Tft жк дисплей wxga с активной матрицей. Чем отличается TFT от LCD

03.10.2018

Как обычно бывает с аббревиатурами, используемыми для обозначения специфики и теххарактеристик, в отношении TFT и IPS происходит путаница и подмена понятий. Во многом благодаря неквалифицированным описаниям электронных устройств в каталогах потребители ставят вопрос выбора изначально неверно. Так, матрица IPS — разновидность матриц TFT, так что сравнивать между собой эти две категории невозможно. Однако для российского потребителя аббревиатура TFT зачастую обозначает технологию TN-TFT, и в этом случае уже можно делать выбор. Так что, говоря об отличиях экранов TFT и IPS, мы будем иметь в виду TFT-экраны, изготовленные по технологиям TN и IPS.

На самом деле, он не является ни твердым, ни жидким. Мы узнаем, что существуют три физических состояния вещества: твердые, жидкие и газообразные, а жидкий кристалл - твердотельно-жидкая среда, т.е. является мезоморфным состоянием. Кристалл перестает быть твердым при температуре 145 ° С, то есть когда он достигает своей жидкоподобной формы.

Жидкие кристаллы очень чувствительны к изменению температуры, поэтому это объясняет несколько иное поведение ноутбуков, когда вы находитесь в очень холодном или очень жарком месте. Именно из-за этой чувствительности этот материал также используется в термометрах.

TN-TFT — технология выполнения матрицы жидкокристаллического (на тонкопленочных транзисторах) экрана, когда кристаллы, при отсутствии напряжения, поворачиваются друг к другу под углом 90 градусов в горизонтальной плоскости между двумя пластинами. Кристаллы расположены по спирали, и в итоге при подаче максимального напряжения кристаллы поворачиваются таким образом, что при прохождении света через них образуются черные пиксели. Без напряжения — белые.

Давайте узнаем немного больше о каждом из этих двух типов жидкокристаллических дисплеев. Угол обзора более узкий, что вызывает «тени» на экране при движении по бокам вверх и вниз по экрану. Хотя для загрузки точки требуется около 20 миллисекунд, требуется примерно 250 миллисекунд, чтобы сделать то же самое.

Чтобы это проверить на практике, быстро перемещайте мышь или играйте в игру, посещайте веб-сайты, смотрите фотографии, все, что вызывает внезапное изменение цвета на экране. Обратите внимание, что когда это происходит, изображение занимает некоторое время, чтобы исчезнуть с экрана.

IPS — технология выполнения матрицы жидкокристаллического (на тонкопленочных транзисторах) экрана, когда кристаллы расположены параллельно друг другу вдоль единой плоскости экрана, а не спирально. При отсутствии напряжения молекулы жидких кристаллов не поворачиваются.

На практике самое важное отличие IPS-матрицы от TN-TFT-матрицы состоит в повышенном уровне контрастности за счет практически идеального отображения черного цвета. Картинка получается более четкой.

Несмотря на проблемы, возникающие в более сложном оборудовании, более простые устройства, такие как часы, дисплей калькулятора и микроволновые печи, очень хорошо справляются с этой системой, в конце концов, не имеют цвета, не требуют контраста, яркости и никакого другого фактора жанра.

Его большая разница заключается в существовании транзисторной пленки за жидкокристаллическим слоем, позволяющей контролировать каждый пиксель индивидуально, без вмешательства в работу других. Экран активной матрицы имеет больший угол обзора, приближается к 180 °, более высокий контраст и значительно сокращает время обновления, чем пассивная матрица, около 45 миллисекунд, приближаясь к тем же самым в трубчатых мониторах.

Качество цветопередачи матриц TN-TFT оставляет желать много лучшего. Каждый пиксель в этом случае может иметь собственный оттенок, отличный от других, в результате чего искажаются цвета. IPS уже обращается с изображением гораздо бережнее.

Слева — планшет с TN-TFT матрицей. Справа — планшет с IPS матрицей

Скорость отклика у TN-TFT несколько выше, чем у других матриц. IPS требуется время, чтобы повернуть весь массив параллельных кристаллов. Таким образом, при выполнении задач, где важна скорость прорисовки, гораздо выгоднее использовать матрицы TN. С другой стороны, в повседневном применении разницу во времени отклика человек не замечает.

Каждый субпиксель имеет 256 оттенков, т.е. каждый из них может стать 256 разными цветами. Для поддержки этого цветного кургана есть миллионы транзисторов, выгравированных на стекле, каждый из которых отвечает за один пиксель. Если он не работает, этот пиксель также гаснет, генерируя так называемый «плохой пиксель».

В настоящее время существует несколько вариантов использования жидкокристаллических экранов, таких как сверхкрученный нематик, двухслойный скрученный нематик, сегнетоэлектрический жидкокристаллический и поверхностно-стабилизированный сегнетоэлектрический жидкий кристалл.

Мониторы и дисплеи, созданные на базе IPS-матриц, гораздо более энергоемкие. Это обусловлено высоким уровнем напряжения, требуемого для поворота массива кристаллов. Потому задачам экономии энергии в мобильных и портативных устройствах отвечает больше технология TN-TFT.

Экраны, основанные на IPS, обладают широкими углами обзора, то есть не искажают и не инверсируют цвета, если взгляд падает под углом. В отличие от TN, углы обзора IPS составляют 178 градусов как по вертикали, так и по горизонтали.

Как только вы узнаете немного больше о жидкокристаллических дисплеях, важно знать некоторые из его преимуществ. Кроме того, это оборудование потребляет меньше энергии, что означает меньший расход для вас и небольшой экологический вклад. Во времена экологического опустошения и свиного гриппа каждый природный ресурс, который был сохранен, пусть и небольшой, уже можно праздновать.

Факт наличия полностью плоских экранов и занимающих меньше места, также являются значительными преимуществами. Несмотря на большой успех и популяризацию жидкокристаллических дисплеев, другая технология обещает обогнать его. То есть будет использоваться меньшее количество слоев, что сделает устройство с этими диодами легче и тоньше.

Еще одно отличие, немаловажное для конечного потребителя — цена. TN-TFT на сегодняшний день представляет собой самый дешевый и самый массовый вариант матрицы, поэтому ее используют в бюджетных моделях электроники.

Выводы сайт

Экраны IPS менее отзывчивы, время задержки отклика у них больше.
Экраны IPS обеспечивают более качественную цветопередачу и контрастность.
Углы обзора экранов IPS существенно больше.
Экраны IPS требуют больше энергии.
Экраны IPS дороже.

Технология LCD TFT матриц предусматривает использование в производстве жидкокристаллических дисплеев специальных тонкопленочных транзисторов. Само название TFT – это сокращение от Thin-film transistor, что в переводе и означает – тонкопленочный транзистор. Такой вид матриц применяет в самых разнообразных устройствах, от калькуляторов, до дисплеев смартфонов.

В дополнение к телевизорам и компьютерным мониторам эта технология должна появляться на мобильных телефонах, портативных медиаплеерах и портативных видеоиграх. Во всяком случае, в ближайшие несколько лет возникнут некоторые новости, чтобы в этом огне было еще больше топлива.

Однако мы стараемся использовать простой язык, чтобы облегчить понимание всех наших пользователей. Надеюсь, наша статья достигла этой цели. Любая новая информация, поделиться со всеми через комментарии! Среди гаджетов, которые получают новые функции для каждой выпущенной модели, мобильные телефоны и смартфоны заслуживают внимания. Помимо того, что все более мощные аппаратные компоненты, портативные телефоны несут ответственность за большое продвижение дисплеев.

Наверное, каждый слышал понятия TFT и LCD, но мало кто задумывался, что это такое, из-за чего у непросвещенных людей возникает вопрос, чем отличается TFT от LCD? Ответ на этот вопрос заключается в том, что это две разные вещи, которые не стоит сравнивать. Чтобы понять, в чем разница между этими технологиями, стоит разобрать, что такое LCD, и что такое TFT.

Каждый новый тип экрана обещает большую долговечность, разрешение, определение цвета, экономию энергии, время отклика, угол обзора или гибкость - функции, которые улучшают наш опыт и взаимодействие с этими устройствами. Но знаете ли вы, какие самые продвинутые экраны на рынке? Что у каждого есть своеобразное? Что мы можем ожидать от следующих поколений дисплеев?

Материал получился обещающим быть более гибким, более тонким и превосходным качеством воспроизведения изображений. Другими преимуществами этого типа экрана были бы лучший контраст и максимальный угол обзора. Инновационный формат дисплеев прошел хорошо и в итоге создал другие технологии, о которых мы узнаем дальше.

1. Что такое LCD

LCD – это технология изготовления экранов телевизоров, мониторов и других устройств, основанная на использовании специальных молекул, которые называются – жидкие кристаллы. Эти молекулы имеют уникальные свойства, они постоянно находятся в жидком состоянии и способны менять свое положение при воздействии на них электромагнитного поля. Кроме этого, эти молекулы имеют оптические свойства, схожие со свойствами кристаллов, из-за чего эти молекулы и получили свое название.

Это приводит к более плавному просмотру фильмов с большим количеством движения камеры, например. Эти дисплеи имеют более высокие темпы изменения цвета и больший угол обзора. Это сделало дисплеи еще тоньше. По данным компании, этот формат экрана имеет большую чувствительность к касанию, на 20% большую яркость, на 80% меньше отражения солнечного света и на 20% меньше энергопотребления.

Имея меньше слоев между изображением и нашими глазами, лучшая обработка света в пикселях обеспечивает более естественные и живые цвета. Недавно компания объявила о том, что это должен быть более доступный вариант. В видео ниже, выпущенном самим разработчиком, вы даете немного больше об этой технологии.

В свою очередь экраны LCD могут иметь разные типы матриц, которые в зависимости от технологии изготовления имеют различные свойства и показатели.

2. Что такое TFT

Как уже говорилось, TFT – это технология изготовления LCD дисплеев, которая подразумевает использование тонкопленочных транзисторов. Таким образом, можно сказать, что TFT – это подвид LCD мониторов. Стоит отметить, что все современные LCD телевизоры, мониторы и экраны телефонов относятся к виду TFT. Поэтому вопрос, что лучше TFT или LCD не совсем правильный. Ведь отличие FTF от LCD заключается в том, что LCD – это технология изготовления жидкокристаллических экранов, а TFT – это подвид ЖК дисплеев, к которому относятся все типы активных матриц.

Эта увеличенная плотность пикселей способствует более высокому разрешению между смартфонами и более четкими изображениями - даже если вы приближаетесь к устройству с лица, вы вряд ли увидите пиксели на дисплее. Он производится с использованием вертолетных материалов и высокоскоростных поездов, а химическая обработка становится еще более устойчивой. При этом изображения приобретают более насыщенные цвета, приближаются к реальности. Как было объявлено компанией, а также некоторыми ее конкурентами, этот экран позволяет просматривать углы до 180 градусов.

Среди пользователей TFT матрицы имеют название – активные. Такие матрицы обладают существенно более высоким быстродействием, в отличие от пассивных ЖК-матриц. Помимо этого, тип экрана LCD TFT отличается повышенным уровнем четкости, контрастности изображения и большими углами обзоров. Еще один важный момент заключается в том, что мерцание в активных матрицах отсутствует, что означает, что за такими мониторами приятнее работать, глаза при этом меньше устают.

Кроме того, он имеет 1, 4-кратный диапазон, контрастность в 3, 5 раза выше и время отклика примерно в 10 раз быстрее, чем текущие модели. Тем не менее, уже есть преемник этого типа экрана. Когда эти технологии будут использоваться на карманных устройствах и получить доступ к каждому, кто знает. Единственная уверенность в том, что с каждым выпущенным новым экраном мы получаем гаджеты, способные воспроизводить изображения с большим совершенством.

В следующем номере мы объясним работу плазменных мониторов. Другие преимущества традиционных мониторов: они вырабатывают меньше тепла, потребляют меньше энергии и излучают более низкие уровни излучения. Жидкий кристалл представляет собой вещество, состоящее из макромолекул. Он течет как жидкость, но может демонстрировать порядок его молекулярной структуры, такой как кристалл. Их молекулярные связи слабы и могут быть затронуты электромагнитными полями. Они образованы из двух стеклянных пластин с параллельными канавками.

Каждый пиксель матрицы TFT оснащен тремя отдельными управляющими транзисторами, благодаря чему достигается значительно более высокая частота обновления экрана, в сравнении с пассивными матрицами. Таким образом, в состав каждого пикселя входит три цветные ячейки, которые управляются соответствующим транзистором. Например, если разрешение экрана составляет 1920х1080 пикселей, то количество транзисторов в таком мониторе будет равно 5760х3240. Применение такого количества транзисторов стало возможным благодаря сверхтонкой и прозрачной структуре – 0,1- 0,01 микрон.

Макромолекулы жидкого кристалла имеют тенденцию объединяться в виде спиралей. Однако при воздействии разности электрического потенциала через прозрачные электроды они направляются в пространство и расположены перпендикулярно поверхности пластин, которые содержат их, как если бы они были тонкими нитями, которые стояли на плоской поверхности.

Активация пикселей - формирование изображения. Примечание. Поляризованный свет формируется электромагнитными волнами, которые колеблются в одной плоскости, тогда как обычные световые волны имеют несколько ориентированных по оси плоскостей колебаний, что соответствует направлению распространения пучка.

3. Виды матриц TFT экранов

На сегодняшний день, благодаря целому ряду преимуществ, TFT дисплеи используются в самых разнообразных устройствах.

Все известные ЖК телевизоры, которые имеются на российском рынке, оснащены TFT дисплеями. Они могут различаться своими параметрами в зависимости от используемой матрицы.

На данный момент наиболее распространенными матрицами TFT дисплеев являются:

Когда свет проходит через жидкий кристалл в этом состоянии активации, лучи света подвергаются ориентации электромагнитного поля, так что их угол распространения будет совпадать с углом второго поляризационного фильтра. Наконец, свет, который смог пройти через второй фильтр, попадает на экран, образуя изображение. Разрешение жидкокристаллического дисплея зависит от формы и расположения прозрачных электродов и химической записи, которая отвечает за производство канавок для хранения жидкого кристалла.

Это решение заставляет изображения быстро меняться, потому что молекулы жидких кристаллов имеют улучшенное движение и позволяют пользователю видеть изображение монитора практически на 120 ° относительно плоскости обзора. На рисунке 4 показана внутренняя структура жидкокристаллического экрана пассивной матрицы и его слоев.

Каждый из представленных видов матриц обладает своими преимуществами и недостатками.

3.1. Тип ЖК матрицы TFT TN

TN – это самый распространенный тип экрана LCD TFT. Такую популярность данный тип матрицы получил благодаря уникальным особенностям. При своей низкой стоимости, они имеют достаточно высокие показатели, причем в некоторых моментах, такие экраны TN даже имеют преимущества перед другими типами матриц.

Электронный принцип активации пикселей. Электроды, прикрепленные к верхней пластине, имеют тип колонны, а те, которые прикреплены к нижней пластине, относятся к типу линии. Таким образом, когда две пластины соединены вместе, образуется матрица типа. Каждое пересечение между строкой и столбцом приводит к появлению пикселя.

Для того, чтобы пиксель зажегся, положительное напряжение должно быть применено к колонне, и отрицательное напряжение должно быть применено к линии. На этом переходе молекулы жидкого кристалла позволят пропускать свет. В случае технологии активной матрицы транзисторы записываются на подложке, где расположены каждый пиксель. Таким образом, абсолютно необходимо записывать их на подложке, которую содержат электроды. В этом случае стеклянная подложка, используемая в активной матрице, будет содержать для этого разрешения 200 электродов, тогда как пассивная матрица будет иметь только 120 электродов.

Главная особенность – это быстрый отклик. Это параметр, который обозначает время, за которое пиксель способен отреагировать на изменение электрического поля. То есть, время, которое необходимо для полного изменение цвета (от белого к черному). Это очень важный показатель для любого телевизора и монитора, в особенности для любителей игр и фильмов, насыщенных всевозможными спецэффектами.

Поэтому следует отметить, что технология активной матрицы намного сложнее с точки зрения производства, что, очевидно, увеличивает ее цену по сравнению с пассивной матричной технологией для той же резолюции. Однако не все выгодно, потому что его изготовление чрезвычайно сложно, что может генерировать пиксели, известные как мертвые пиксели, когда они постоянно темные или сумасшедшие пиксели, которые генерируют только определенный цвет.

Основное различие между монохромными и цветными экранами заключается в том, что цветные используют в три раза больше электродов, чем монохромные экраны. Фактически, цветные точки образованы тремя меньшими пикселями, активированными так же, как на монохромных экранах.

Недостатком данной технологии является ограниченные углы обзоров. Однако современные технологии позволили исправить этот недостаток. Сейчас матрицы TN+Film имеют большие углы обзоров, благодаря чему такие экраны способны конкурировать с новыми IPS матрицами.

3.2. IPS матрицы

Данный вид матриц имеет наибольшие перспективы. Особенность данной технологии состоит в том, что такие матрицы имеют самые большие углы обзоров, а также наиболее естественную и насыщенную цветопередачу. Однако недостатком этой технологии до сегодняшнего дня был длительный отклик. Но благодаря современным технологиям этот параметр удалось сократить до приемлемых показаний. Более того, нынешние мониторы c IPS матрицами имеют время отклика 5 мс, что не уступает даже TN+Film матрицам.

По мнению большинства изготовителей мониторов и телевизоров, будущее лежит именно за IPS матрицами, благодаря чему они постепенно вытесняют TN+Film.

Кроме этого, производители мобильных телефонов, смартфонов, планшетных ПК и ноутбуков все чаще выбирают TFT LCD модули с матрицами IPS, обращая внимание на отличную цветопередачу, хорошие углы обзора, а также экономичное потребление энергии, что крайне важно для мобильных устройств.

3.3. MVA/PVA

Данный тип матриц – это некий компромисс между TN и IPS матрицами. Ее особенность заключается в том, что в спокойном состоянии молекулы жидких кристаллов располагаются перпендикулярно плоскости экрана. Благодаря этому производители смогли достичь максимально глубокого и чистого черного цвета. Кроме этого данная технология позволяет достичь больших углов обзора, в сравнении с TN матрицами. Достигается это с помощью специальных выступов на обкладках. Эти выступы определяют направление молекул жидких кристаллов. При этом стоит отметить, что такие матрицы имеют меньшее время отклика, нежели IPS-дисплеи, и большее, в сравнении с TN матрицами.

Как ни странно, но данная технология не нашла широкого применения в массовом производстве мониторов и телевизоров.

4. Что лучше Super LCD или TFT

Для начала стоит разобрать, что такое Super LCD.

Super LCD – это технология производства экранов, которая широко распространена среди производителей современных смартфонов и планшетных ПК. По сути, Super LCD – это те же IPS матрицы, которые получили новое маркетинговое название и некоторые улучшения.

Главное отличие таких матриц заключается в том, что они не имеют воздушного зазора между наружным стеклом и картинкой (изображением). Благодаря этому удалось достичь уменьшения бликов. Кроме этого визуально изображение на таких дисплеях кажется ближе к зрителю. Если говорить о сенсорных дисплеях на смартфонах и планшетных ПК, то экраны Super LCD более чувствительны к прикосновениям и быстрее реагируют на движения.

5. TFT / LCD монитор: Видео

Еще одно преимущество данного типа матриц заключается в пониженном потреблении энергии, что опять же крайне важно в случае автономного устройства, такого как ноутбук, смартфон и планшет. Такая экономичность достигается благодаря тому, что в спокойном состоянии жидкие кристаллы расположены так, чтобы пропускать свет, что снижает потребление энергии при отображении светлых картинок. При этом стоит отметить, что подавляющее большинство фоновых картинок на всех интернет сайтах, заставках в приложениях и так далее, являются как раз таки светлыми.

Главной областью применения SL CD дисплеев является именно мобильная техника, благодаря низкому потреблению энергии, высокому качеству изображения, даже при прямых солнечных лучах, а также более низкой стоимости, в отличии, к примеру, от AMOLED экранов.

В свою очередь LCD TFT дисплеи включают в себя тип матрицы SLCD. Таким образом, Super LCD – это тип активной матрицы TFT дисплея. В самом начале данной публикации мы уже говорили о том, что TFT и LCD разницы не имеют, это в принципе одно и то же.

6. Выбор дисплея

Как уже говорилось выше, каждый из типов матриц обладает своими преимуществами и недостатками. Все они также уже оговаривались. В первую очередь при выборе дисплея, стоит учитывать ваши требования. Стоит задать себе вопрос, - Что именно нужно от дисплея, как он будет использоваться и в каких условиях?

Отталкиваясь от требований, и стоит выбирать дисплей. К сожалению, на данный момент не существует универсального экрана, на который можно было бы сказать, что он действительно лучше всех остальных. Из-за этого, если вам важна цветопередача, и вы собираетесь работать с фотографиями, то однозначно ваш выбор – это IPS матрицы. Но если вы заядлый любитель остросюжетных и ярких игр, то предпочтение все же лучше отдать TN+Film.

Все современные матрицы имеют достаточно высокие показатели, поэтому простые пользователи разницу могут даже не заметить, ведь IPS матрицы практически не уступают TN по времени отклика, а TN в свою очередь имеют довольно большие углы обзора. К тому же, как правило, пользователь располагается напротив экрана, а не сбоку или сверху, из-за чего большие углы в принципе не требуются. Но выбор все же за вами.