20 May 2009

Видове LCD матрици

Почти не съществува човек, който поне веднъж в ежедневието си да не е чувал за съкращението LCD. За много потребители обаче LCD (или Liquid Crystal Dipslay) представлява определена технология, която се свързва единствено с недотам новите и доста популярни тънки и леки монитори.

По спецификации LCD представлява най-обикновен дисплей, който първоначално е намерил широкото си приложение в разработката на електронни калкулатори и дигитални часовници. Впоследствие технологията бива доразвита и започва да се използва в компютърните технологии при производството на тънки монитори за преносимите компютри. Днес, доста усъвършенствана и постоянно доразвивана (с цел постигане на по-високо качество на изображението), технологията се радва на голям потребителски интерес при закупуване на нов дисплей за дома или офиса.

В сърцето на всеки LCD дисплей стоят два листа поляризиран материал, между които е поставен разтвор от течни кристали. Когато през двата материала протече електричен ток, кристалите от течността заемат такова положение, че през тях да не може да премине светлина. На практика LCD дисплеите биват два основни вида – монохромни и цветни. Монохромните LCD дисплеи (тези, които се използват при калкулаторите и аналоговите часовници) визуализират изображенията като сини или тъмносиви изображения върху сиво-бял фон. Положението при цветните LCD дисплеи изглежда малко по-различно – за представянето на цветни изображения се използват две основни техники – т.нар. пасивна и активна матрица.

Пасивните матрици използват две технологии за визуализиране на картина – CSTN и DSTN. Първите произведени матрици от тези типове се използваха с голям успех при преносимите компютри. Сериозен техен недостатък представлява по-ниският контраст на изображението и тесните хоризонтални и вертикални зрителни видими ъгли. От финансова гледна точка пасивната матрица е доста по-евтина от активната, което я прави достатъчно изгодно решение за направа на цветни дисплеи за съвременните мобилни апарати (GSM телефони и др.).

Активната матрица използва друг тип технология, наречена TFT (Thin Film Transistor). Тя дава възможност за възпроизвеждане на детайлни цветни изображения, които могат да бъдат съизмерими с тези от старите CRT монитори. Сравнена с пасивната матрица, този тип е по-скъп за производство от технологична и финансова гледна точка и се използва за направата на настолни монитори и дисплеи за преносими мобилни системи. При мониторите, използващи матрица от този тип, всеки пиксел се контролира от един до четири транзистора.

Клетките при активната матрица са по-големи от тези на пасивната, което на практика означава, че през тях може да премине по-голямо количество светлина. Това от своя страна води до значително увеличение на ъгъла на видимост и позволява по-високи контрастни съотношения. В това отношение те са доста по-добри от пасивните матрици.

Всички LCD дисплеи използват поляризирана светлина, която преминава през няколко филтъра. Всеки един от тях изпълнява конкретна функция, като преди преминаването й през последния – цветовия, светлината прониква в слой, пълен с течни кристали. Тези кристали се контролират от транзистори, като след прилагане на напрежение върху течните кристали те се подреждат по точно определен начин в пространството. В зависимост от ъгъла на поляризация на светлината тя се поглъща напълно или отчасти. По този начин може да бъде създаден всеки един полутон от черно до чисто бяло. Всеки един пиксел при LCD дисплеите е съставен от три компонента – червен, зелен и син. В момента най-широко разпространени са следните три типа LCD дисплеи – TN TFT, IPS и MVA.



TN TFT или ТН+Film TFT

Twisted Nematic + Film(пласт)

На практика това представляват най-разпространените типове LCD дисплеи на пазара. От историческа гледна точка TN TFT е първата официално представена LCD технология. При тях е добавен допълнителен външен слой, благодарение на който се постига значително увеличение на хоризонталните и вертикалните зрителни ъгли. Широкото разпространение на този тип дисплеи се дължи на ниската цена на производство, поради което до ден днешен продължават да се произвеждат.

При по-старите LCD дисплеи се забелязваше сериозен недостатък по отношение на тесните вертикални зрителни ъгли и неточно възпроизвеждане на черния цвят. През годините обаче TN TFT технологията се разви с бързи темпове и днес, 15- и 17-инчовите полупрофесионални LCD дисплеи могат да предложат повече дълбочина на цвета при показване на тъмни сенки от сиво към черно. Друг проблем при този тип дисплеи се проявява, когато се появят първите „мъртви пиксели”. Появата на мъртви пиксели е съвсем нормален технологичен процес и се проявява, когато управляващият пикселите транзистор „умре”. При TN TFT дисплеите това води до появата на светла „мъртва” област, която е силно забележима с просто око.

Този тип дисплеи се характеризират с недобро цветоподаване, което обаче не е критично в случаите на избор за дома и офиса. Това обаче ги прави неприемливи за професионалистите, които се занимават с предпечатна подготовка и дизайнерска дейност.



Super-TFT или IPS

In-Plane Switching

Това представлява следващата технологична разработка на LCD дисплеи, ориентирана към професионалния сектор. Обявена официално през 1996 година от компанията Hitachi, технологията има мисията да коригира недостатъците на вече съществуващата в този момент TN – лошото цветоподаване и тесни зрителни ъгли. Въпреки значителните подобрения контрастните съотношения остават на същото ниво, на което са тези при TN TFT технологията, а времето за реакция на пикселите дори е нараснало (при първите IPS модели достига до 50 ms!). Положителната страна при този метод е това, че „умиращите” пиксели автоматично стават черни за разлика от чисто белите при TN TFT панелите. IPS има съществено подобрение в случаите, при които изгарят управляващите транзистори (и появяващите се впоследствие „мъртви“ пиксели). При тази технология, след като „умрат” пикселите, вместо появата на светла дразнеща точка върху дисплея то се почерня и не прави почти никакво впечатление на крайния потребител. I just wanna buy christian louboutin schuhe from online store. Малко по-късно бе обявена технологична доработка на IPS технологията, която за простота бе наречена S-IPS (Super – IPS). Освен че предлага всички предимства на IPS, тя се отличава и с доста бърза скорост за реакция на пикселите. LG пък доразвиха технологията, обявявайки TW-IPS (True Wide – IPS), с което освен добрите качества и бързото време на реакция бе постигнато значително увеличение и на зрителните ъгли при S-IPS дисплеите. Като цяло IPS е предназначена за професионалния пазарен сегмент, където качеството определя покупката. Позната е още под разновидностите S-IPS (Super IPS) и DD-IPS (Dual Domain IPS).



MVA

(Multi-Domain Vertical Alignment)

Това представлява трета технология за LCD монитори, която е разработена от Fujitsu през 1998 година и представлява компромис както в ценово, така и в техническо отношение между TN и IPS дисплеите. Технологията се нарича MVA (Multi-Domain Vertical Alignment или Многоадресово Вертикално Разположение). Едно от основните предимства на технологията е в значителното понижаване на времето за реакция на пикселите. За сметка на това от технологична гледна точка този тип дисплеи се характеризират с по-сложна структура на поляризиращите филтри. Това води до висока цена на производство и не позволява на производителите да се възползват от качествата на технологията поради техническите проблеми и сложността на самия процес на производството. За момента делът на пазара на MVA технологията е малък, но се забелязва тенденция към увеличаването й. Казва се, че MVA е компромисен вариант между TN и IPS дисплеите, тъй като тази технология предлага доста по-широки зрителни ъгли от тези на TN и малко по-лошо цветово възпроизвеждане. What if you like Christian Louboutin, you can tell us now. Почти по същото време компанията Samsung представя и PVA (Patterned Vertical Alignment) матрицата. Тя страда от същите недостатъци като тези на MVA, но за смекта на това пък се отличава с много добър контраст при визуализация на изображенията.

S-PVA (Super – PVA) представлява подобрение на PVA технологията. С краткия преглед на различните типове матрици за LCD дисплеи се надявам, че съм внесъл малко яснота сред огромната бездна от спецификации и стандарти в тази област. Следващият път, когато се интересувате от закупуване на нов LCD монитор, се надявам, че ще направите най-удачния за вас избор.