Основной принцип работы мониторов TFT LCD (Thin Film Transistor Liquid Crystal Display – жидкокристаллический дисплей на тонкопленочных транзисторах) основывается на управлении интенсивностью светового потока с помощью его поляризации. Изменение вектора поляризации осуществляют жидкие кристаллы в зависимости от приложенного к ним электрического поля. Иными словами, LCD-панель не является сама источником света, она лишь пропускает через себя свет, излучаемый специальной люминесцентной лампой (CCFL), регулируя интенсивность светового потока. Каждый элемент матрицы можно сравнить с прожектором, яркость света которого регулируется углом поворота шторок. Основные недостатки данного метода получения изображения – малые углы обзора, большое время реакции (время отклика), недостаточная контрастность. В настоящее время наибольшее распространение получили четыре технологии, позволяющие в той или иной степени уменьшить перечисленные недостатки. Рассмотрим их особенности.
TN TFT (Twisted Nematic) Первая технология, появившаяся на массовом рынке LCD-мониторов. Отработана практически до предела, поэтому себестоимость матриц получается достаточно низкой. Иногда к обозначению TN добавляют +Film, что означает нанесение специальной прозрачной пленки на поверхность экрана, позволяющей увеличить углы обзора до 140–150 градусов, хотя на сегодняшний день это не слишком высокий показатель. При отсутствии напряжения на управляющих электродах кристалла свет проходит беспрепятственно и элемент матрицы имеет максимальную яркость. Таким образом, при неисправности управляющего транзистора (а такое случается, ведь даже в 15” матрице их около миллиона) получаем постоянно ярко горящий пиксел, что бросается в глаза куда сильнее, чем пиксел постоянно темный. Из-за специфики расположения управляющих электродов молекулы жидкого кристалла не могут полностью все раскрутиться, поэтому черный цвет получается не очень черным, что не дает возможности получать высокие значения контрастности. Хотя данная технология за последнее время неоднократно подвергалась модернизации в сторону улучшения основных визуальных характеристик, в настоящий момент из нее выжато практически все, и с развитием и удешевлением других технологий судьба TN TFT видимо предрешена.
IPS (In-Plane Switching) или Super-TFT Совместная разработка Hitachi и NEC. За счет другого расположения молекул жидкого кристалла стало возможным избавиться от некоторых (но, к сожалению, не от всех) недостатков, присущих TN TFT. Главная особенность данной технологии – расположение управляющих электродов не на разных сторонах жидкого кристалла, а на одной плоскости. В выключенном состоянии молекулы сориентированы так, что свет не меняет поляризацию и пиксел выглядит как черный. То есть, «битый» транзистор приведет к образованию на экране черной точки, что более приятно. Угол обзора увеличился до 160-170 градусов, что является, конечно, самым главным достоинством IPS. Теперь о «ложке дегтя». Переориентация молекул в данном варианте управления требует более мощного электрического поля, а это ведет к некоторому увеличению времени отклика. Типовое значение времени реакции пиксела для этих матриц составляет 30 – 50 миллисекунд. Так как электроды располагаются на одной плоскости, по два на цветовой элемент, они в большей степени закрывают собой часть светового потока. В результате для получения приемлемой контрастности и яркости требуется более мощный источник подсветки. Производители матриц работают над усовершенствованием данной технологии, появляется целое семейство - S-IPS, Dual Domain IPS, SFT, A-SFT и т.д.
MVA (Multi-Domain Vertical Alignment) Запатентованная фирмой Fujitsu технология MVA является развитием технологии VA. Для увеличения углов обзора в MVA применен метод мультизонности пиксела, то есть каждый цветовой элемент разбит на ячейки, ориентированные под различными углами к поверхности экрана под свой сектор обзора. При этом углы обзора достигают практически предельных 170 градусов. Молекулы жидкого кристалла MVA обладают очень малым углом поворота при переключении «белый-черный», что позволяет получить время отклика менее 25 миллисекунд. «Битые» пикселы, как и у IPS, превращаются в темные точки. Глубокий черный цвет дает возможность создавать матрицы с показателем контрастности 600:1 и выше. Можно сказать, что MVA обладает всеми достоинствами IPS, но при этом имеет лучшую скорость реакции.
PVA (Patterned Vertical Alignment) Данная разработка компании Samsung использует принцип технологии MVA, но имеет некоторые технологические особенности. Углы обзора составляют 170 градусов, уровень контрастности 500:1 и выше, время отклика менее 25 миллисекунд – все это, наряду с прекрасным качеством цветопередачи и высокой технологичностью (соответственно уменьшением себестоимости), делает данную технологию достаточно перспективной. Так, в мае 2003 года, в дайджесте Всемирной ассоциации информационных дисплеев (SID) были опубликованы весьма интересные результаты исследований по применению в технологии PVA нового способа управления электромагнитным полем жидкокристаллических структур. Данный метод носит название DCC (Dynamic Capacitance Compensation) и позволяет добиться в перспективе весьма впечатляющих результатов по уменьшению времени отклика. Таким образом, на данный момент, технология MVA и ее преемники (Premium MVA, PVA) являются самыми технически совершенными решениями для LCD-дисплеев. Единственный недостаток – сложное устройство панели и, соответственно, высокая стоимость. Но, как известно, прогресс не стоит на месте, и если панели, изготовленные по данной технологии, смогут подешеветь, они смогут занять доминирующее положение на рынке LCD-мониторов.
Андрей Савоненков Исследовательская лаборатория ERIMEX Research Член ассоциации Society for Information Display [email protected]
Замечания
и пожелания по работе сайта присылайте на адрес
[email protected]
Ваши вопросы, пожелания и предложения, связанные с мониторами Belinea, присылайте
на адрес - [email protected]
Новости
