det vinkelrette arrangementet av krystallsylindrene i forhold til det bakre filteret i det øyeblikket det ikke var strøm på transistorene. Dette gir en naturlig sort farge.
3. Når spenningen er slått på, endrer matrisen sin posisjon, slik at en del av lyset kan passere gjennom. Svarte prikker blir gradvis grå. Men på grunn av de sterkt brennende hvite og fargede prikkene i nærheten, forblir bildet kontrasterende. Så fargemetningen opprettholdes ved forskjellige synsvinkler.
4. En annen prestasjon for å forbedre bildekvaliteten er den cellulære strukturen til den indre overflaten av filtrene. Små ujevnheter, som deler det indre rommet i soner, sikrer dannelsen av krystaller i en vinkel i forhold til overflaten på skjermen. Uavhengig av den vinkelrette eller parallelle plasseringen av molekylserien, har hele kjeden et avvik til siden. Som et resultat, selv om betrakteren skifter betydelig til høyre eller venstre, vil krystallformasjonen bli rettet direkte mot blikket.

Responsen til flytende krystaller på passasje av spenning er litt langsommere enn TN, men de prøver å kompensere for dette ved å introdusere et system med dynamisk strømøkning, som virker på selektive områder av overflaten som trenger en raskere respons.

Denne teknologien gjør TV-er av VA-type mer praktiske for visning av materialer under følgende forhold:

• store stuer for hele familien;
• konferanserom;
• presentasjoner på kontoret;
• ser på sportsbegivenheter i barer.

IPS

Den dyreste teknologien er IPS, hvis forkortelse står for "flat shutdown" på russisk. Den ble utviklet ved Hitachi-fabrikken, men begynte senere å bli brukt hos LG og Philips.

Essensen av prosessen som foregår i matrisen er som følger:

1. Kontrollelektrodene er kun på den ene siden (derav navnet).
2. Krystaller er justert parallelt med planet. Deres posisjon er lik for alle.
3. I fravær av strøm beholder cellen en rik og ren svart farge. Dette oppnås ved å forhindre polarisering av lyset som absorberes av det bakre filteret. Luminescenspersistens observert i
4. Når spenningen påføres transistoren, roteres krystallene 90 grader.
5. Lyset begynner å passere gjennom det andre filteret, og forskjellige nyanser dannes.

Dette gjør det mulig å se bildet i en vinkel på 178 grader.

Fra de tekniske parametrene til matrisen kan 24 biter skilles med farge og 8 biter per kanal. Modeller av TV-er produseres også med overføring av 6 bits per kanal.

En annen fordel med teknologien er mørkningen av døde piksler. som oppstår når det er en funksjonsfeil mellom elektroden og krystallene. I andre design begynner et slikt sted å lyse med en hvit eller farget prikk. Og her vil det være grått, noe som jevner ut de visuelle følelsene fra den resulterende mikrohjernen.

Styrken til IPS er rike farger og gode vinkler anmeldelse. Responsproblemet ble løst gradvis, og nå er responstiden 25 ms, og for enkelte TV-modeller opptil 16 ms.

Ulempene med denne typen matrise er:

• mer uttalt rutenett mellom piksler;
• en mulig reduksjon i kontrast på grunn av lukking av en del av lyset med elektroder, som alle er på samme side;
• høy pris på varer.

Derfor er disse skjermene mer egnet for demonstrasjon grafiske verk og bilder. Slik vil bildet bli nøyaktig overført, som vil være synlig for alle tilstedeværende. Det er tilrådelig å installere slike TV-er i kontorpresentasjoner og fotostudioer.

Når du bestemmer deg for hvilken matrise - VA eller IPS for TV-en som vil være bedre, bør du ta hensyn til arten av materialene som vises. For filmer og rekreasjon er det bedre å bruke det første alternativet, og for å vise nyansene til grafikk - det andre. TN eller IPS sammenlignes vanligvis ikke med hverandre på grunn av forskjellen priskategori... For en familie på tre er den første typen matrise ganske nok for rekreasjon. Når alt kommer til alt, ser man på skjermen i rett vinkel, vil farger, inkludert svart, formidles troverdig.

TN + filmteknologi

Twisted Nematic + film (TN + film). "Film"-delen i navnet på teknologien betyr et ekstra lag som brukes til å øke visningsvinkelen (opptil ca. 160 °). Dette er den enkleste og billigste teknologien. Den har eksistert i lang tid og brukes i de fleste skjermer som er solgt de siste årene.

Fordeler med TN + filmteknologi:

- lav pris;
- minimumsresponstiden for en piksel til en kontrollhandling.

Ulemper med TN + filmteknologi:

- middels kontrast;
- problemer med nøyaktig fargegjengivelse;
- relativt små synsvinkler.

IPS-teknologi

I 1995 utviklet Hitachi In-Plane Switching (IPS) teknologi for å overvinne ulempene som ligger i TN+ filmpaneler. Små betraktningsvinkler, veldig spesifikke farger og uakseptable (på den tiden) responstider presset Hitachi til å utvikle seg ny teknologi IPS, som ga godt resultat: anstendig betraktningsvinkler og god fargegjengivelse.

I IPS-matriser danner ikke krystallene en spiral, men roterer når et elektrisk felt påføres alle sammen. Endring av orienteringen til krystallene bidro til å oppnå en av hovedfordelene med IPS-matriser - visningsvinklene ble økt til 170 ° horisontalt og vertikalt. Hvis det ikke tilføres spenning til IPS-matrisen, roterer ikke flytende krystallmolekylene. Det andre polarisasjonsfilteret roteres alltid vinkelrett på det første, og lys passerer ikke gjennom det. Svart skjerm er ideell. Hvis transistoren svikter, vil den "ødelagte" pikselen for IPS-panelet ikke være hvit, som for TN-matrisen, men svart. Når en spenning påføres, roterer flytende krystallmolekylene vinkelrett på deres start posisjon parallelt med basen og la lyset slippe gjennom.

Parallell justering av flytende krystaller krevde kjemming av elektroder på bunnsubstratet, noe som reduserte kontrasten i bildet betydelig, krevde kraftigere belysning for å stille inn det normale skarphetsnivået, og resulterte i høyt strømforbruk og betydelig tid. Derfor er responstiden til et IPS-panel generelt lengre enn for et TN-panel. IPS-paneler laget ved hjelp av teknologien viser seg å være mye dyrere. Deretter ble Super-IPS (S-IPS) og Dual Domain IPS (DD-IPS) teknologier også utviklet på grunnlag av IPS, men på grunn av de høye kostnadene kunne ikke produsentene bringe denne typen paneler til ledelsen.

Samsung i noen tid produserte den paneler laget ved hjelp av Advanced Coplanar Electrode (ACE)-teknologi - en analog av IPS-teknologi. Imidlertid er produksjonen av ACE-paneler i dag faset ut. I dagens marked IPS-teknologi representert av skjermer med stor diagonal - 19 tommer og mer.

Den betydelige responstiden når du bytter piksel mellom de to tilstandene blir mer enn kompensert for av utmerket fargegjengivelse, spesielt i paneler laget med en oppgradert teknologi kalt Super-IPS.

Super-IPS (S-IPS)... S-IPS LCD-skjermer er et rimelig valg for profesjonelt fargearbeid. Akk, kontrastforholdet til S-IPS-paneler er nøyaktig det samme som for IPS og TN + Film - det er relativt lite, siden svartnivået er 0,5-1,0 cd / m2.

Sammen med dette er visningsvinklene, hvis ikke ideelle (hvis de avvikes til siden, mister bildet kontrast merkbart), så er de veldig store sammenlignet med TN-paneler: når du sitter foran skjermen, er det umulig å legge merke til ujevnheter i farge eller kontrast på grunn av utilstrekkelige visningsvinkler.

For øyeblikket er følgende typer matriser kjent som kan anses avledet fra IPS:

Fordeler med S-IPS-teknologi:

- utmerket fargegjengivelse;
- større betraktningsvinkler enn TN + film-paneler.

Ulemper med S-IPS-teknologi:

- høy pris;
- betydelig responstid når du bytter en piksel mellom to tilstander;
- en defekt piksel eller underpiksel på slike matriser forblir permanent i slukket tilstand.

Denne typen panel egner seg godt til å jobbe med farger, men samtidig er skjermer på S-IPS-paneler ganske egnet for spill som ikke er kritiske for responstiden på 5-20 ms.

MVA-teknologi

IPS-teknologi viste seg å være relativt dyr, denne omstendigheten tvang andre produsenter til å utvikle sine egne teknologier. Fujitsus Vertical Alignment (VA) LCD-panelteknologi ble født, etterfulgt av Multidomain Vertical Alignment (MVA), som gir brukeren et rimelig kompromiss mellom visningsvinkler, hastighet og fargegjengivelse.

Så i 1996 foreslo Fujitsu en annen teknologi for å lage VA LCD-paneler - vertikal justering. Navnet på teknologien er misvisende fordi flytende krystallmolekyler (i statisk tilstand) kan ikke justeres fullstendig vertikalt på grunn av fremspring. Når et elektrisk felt opprettes, er krystallene rettet inn horisontalt og bakgrunnsbelysningen kan ikke passere gjennom de forskjellige lagene i panelet.

MVA-teknologi – Multi-Domain Vertical Alignment – ​​kom omtrent et år etter VA. M i MVA står for Multi-Domain; mange områder i en celle.

Essensen av teknologien er som følger: hver underpiksel er delt inn i flere soner, og polarisasjonsfiltrene er retningsbestemte. Fujitsu produserer for tiden paneler der hver celle inneholder opptil fire slike domener. Ved hjelp av fremspring på den indre overflaten av filtrene deles hvert element inn i soner slik at orienteringen av krystallene i hver spesifikke sone er best egnet for å se på matrisen fra en viss vinkel, og krystallene i forskjellige soner flyttet selvstendig. Takket være dette var det mulig å oppnå utmerkede visningsvinkler uten merkbare fargeforvrengninger av bildet - de lysere sonene som faller inn i synsfeltet når observatøren avviker fra vinkelrett på skjermen vil bli kompensert av de mørkere i nærheten, så kontrasten vil synke litt. Når et elektrisk felt påføres, er krystallene i alle soner arrangert slik at, praktisk talt uavhengig av synsvinkel, er et punkt med maksimal lysstyrke synlig.

Hva er oppnådd som følge av bruken av den nye teknologien?

For det første god kontrast - svartnivået til et panel av høy kvalitet kan falle under 0,5 cd / m2 (overskride 600: 1), som, selv om det ikke tillater å konkurrere på like vilkår med CRT-skjermer, definitivt er bedre enn resultatene til TN- eller IPS-paneler. Den svarte bakgrunnen på LCD-skjermen på MVA-panelet i mørket ser ikke lenger så tydelig grå ut, og ujevnheten i bakgrunnsbelysningen påvirker bildet merkbart mindre.

Dessuten gir MVA-paneler også ganske god fargegjengivelse - ikke like god som S-IPS, men ganske egnet for de fleste behov. "Knuste" piksler ser svarte ut, responstiden er omtrent 2 ganger mindre enn for IPS og gamle TN-paneler. Dermed er det et optimalt kompromiss på nesten alle områder. Hva står på bunnlinjen?

Fordeler med MVA-teknologi:

- ikke stor tid reaksjoner;
- dyp svart farge (god kontrast);
- fraværet av en spiralformet struktur av krystaller og dobbel magnetfelt førte til minimalt strømforbruk;
- god fargegjengivelse (noe dårligere enn S-IPS).

Imidlertid ødela to skjeer tjære den eksisterende idyllen noe:

- når forskjellen mellom start- og slutttilstanden til pikselen avtar, øker responstiden;
– Teknologien viste seg å være ganske dyr.

Dessverre er de teoretiske fordelene med denne teknologien ikke fullt ut realisert i praksis. 2003 spår alle analytikere en lys fremtid for LCD-skjermer utstyrt med et MVA-panel, inntil AU Optronics introduserte et TN + Film-panel med en responstid på bare 16ms. På andre måter var det ikke bedre, og på noen måter enda verre enn de eksisterende 25 ms TN-panelene (reduserte visningsvinkler, dårlig fargegjengivelse), men den lave responstiden viste seg å være et utmerket markedsføringslokk for forbrukerne. I tillegg styrket de lave teknologikostnadene midt pågående priskrig, da hver dollar ekstra per panel var en tung byrde for produsenten, den økonomiske og markedsføringskampanjen. TN-paneler er fortsatt de billigste i dag (mye billigere enn både IPS- og MVA-paneler). Som et resultat av kombinasjonen av disse to faktorene (et godt agn for forbrukeren i form av kort responstid og lav pris), for tiden skjermer på andre paneler enn TN + Film er produsert i begrensede mengder... De eneste unntakene er de beste Samsung-modellene på PVA og svært dyre skjermer på S-IPS-paneler, designet for profesjonelt arbeid med farger.

Utvikleren av MVA-teknologien, Fujitsu, anså markedet for LCD-skjermer som ikke interessant nok for seg selv og utvikler i dag ikke nye paneler, og overfører rettighetene til dem til AU Optronics.

PVA-teknologi

Etter Fujitsu har Samsung utviklet Patterned Vertical Alignment (PVA)-teknologi, i generell disposisjon gjentar MVA-teknologi og skiller seg på den ene siden med litt større synsvinkler, men på den andre - verste tiden respons.

Tilsynelatende var et av utviklingsmålene å lage en teknologi som ligner på MVA, men fri for Fujitsu-patenter og tilhørende lisensavgifter. Følgelig er alle ulempene og fordelene med PVA-paneler de samme som MVA.

Fordeler med PVA-teknologi:

- utmerket kontrast (svartnivået til PVA-paneler kan bare være 0,1-0,3 cd / m2);
- Utmerkede visningsvinkler (når du vurderer visningsvinkler i henhold til standard kontrastforhold faller til 10: 1, viser det seg at de ikke er begrenset av panelet, men av plastrammen på skjermen som stikker ut over det - de nyeste skjermmodellene på PVA erklærte vinkler på 178 °);
- god fargegjengivelse.

Ulemper med PVA-teknologi:

- skjermer på PVA-paneler er til liten nytte for dynamiske spill. På grunn av den lange responstiden, når du bytter en piksel mellom nærtilstander, vil bildet være merkbart uskarpt;
- ikke den laveste kostnaden.

Av stor interesse for denne typen matriser er deres utbredte tilgjengelighet på markedet. Hvis en skjerm på en god 19-tommers MVA-matrise er nesten umulig å finne, prøver utvikleren deres (Samsung) med PVA regelmessig å gi ut nye modeller for salg. For å være rettferdig bør det bemerkes at andre selskaper produserer skjermer basert på PVA-matriser litt mer villig enn på MVA, men tilstedeværelsen av minst én seriøs produsent, som Samsung, gir allerede PVA-matriser en håndgripelig fordel.

PVA-monitor - praktisk talt perfekt valg for arbeid på grunn av egenskapene, som er nærmest CRT-skjermer blant alle typer matriser (hvis du ikke tar hensyn til den lange responstiden - den eneste alvorlige ulempen med PVA). 19-tommers modeller basert på dem er enkle å finne på salg, og til ganske rimelige priser (sammenlignet for eksempel med skjermer på S-IPS-matriser), så når du velger en arbeidsskjerm for hvilken oppførsel i dynamiske spill ikke er så viktig, sørg for å ta hensyn til PVA.

I fjor introduserte Samsung Dynamical Capacitance Compensation, DCC (Dynamic Capacitance Compensation)-teknologi, som ingeniører hevder er i stand til å gjøre byttetiden til en piksel uavhengig av forskjellen mellom dens slutt- og starttilstand. I tilfelle vellykket implementering av DCC vil PVA-paneler være en av de raskeste blant alle typer paneler som for tiden eksisterer, samtidig som de beholder sine andre fordeler.

Konklusjon

Det er betydelig færre LCD-panelprodusenter enn skjermprodusenter. Dette skyldes det faktum at produksjon av paneler krever bygging av dyre (spesielt under forhold med konstant konkurranse) høyteknologiske fabrikker. Å produsere en skjerm basert på en ferdig LCD-modul (vanligvis leveres et LCD-panel komplett med bakgrunnsbelysningslamper) kommer ned til ordinære installasjonsoperasjoner, som ikke krever verken ultrarene rom eller noe høyteknologisk utstyr.

I dag er de største panelprodusentene og utviklerne et joint venture mellom Royal Philips Electronics og LG Electronics kalt LG.Philips LCD og Samsung.

LG.Philips LCD spesialiserer seg først og fremst på IPS-paneler, og leverer dem til tredjeparter store selskaper som Sony og NEC. Samsung er bedre kjent for TN+ Film- og PVA-paneler, hovedsakelig for skjermer av egen produksjon.

Det er mulig å bestemme nøyaktig på hvis panel en bestemt skjerm er satt sammen bare ved å demontere den, eller ved å finne uoffisiell informasjon på Internett (panelprodusenten er sjelden angitt offisielt). I dette tilfellet skal opplysninger om evt spesifikk modell gjelder kun for denne modellen og påvirker ikke andre skjermer fra samme produsent på noen måte. For eksempel i ulike modeller Sony overvåker inn annen tid paneler fra LG.Philips, AU Optronics og Chunghwa Picture Tubes (CPT) ble brukt, og i tillegg til de som er oppført, inkluderte NEC-skjermer også Hitachi, Fujitsu, Samsung og Unipac, ikke medregnet egne paneler NEC. Dessuten installerer mange produsenter forskjellige paneler i skjermer av samme modell, men med forskjellige utgivelsesdatoer - ettersom nyere panelmodeller dukker opp, blir de gamle ganske enkelt erstattet uten å endre skjermmerkingen.

I moderne digitale enheter(skjermer, TV-er, smarttelefoner, nettbrett, etc.) for å vise et bilde, brukes flytende krystall (LCD) matriser oftest. En av teknologiene som brukes til å konstruere denne matrisen er IPS. Bokstavelig talt, oversatt fra engelsk - i flybytte - betyr "bytte i ett plan".

For å forstå hva slags bytte det er og hvorfor det er nødvendig å forstå nøyaktig hvordan bildet er bygget på LCD-skjermen.

Generelle prinsipper for å konstruere en LCD-matrise

Erstattet katodestrålerør, teknologien for å konstruere LCD-skjermer inkluderer kvaliteten nøkkelelement flytende krystallmatrise... Denne matrisen er plassert foran på skjermen. Siden matrisen kun komponerer bildet, krever den bakgrunnsbelysning, som er en del av displayet. LCD-matrisen består av følgende elementer, som er strukturelt implementert i form av lag:

• farge filter;
• horisontalt filter;
• gjennomsiktig elektrode (frontal);
• selve flytende krystallfyllstoffet;
• gjennomsiktig elektrode (bak);
• vertikalt filter.

Denne flerlagsstrukturen kan også inkludere spesielle anti-reflekterende lag, beskyttende belegg, sensoriske lag (vanligvis kapasitive), men de er ikke nøkkelen for å vise bildet. Selve bildet er bygget av piksler som er dannet av underpiksler i grunnfargene (RGB): rød, grønn og blå. Lys som passerer fra baksiden av matrisen passerer gjennom både polarisasjonsfiltre og LCD-laget, gjennom et fargefilter. Fargefilter bare farger disse lysfluks i en av tre RGB-farger... Prinsippet om å konstruere piksler fra underpiksler er et eget bredt tema og vil ikke bli vurdert i denne anmeldelsen.

Faktisk, LCD-teknologi i seg selv er hvordan lysstrålen vil passere til brukeren. Og hvis det går over, hvor lyst blir det. Krystaller av LC-matriser i cellene sender lys eller ikke, avhengig av hvilken spenning som tilføres elektrodene. Effektiviteten til matrisene bestemmes av teknologien til konstruksjonen og materialet som brukes. I dag er de mest utbredte TN- og IPS-matrisene og deres forbedrede varianter.

TN matrix konstruksjonsteknologi

Historisk sett dukket denne typen matrise opp mye tidligere enn IPS... Bokstavelig talt betyr TN (engelsk - "vridd nematisk") "vridd krystall". Denne setningen definerer perfekt måten det fungerer på. Krystallmolekylene i laget deres er vridd 90 ° i forhold til hverandre. De opptar denne posisjonen hvis det ikke tilføres spenning til elektrodene i deres underpiksel. I dette tilfellet passerer lyset fritt (på grunn av det faktum at polarisasjonsvinkelen til det andre filteret avviker med 90 ° fra det første).

Når spenning påføres elektrodene, går krystallmolekylene fra en fri tilstand til en ordnet: langs polarisasjonslinjen til inngangsfilteret. På grunn av dette går ikke lyset utover grensene til det andre filteret, og underpikselen males ikke i fargen til filteret, men degenererer til svart.

• Fordeler:
  • kostnadene ved å produsere matriser er minimale,
  • responstiden er den raskeste, noe som er veldig viktig for spilldatamaskiner.
• Minuser:
  • dårlige visningsvinkler, lysstyrke og fargegjengivelse endres betydelig når de vises på enheten fra en ikke-rett vinkel;
  • svært lav kontrast, på grunn av hvilket bildet er falmet og veldig lett svart (ikke i det hele tatt egnet for profesjonell grafikk).
• Død piksel samtidig alltid har hvit farge(hvis det ikke er spenning på elektrodene, så er lysfilteret alltid åpent).

IPS matrisekonstruksjonsteknologi

Bytting av krystaller i IPS skjer i ett plan, noe som faktisk er bevist av den opprinnelige formen for navnet (engelsk - "i flybytte"). I slike matriser er alle elektrodene plassert på samme baksubstrat. I fravær av spenning over elektrodene, inntar alle krystallmolekyler en vertikal posisjon, og lyset passerer ikke gjennom et eksternt polariserende filter.

Å slå på overfører molekylene til en vinkelrett posisjon, og det eksterne filteret slutter å være en hindring: lysstrømmen passerer fritt.

Nøkkeltrekkene til denne teknologien er som følger.

• Fordeler:
  • lyse og mettede farger på grunn av forbedret kontrast, svart er alltid svart (kan brukes i profesjonell grafikk);
  • stor visningsvinkel opptil 178 °.
• Minuser:
  • responstiden har økt på grunn av det faktum at elektrodene nå bare er plassert på den ene siden (kritisk for spillapplikasjoner);
  • høy pris.
• Død piksel i dette tilfellet har den alltid en svart farge (hvis det ikke er spenning på elektrodene, er lysfilteret alltid lukket).

Som du kan se fra listen, er alle ulempene og fordelene med IPS symmetriske til TN. Dette bekrefter ytterligere årsaken til utseendet: teknologien er et kompromiss og var ment å eliminere de viktigste ulempene til forgjengeren. I dag kan du i tillegg til navnet IPS brukt av Hitachi også finne navnet SFT (super fin TFT) for det, som brukes av NEC.

Døde piksler, uansett hva de er (hvite eller svarte) ikke klassifisert som pluss eller minus... Det er bare en funksjon. Hvis pikselen er hvit, er det kanskje ikke veldig irriterende når du behandler tekster på en lys bakgrunn, men upraktisk når du ser på mørke scener. Svart vil derimot ikke merkes i mørke scener. Uansett hva slags feil - en ødelagt piksel - er alltid et minus, men på forskjellige matriser det er forskjellig.

Varianter av IPS-matriser

For å forbedre nøkkelegenskapene til monitorskjermer, varianter IPS-matriser .

• Super - IPS (S-IPS). Takket være implementeringen overdrive teknologi forbedret kontrast og redusert responstid. I sin avanserte super - IPS (AS-IPS) modifikasjon har gjennomsiktigheten blitt ytterligere forbedret.
• Horisontal - IPS (H - IPS). Brukes i profesjonelle grafikkapplikasjoner. Vedtatt avansert True Wide Polarizer-teknologi, noe som resulterer i mer jevn fargeuniformitet over hele overflaten. Kontrasten er også forbedret og hvite er optimert. Redusert responstid.
• Forbedret IPS (e-IPS). Utvidet blenderåpningen til åpne piksler. Dette hjelper bruken av billigere bakgrunnsbelysning. I tillegg er responstiden redusert til 5ms (svært nær TN-nivået). S-IPS 2 er en forbedring. Reduserte den negative effekten av glødende piksler.
• Profesjonell IPS (P - IPS). Antall farger er betydelig utvidet, antall potensielle posisjoner er økt for underpiksler (4 ganger).
• Avansert høyytelses IPS (AH-IPS). I denne utviklingen har oppløsningen og antall punkter per tomme økt. Strømforbruket er lavere og lysstyrken økes.

Det bør noteres separat matrise PLS(bytte fra fly til linje), som er utviklet av Samsung. Utbygger ga ikke teknisk beskrivelse sin teknologi. Matrisene ble undersøkt under et mikroskop. Ingen forskjeller ble funnet mellom PLS og IPS. Siden prinsippene for konstruksjon av denne matrisen ligner på IPS, skilles den ofte ut som en variasjon og ikke en uavhengig gren. I PLS er piksler tettere, lysstyrke og strømforbruk er bedre. Men samtidig er de betydelig dårligere i fargespekter.

Skjermvalg: TN eller IPS

Skjermer bygget på TN- og IPS-teknologier er de klart vanligste og dekker nesten hele spekteret av behov for budsjettet og delvis det profesjonelle markedet. Det finnes andre typer matriser VA (MVA, PVA), AMOLED (med bakgrunnsbelysning for hver piksel). Men de er så dyre så langt at distribusjonen er liten.

Fargegjengivelse og kontrast

Skjermer med IPS-matrise har mye bedre kontrast enn TN. Samtidig er det veldig viktig å forstå: hvis hele bildet er helt mørkt eller lyst, så er en slik kontrast bare muligheten for bakgrunnsbelysning. Ofte dimmer produsenter, med ensartede fyllinger, bare lyset fra bakgrunnsbelysningslampene. For å være sikker på kvaliteten på kontrasten bør du vise et sjakkbrettfyll på skjermen og sjekke hvor mye de mørke områdene vil avvike fra de lyse. Som regel blir kontrasten i slike tester mindre enn 30-40 ganger. Et kontrastforhold på et sjakkbrett på 160:1 er et akseptabelt resultat.

Fargegjengivelse IPS-skjerm ov utføres praktisk talt uten forvrengning, i motsetning til TN. Jo høyere kontrast, jo rikere blir bildet på skjermen. Dette kan være nyttig ikke bare når du arbeider med bilde- og videobehandlingsprogrammer, men også når du ser på film. Men det finnes forbedrede versjoner av TN-matriser, for eksempel Retina fra Apple, som praktisk talt ikke mister fargegjengivelsen.

Synsvinkel og lysstyrke

Kanskje denne parameteren er en av de første som vises IPS fordeler sammenlignet med sin billigere konkurrent. Den når 170 - 178 °, mens den i den forbedrede versjonen - "TN + film" er i området 90 - 150 °. For denne parameteren vinner IPS. Hvis du ser på TV med et lite selskap hjemme, så er ikke dette kritisk, men for smarttelefoner, når du vil vise noe til noen på skjermen, vil forvrengningen være betydelig. Derfor bruker de oftest IPS-matriser.

Når det gjelder lysstyrkeegenskaper, har IPS-skjermer også fordel. Store verdier for lysstyrke og TN-matriser gjør bildet bare hvitaktig uten svarte nyanser.

Responstid og ressursintensitet

Et veldig viktig kriterium spesielt hvis brukeren ofte spiller av applikasjoner med dynamisk skiftende scener. For skjermer basert på en TN-matrise når denne parameteren 1 ms, mens i de beste og dyre versjonene av S-IPS bare 5 ms. Selv om dette resultatet også er bra for IPS. Hvis brukeren er interessert i høy FPS og ikke ønsker å tenke på løkkene fra objekter, bør valget stoppes på en matrise av TN-typen.

I tillegg til hastigheten på å endre bildet, har TN-skjermer ytterligere to fordeler: lav pris og lavt strømforbruk.

Berøringsskjerm og mobile enheter

V I det siste enheter har blitt veldig vanlig med kapasitiv berøringsskjermer ... Som regel er de utstyrt med IPS-matriser på grunn av det høye antallet punkter per tomme. Jo høyere punkttetthet, desto jevnere vises skriftene på nettbrettets skjerm (selv pikslene kan ikke skilles fra øyet). Når du bruker TN-matriser i smarttelefoner eller nettbrett, vil kornetheten i bildet være veldig merkbar. I skjermer og TV-er er denne parameteren ikke kritisk.

Som regel er enheter som krever berøringsskjerm utstyrt med et berøringsfølsomt belegg. Siden TN-matriser oftest tas på grunn av deres billighet, vil en så dyr egenskap som en kapasitiv skjerm på en gjennomsnittlig budsjettskjerm med en oppløsning på 24 tommer bare være bortkastet penger. Mens du er på et lite nettbrett eller smarttelefon (opptil 6 tommer) kapasitiv skjerm er rett og slett nødvendig.

Det er på grunn av billighetsfaktoren TN-matrise fra IPS kan skilles ut ved å trykke: Når du trykker på TN-skjermen, begynner bildet under fingeren og rundt å bli uskarpt i bølger med en spektral gradient. Derfor, når du velger en mobil enhet, er valget til fordel for IPS for denne parameteren ganske enkelt åpenbart.

Utfall

Velge en skjerm eller TV, kan brukeren fortsatt lure på om han skal bruke penger på en IPS-skjerm. Skjermoverflaten til slike enheter foretrekkes å være fra 24 tommer og over. Som et resultat kan en dyr og energikrevende matrise kanskje ikke rettferdiggjøre investeringen hvis den ikke er planlagt å utføre profesjonelt arbeid med grafikk. I tillegg, hvis en skjerm er nødvendig for dynamiske dataspill, vil en TN-matrise være å foretrekke.

Fordelen med IPS-matrisen når du kjøper en mobilenhet: smarttelefon eller nettbrett er ubestridelig. Høy tetthet piksler, høykvalitets fargegjengivelse og høy kontrast- alle disse egenskapene vil hjelpe deg å bruke skjermen både i solen og innendørs. Sammenligning av skjermer for grafikk vil alltid favorisere IPS. Slike investeringer vil lønne seg og vil være mindre enn å kjøpe dyrere enheter på VA-matriser.

Skjermoppløsning er størrelsen på det resulterende bildet i piksler. Jo høyere oppløsning, desto mer detaljert kan bildet oppnås og jo høyere kostnad for skjermen (alt annet likt).

Typiske tillatelser moderne skjermer er gitt nedenfor:

Det er verdt å nevne separat Full oppløsning HD og 4K.

Innebygd høyttalersystem

Hvis du ikke har seriøse krav til lydkvaliteten til et lydanlegg, er det verdt å vurdere å kjøpe en skjerm med innebygde høyttalere. Hvis du kobler til en slik skjerm ved hjelp av HDMI eller DisplayPort, trenger du ikke en separat lydkabel, noe som er veldig praktisk.

Hodetelefon ut

Hvis du ofte bruker hodetelefoner (for eksempel lytter til musikk om natten eller på kontoret), så vil en skjerm utstyrt med lydutgang for hodetelefoner være et smart kjøp. Dette vil gjøre dem mer praktiske å bruke.

3D-bildestøtte (3D-klar)

3D-formatet blir gradvis mer populært. Først erobret han kinolerretene, og nå trenger det inn på markedet. husholdningsapparater... Noen skjermmodeller støtter allerede 3D-innhold. Slike skjermer har høy frekvens skjermoppdatering (144Hz og over) og kan vekselvis vise et bilde for venstre og høyre øyne. For at hvert øye skal se sitt eget bilde, inkluderer settet spesialbriller med "shutter"-teknologi.

Oppsummert kan vi betinget dele opp monitorer i flere priskategorier:

skjermer som koster fra 5 000 til 10 000 rubler. Rimelige skjermer for kontor eller hjemmebruk... De er tilgjengelige i diagonale størrelser fra 17 til 21 tommer. Som regel er de utstyrt med matriser av TN-type, eller en rimelig type VA- eller IPS-matriser. Maksimal oppløsning- FullHD eller mindre. Utstyrt med VGA-kontakter eller DVI. Ytterligere skjermposisjonsjusteringer er sjeldne.

skjermer som koster fra 10 000 til 20 000 rubler. Skjermer for daglig hjemmebruk faller inn i denne kategorien. De har en diagonal på 22 til 27 tommer, er utstyrt med gode matriser som TN, VA eller IPS med FullHD-oppløsninger... Utstyrt med HDMI-kontakter eller DisplayPort. Kan ha USB-huber, innebygde høyttalere og skjermposisjonsjusteringer.

skjermer som koster over 20 000 rubler. Mer avanserte skjermer med en diagonal på 24 til 35 tommer og over, med matriser fra FullHD til 5K med god responstid og fargegjengivelse. I denne kategorien er det modeller med buet skjerm eller støtte for 3D-bilder. De har også ombord et bredt utvalg av forskjellige kontakter for tilkobling av systemenheter og andre enheter, USB-huber og lydutganger.

Jeg håper denne lille guiden hjelper deg å velge passende monitor for datamaskinen din.