Tn или tn film в чем разница
Выбор монитора в 2020 году – какая матрица лучше TN, VA или IPS
Купить хороший монитор очень просто. Нужно выбрать модель подороже и заплатить за неё несколько тысяч долларов. Вот только, что делать, если у вас нет таких денег или же вы не готовы с ними расставаться. В этом случае стоит разбираться в технологиях, которые присутствуют на рынке в настоящее время. Итак, мониторы представлены следующими типами матриц: TN, VA и IPS. Именно на их основе делают дисплеи ноутбуков, смартфонов и других гаджетов. Есть и другие, но они пока не представлены несколькими моделями для гиков.
реклама
Особенно актуальна проблема выбора монитора в новогодние праздники. Дедушка Мороз норовит подарить хорошим мальчикам какую-то полезную вещь, и только от вас зависит, сделает ли старик правильный выбор, или вы ещё долго будите вспоминать его необдуманный шаг, вытирая слёзы после часового сидения за монитором. Приступим же. На дворе 2020 год. Какой монитор выбрать: дорогой на IPS, дешёвый на TN или сбалансированный на VA. Давайте пройдёмся по основным характеристикам.
Углы обзора. TN имеет просто ужасные углы обзора со значительным смещением цвета и контраста как в горизонтальном, так и вертикальном направлениях. IPS имеют практически идеальные углы обзора, именно поэтому большая часть профессиональных мониторов относятся к этому классу. С VA всё не так просто: самое главное здесь – выбрать правильную модель. На рынке есть мониторы, практически не уступающие IPS по этой характеристике, а есть и такие, которые немногим лучше своих собратьев с матрицей TN.
реклама
Яркость и контраст. Хорошая новость состоит в том, что по яркости между матрицами почти нет никаких различий. Если, конечно, ваш производитель не решил сэкономить на этой характеристике. А вот с контрастностью у TN плоховато. Давайте взглянем на таблицу, там всё чётко указано.
Качество цвета. Здесь всё просто, большинство мониторов TN 6-битные, а значит, ждать от них качественной картинки не стоит. VA начинаются от 8-ми бит, но некоторые доходят и до заветных 10-ти. Что до IPS, то они радуют отменными показателями и демонстрируют самую лучшую картинку.
Цветовая гамма. По этому показателю различий между VA и IPS почти нет. Обе технологии дают охват до 125% sRGB и могут демонстрировать высокие показатели в DCI-P3. Вот только речь идёт о дорогих качественных мониторах, ведь у IPS есть в кармане несколько козырей, благодаря которым профессионалы могут получить 100% охват DCI-P3 и Adobe RGB. TN плетётся в хвосте, с трудом доходя до показателя в 100% sRGB.
реклама
Цены. Всё это время вы могли видеть, что TN-матрицы просто отвратительны. Но, когда дело касается цены, ни одна технология не способна сравняться с дешёвыми мониторами на TN. Мало того, только эта технология позволяет выпускать 240-герцовые дисплеи. VA доходят до 200 Гц, IPS до 165 Гц. Что любопытно, дорогие профессиональные IPS-мониторы имеют частоту обновления до 90 Гц.
Время отклика. Долгое время эта характеристика выгодно отличала мониторы, построенные на TN-матрице. Однако, в последнее время производители научились делать дисплеи VA и IPS с очень низким временем отклика, которое позволяет комфортно чувствовать себя как в однопользовательских играх, так и в скоростных многопользовательских шутерах.
С основами мы разобрались. Некоторые эксперты предлагают считать TN самой слабой технологией. VA – золотой серединой, а IPS – матрицей для эстетов, которые предпочитают естественную цветопередачу. Соответственно, согласно этим представлениям, TN – для самых дешёвых мониторов, VA – как компромисс, а IPS тем, у кого водятся лишние деньги. Нельзя сказать, что в этом утверждении нет здравого зерна, однако, не всё так просто. Многие из тех, кто никогда не видел в работе 244-герцовую матрицу, заявляют, что она не даёт никаких видимых преимуществ. Точно также, как нет разницы между четырьмя миллисекундами и 8 миллисекундами. Якобы человеческий глаз не видит различий. Давайте взглянем на небольшое видео.
реклама
Уже решили бежать в магазин за таким 240-герцовым монитором? Постойте, это ещё не всё. Есть такая полезная штука, как технология адаптивной синхронизации изображения. В настоящее время она представлена двумя вариантами: G-Sync и FreeSync. Это крайне полезная технология, которая позволяет делать картинку «целой», без неприятных разрывов и артефактов. Адепты Nvidia в один голос заявляют, что самая продвинутая и правильная, конечно же G-Sync. Однако, в последнее время FreeSync не только набирает обороты, но и может стать единым стандартом, ведь сама Nvidia открыла своим картам поддержку красной технологии. Посмотрите немного ниже, как она работает.
Если вы впечатлены, то стоит помнить ещё об одном: у каждого человека различное восприятие цвета. У мужчин заметно хуже, чем у женщин. При этом, совсем небольшое количество людей видит заветные 100% sRGB. Именно здесь встают два наиболее важных вопроса: цена и предназначение. Если у пользователя есть возможность заплатить за дорогой монитор с технологией IPS, то он полностью имеет право потом рассказывать, насколько его покупка оправдана, а также о том, что 240 Гц ему без надобности. Профессионал подбирает монитор исходя из своих потребностей, а геймер должен как следует поразмыслить: брать в 2020 году недорогой монитор, лишённый технологических наворотов последних пяти лет, или получить максимум из возможного.
Технологии TN + film, IPS и MVA
TN + film (Twisted Nematic + film)
Матрица TN + film работает следующим образом: если к сабпикселям не прилагается напряжение, жидкие кристаллы (и поляризованный свет, который они пропускают) поворачиваются друг относительно друга на 90° в горизонтальной плоскости в пространстве между двумя пластинами. И т.к. направление поляризации фильтра на второй пластине составляет угол в 90° с направлением поляризации фильтра на первой пластине, свет проходит через него. Если желтые, зеленые и голубые сабпиксели полностью освещены, на экране образуется белая точка.
При приложении напряжения, в нашем случае направленного вертикально, оно разрушает винтовую структуру кристаллов. Молекулы постараются выровняться в направлении электрического поля. Они выстроятся перпендикулярно направлению поляризации второго фильтра, и поляризованный падающий свет не достигнет сабпикселей. В результате на экране образуется черная точка.
IPS (In-Plane Switching)
При приложении напряжения молекулы выравниваются параллельно основе.
Технология In-Plane Switching была разработана компаниями Hitachi и NEC и предназначалась для избавления от недостатков TN + film. С помощью IPS удалось добиться увеличения угла обзора до 178° при наилучшей из всех типов матриц цветопередаче и приемлемом времени отклика.
Если к матрице IPS не приложено напряжение, молекулы жидких кристаллов не поворачиваются. Второй фильтр всегда повернут перпендикулярно первому, и свет через него не проходит. Отображение черного цвета является идеальным. При выходе из строя транзистора «битый» пиксель для панели IPS будет не белым, как для матрицы TN, а черным.
При приложении напряжения молекулы жидких кристаллов поворачиваются перпендикулярно своему начальному положению и пропускают свет.
Недостатками IPS является, во-первых, тот факт, что приложение напряжения с помощью 2 электродов ведет к высокому потреблению энергии и, что еще хуже, требует значительного времени. Поэтому время отклика матриц IPS, как правило, выше, чем у матриц TN.
MVA (Multi-Domain Vertical Alignment)
В некоторых мониторах используются матрицы MVA. Эта технология разработана компанией Fujitsu и теоретически является оптимальным компромиссом практически во всех областях. Горизонтальные и вертикальные углы обзора для матриц MVA составляют 170°, а цвета отображаются гораздо более точно, нежели чем у TN-матриц.
MVA стала наследницей технологии VA, представленной в 1996 году компанией Fujitsu. Жидкие кристаллы матрицы VA при выключенном напряжении выровнены перпендикулярно по отношению ко второму фильтру, т.е. не пропускают свет. При приложении напряжения кристаллы поворачиваются на 90°, и на экране появляется светлая точка.
Достоинствами технологии MVA являются небольшое время реакции, глубокий черный цвет и отсутствие как винтовой структуры кристаллов, так и двойного магнитного поля.
Проблемы возникают при попытке посмотреть на монитор сбоку. При отображении, скажем, светло-красного цвета, на выход транзистора подается только часть от максимального напряжения, и кристаллы повернутся лишь частично. Пользователь, смотрящий на монитор прямо, увидит светло-красный цвет. Пользователь, смотрящий на монитор сбоку, увидит либо красный цвет, либо белый (в зависимости от того, с какой стороны он смотрит).
Технология MVA, решающая эту проблему, появилась через год после VA.
Каждый сабпиксель был разбит на несколько зон, а поляризационные фильтры сделали направленными. Кристаллы перестали быть выровненными или повернутыми в одном и том же направлении. Сабпиксель делится на несколько зон, а пользователь воспринимает лишь одну из этих зон в зависимости от того под каким углом он смотрит на дисплей.
Аналогами MVA являются технологии PVA от Samsung, ASV от Sharp и Super MVA от CMO.
Матрица IPS, TN (TN+film) или PLS: с какой матрицей выбрать монитор?
Хочу купить ноутбук, но не знаю какой☺. Все пользователи смотрят на процессор, память — а вот я на монитор, не знаю на чем остановиться. В основном, в DNS предлагают два типа матриц: TN+Film или IPS (ноутбук с IPS матрицей дороже раза в 2). Какую лучше выбрать?
Всем доброго времени!
Вообще, большинство неискушенных пользователей вряд ли сможет заметить разницу в качестве изображения на мониторах (да и многие об этом даже не задумываются), если ему не показать эти мониторы вместе с одной и той же картинкой. А еще лучше покрутить их в разные стороны — вот тогда. да, эффект разорвавшейся бомбы!
Но вообще, сейчас в продаже встречаются мониторы с разными типами матриц, чаще всего их три: TN (и разновидности вроде TN+Film), IPS (AH-IPS, IPS-ADS и прочие) и PLS.
Вот их и попробую сравнить в этой небольшой статье с точки зрения обычного пользователя (разные научные термины, вроде углов цвета пикселей, преломления лучей — здесь не будет ☺). И так.
Сравнение PLS, TN (TN+Film) и IPS матриц
В статье постараюсь указать основные достоинства/недостатки каждый матрицы, приведу несколько фото рядом стоящих мониторов, чтобы можно было наглядно оценить качество картинки. Думаю, так информация будет более доступна для большинства пользователей.
Важно!
Сразу хочу отметить, что кроме матрицы, обратите внимание на производителя монитора!
Матрица-матрице рознь, и даже два монитора на TN матрицах могут показывать разную картинку!
Рекомендую в первую очередь обращать внимание на проверенных брендов: Dell, Samsung, Acer, Sony, Philips, LG (которые уже зарекомендовали себя).
И так, начнем с самой популярной матрицы TN (и ее часто-встречаемой разновидности TN+Film, по большому счету, мало чем отличающаяся от нее).
TN матрица
Если зайти в любой магазин компьютерной техники и посмотреть характеристики ноутбуков (или мониторов) — то у подавляющего большинства дешевой и средне-ценовой категории устройств стоит TN матрица.
У нее есть одно из главных достоинств — она достаточно дешева, при этом обеспечивает (в целом) весьма неплохую картинку!
Основные достоинства TN матриц:
IPS против TN (планшет и ноутбук, для сравнения). Вид сверху на одну и ту же картинку!
IPS-матрица (Глянцевая поверхность экрана) против TN-матрицы (матовая поверхность экрана). Одна и та же картинка
2 ноутбука с разными матрицами
Вывод: если вы любите динамичные фильмы и компьютерные игры (стрелялки, гонки и пр.) — то матрица TN+Film весьма неплохой выбор. К тому же, если много читаете — то не такой яркий свет от монитора более положительно сказывается на глаза, они меньше устают.
Для тех, кто работает с графикой (много фотографирует, редактирует фото и картинки) — монитор с TN матрицей не очень хороший выбор из-за более низкой цветопередачи.
Важно!
Кстати, многие пользователи (кто много и долго работает за ПК) также, как и я отмечают, что не всегда яркая и сочная картинка положительно сказывается на глазах. Некоторые специально покупают мониторы с TN матрицей, т.к. от них меньше устают глаза.
И, думаю, в этом есть толика правды (я долго работал и за IPS, и за TN — и сейчас, пришел к тому, что работаю за матовым монитором с TN матрицей). Вообще, свое мнение про проблему усталости глаз выразил в этой статье: https://ocomp.info/ustayut-glaza-pri-rabote-za-pc.html
PS: правда я не дизайнер, и мало работаю с фото и яркими иллюстрациями, поэтому не истина в последней инстанции ☺.
IPS и PLS
IPS матрица была разработана компанией Hitachi, и отличает ее от TN, прежде всего, более лучшая цветопередача. Правда, сразу же хочется отметить, что цена изготовления — возросла в разы, поэтому мониторы на этой матрице стоят в несколько раз дороже, чем на TN.
Что касается PLS — то это разработка Samsung, как альтернатива IPS. И стоит отметить, что разработка весьма и весьма интересна: яркость и цветопередача на ней (на мой взгляд) даже выше, чем на IPS (взгляните на фото ниже).
IPS vs PLS матрицы
Причем, мониторы на PLS матрице обладают более низким энергопотреблением по сравнению с теми же TN или IPS (примерно на 10%), что может быть очень актуально при работе устройств от аккумуляторных батарей.
И у PLS и у IPS матриц хорошие углы обзора: картинка не искажается и цвета не теряют своей яркости и оттенка, даже если вы станете под углом в 170 градусов (а это значит, что все сидящие справа/слева/по центру от монитора — будут видеть одинаковую качественную картинку).
Если вы часто проводите время с динамичными сценами в играх — то недорогой монитор с высоким временем отклика на IPS матрице, скорее всего, не самый лучший выбор.
Что касается IPS, то у нее много разновидностей (часть приведу здесь, но это не все ☺) :
Глянцевая или матовая поверхность лучше? Советы по выбору монитора
На этом всё, за дополнения по теме — отдельная благодарность.
Дисплей для большинства пользователей является главным компонентом ноутбука. Не сказываясь на производительности и технических характеристиках компьютера, экран сильно влияет на комфорт и безопасность пользования. Ведь каким бы мощным ни был компьютер, если глаза от него сильно устают, эксплуатировать его по полной не получится. Радость от приобретения нового ноутбука могут омрачить такие неприятные особенности дисплея, как малый угол обзор, низкий контраст или яркость, наличие бликов и многие другие.
Более того, замена неподходящего экрана, доступная владельцам стационарных ПК, невозможна или, как минимум, крайне затратна. В некоторых случаях установка новой жидкокристаллической матрицы просто не предусмотрена конструкцией.
TN и IPS: что лучше
Во большинстве современных мобильных устройств, будь то планшетные компьютеры, ноутбуки или смартфоны, стоят жидкокристаллические панели TN или IPS. У обоих видов есть характерные преимущества и недостатки. Давай рассмотрим их и выясним, когда лучше отдать предпочтение тому или иному дисплею.
IPS-дисплей: образец хорошего цвета
Аббревиатура IPS означает In-Plane-Switching (в плоском переключении). Важным достоинством дисплеев с такой матрицей является качественная передача изображения независимо от угла обзора. Более того, IPS имеет очень хорошую цветопередачу, изображения в диапазоне RGB не теряют точности цветов, яркости и выраженности оттенков. Это преимущество особенно важно для тех, кто выбирает ноутбук для видеомонтажа и работы с фотографиями. У экранов с IPS-матрицей хорошая контрастность.
Недостатками данной технологии относительно TN является более долгий отклик пикселей. Это значит, что динамичное и яркое изображение отображается с задержкой, так как у пикселей низкий отклик. Это создаёт дополнительные трудности для тех, кто использует ноутбук для запуска активных 3D-игр. Значительным минусом является и более высокая цена экранов с матрицами IPS по сравнению с TN.
TN-дисплей: выгодная цена
Жидкокристаллические матрицы TN (Twisted Nematic) в наши дни более популярны, потому что обладают важными эксплуатационными преимуществами:
Таким образом, они не отображают картинку достаточно точно, чтобы могли использоваться для профессиональной фотографии или видеомонтажа.
Следует отметить, что представленные недостатки присущи лишь TN-дисплеям из бюджетного и среднего ценового диапазона. Современные дорогие модели практически не уступают аналогам на IPS-матрицах. Примером этого является экран ноутбука Apple MacBook Pro.
Отличия в конструкции и принципе работы ЖК-матриц
| IPS (In-Plane Switching) | TN (Twisted Nematic) |
 |  |
| Выстроенные в линию жидкие кристаллы не меняют поляризацию света, когда к ним не подаётся напряжение, поэтому сквозь передний поляризатор не проходит свет. Фильтр начинает пропускать свет только когда кристаллы поворачиваются на 90º при подаче напряжения. | Молекулы кристаллов без напряжения выстраиваются винтовым образом и поляризационная плоскость меняется, пропускает свет через передний фильтр. А при подаче напряжения молекулы перестраиваются линейно и блокируют прохождение света. |
Как отличить TN от IPS на месте
Если вам предоставили технические сведения об оснащении ноутбука, отличить модель с IPS-матрицей очень легко. Для этого нужно лишь посмотреть, меняется ли изображение при просмотре с разных углов. TN-дисплей при такой проверке будет тускнеть, искажать цвета и контрастность. IPS при просмотре с любой стороны сохранит картинку чистой и ясной.
Насколько важны контрастность и яркость
Максимальные контрастность и яркость являются еще одними чрезвычайно важными критериями выбора.
Чем выше яркость, тем лучше
В эксплуатации в комнатах с искусственным освещением подходит ноутбук, дисплей которого имеет яркость до 200-220 кандел на м2. Соответственно, чем ниже данный показатель, тем более тускл монитор на максимальных настройках. Согласно базовым рекомендациям, для постоянной работы советуют покупать ноутбуки, ЖК-дисплеи которых имеют яркость не выше 160 кандел на м2. Если планируется использование устройства на улице при естественном освещении, его яркость должна достигать 300 кд/м2.
Важным пунктом проверки экрана перед покупкой является уточнение того, насколько равномерно он подсвечивается. Для этого нужно запустить в полноэкранном режиме любой графический редактор и залить холст темно-синим или белым цветом. На получившемся полотне не должно быть тёмных и светлых участков.
Контрастность: статическая и шахматная
Какие дисплеи лучше: глянцевые или матовые
Дисплеи с глянцевой поверхностью, как правило, ярче и контрастнее, дают более выраженные цвета. Однако такие дисплеи в зависимости от освещения, могут давать сильные блики. Это затрудняет восприятие графической информации, напрягает глаза, приводит к быстрому утомлению. От бликования может спасти высокая яркость, однако и её иногда бывает недостаточно. Как правило, в глянцевых экранах с низким пределом яркости отражаются детали внешней обстановки.
Разрешение и сенсорное управление
Впервые поддержка дисплеев с сенсорным интерфейсом появилась в операционной системе Microsoft Windows 8 и совершила своеобразную революцию в этой отрасли. Разработчики сделали сенсорное управление не только доступным, но и удобным. Благодаря этому производители ноутбуков, нетбуков, ультрабуков и гибридов взялись за выпуск моделей с поддержкой сенсорных ЖК-панелей. Конечно, рыночная стоимость подобных девайсов выросла, однако они предложили пользователям совершенно новый уровень управления. Однако, несмотря на все плюсы и комфорт сенсорных дисплеев, они быстро пачкаются и теряют презентабельный вид, если владелец устройства не проводит постоянную чистку.
Врачи считают, что сенсорное управление менее гигиенично, утверждая, что на поверхности лэптопа или планшета, который управляется нажатиями пальцев, живёт больше микроорганизмов, чем на ручке смыва воды в унитазе.
Плотность пикселей и разрешение
Плотность дисплея зависит от его фактической площади и разрешения. Разрешение определяется количеством пикселей, которые умещаются на поверхности. Так, например, у ноутбука с диагональю экрана 15,6 дюймов и разрешением 1366*768 плотность равняется 100 точкам на дюйм (dpi). Специалисты не советуют приобретать модели с меньшей плотностью, потому что в этом случае изображение будет зернистым. Высокая плотность приносила больше неудобств, чем пользы, до тех пор, пока Microsoft не выпустили операционную систему Windows 8.
Дело в том, что мелкие шрифты плохо читались на небольших дисплеях с большой плотностью. Благодаря продуманной системе адаптации изображения к экранам малого размера Windows 8 стала отображать графику с сохранением удобства чтения и восприятия изображений. Соответствие плотности и размера дисплея потеряла актуальность, и у пользователей появилась возможность выбирать себе портативные компьютеры, не задумываясь об удобстве просмотра. Правда, это не касается поклонников современных компьютерных игр. Из-за очень высокой графической нагрузки их запуск на устройствах без производительной видеокарты практически невозможен.
Виды жидкокристаллических матриц, их отличия и особенности
История открытия жидких кристаллов
Впервые жидкие кристаллы были обнаружены в 1888 году австрийским ботаником Фридрихом Райнитцером в ходе исследования холестеринов в растениях. Он выделил вещество, имеющее кристаллическую структуру, но при этом странно ведущее себя при нагреве. При достижении 145.5°C вещество мутнело и становилось текучим, но при этом сохраняло кристаллическую структуру вплоть до 178.5°C, когда, наконец, превращалось в жидкость. Райнитцер сообщил о необычном явлении своему коллеге – немецкому физику Отто Леманну, который выявил ещё одно необычное качество вещества: эта псевдожидкость в электромагнитных и оптических свойствах проявляла себя как кристалл. Именно Леманн и дал название одной из ключевых технологий отображения информации на сегодняшний день – «жидкий кристалл».
Технический словарь разъясняет термин «жидкий кристалл» как мезофазу, переходное состояние вещества между твёрдым и изотропным жидким. В этой фазе вещество сохраняет кристаллический порядок расположения молекул, но при этом обладает значительной текучестью и стабильностью в широком диапазоне температур.
Почти столетие это открытие относилось к рангу удивительных особенностей природы, пока в 70-х годах ХХ века компания Radio Corporation of America не представила первый работающий монохромный экран на жидких кристаллах. Вскоре после этого технология начала проникать на рынок потребительской электроники, в частности, наручных часов и калькуляторов. Однако до появления цветных экранов было ещё очень далеко.
Принцип работы жидкокристаллических экранов
Работа жидкокристаллических матриц основана на таком свойстве света, как поляризация. Обычный свет является неполяризованным, т.е. амплитуды его волн лежат в огромном множестве плоскостей. Однако существуют вещества, способные пропускать свет только с одной плоскости. Эти вещества называют поляризаторами, поскольку прошедший сквозь них свет становится поляризованным только в одной плоскости.
Если взять два поляризатора, плоскости поляризации которых расположены под углом 90° друг к другу, свет через них пройти не сможет. Если же расположить между ними что-то, что сможет повернуть вектор поляризации света на нужный угол, мы получим возможность управлять яркостью свечения, гасить и зажигать свет так, как нам хочется. Таков, если описывать вкратце, принцип работы ЖК-матрицы. Конкретную реализацию этого принципа в разных матрицах мы рассмотрим ниже.
В упрощенном виде матрица жидкокристаллического дисплея состоит из следующих частей:
В цветных матрицах каждый пиксель формируется из трёх цветных точек (красной, зелёной и синей), поэтому добавляется ещё и цветной фильтр. В каждый момент времени каждая из трёх ячеек матрицы, составляющих один пиксель, находится либо во включённом, либо в выключенном положении. Комбинируя их состояния, получаем оттенки цвета, а включая все одновременно – белый цвет.
Глобально матрицы делятся на пассивные (простые) и активные. В пассивных матрицах управление производится попиксельно, т.е. по порядку от ячейки к ячейке в строке. Проблемой, встающей при производстве ЖК-экранов по этой технологии, стало то, что при увеличении диагонали увеличиваются и длины проводников, по которым передаётся ток на каждый пиксель. Во-первых, пока будет изменён последний пиксель, первый успеет потерять заряд и погаснуть. Во-вторых, большая длина требует большего напряжения, что приводит к росту помех и наводок. Это резко ухудшает качество картинки и точность цветопередачи. Из-за этого пассивные матрицы применяются только там, где не нужны большая диагональ и высокая плотность отображения.
Для преодоления этой проблемы были разработаны активные матрицы. Основой стало изобретение технологии, известной всем по аббревиатуре TFT, что означает Thin Film Transistor – тонкоплёночный транзистор. Благодаря TFT, появилась возможность управлять каждым пикселем на экране отдельно. Это резко сокращает время реакции матрицы и делает возможными большие диагонали матриц. Транзисторы изолированы друг от друга и подведены к каждой ячейке матрицы. Они создают поле, когда им приказывает управляющая логика – драйвер матрицы. Для того, чтобы ячейка не потеряла заряд преждевременно, к ней добавляется небольшой конденсатор, который играет роль буферной ёмкости. С помощью этой технологии удалось радикально уменьшить время реакции отдельных ячеек матрицы.
Виды матриц
Различия между разными типами матриц обусловлены расположением жидких кристаллов и, как следствие, особенностями прохождения через них света.
TN+film
Кристаллы в TN-матрице
Первой и наиболее простой технологией производства матриц была технология TN (Twisted Nematic, скрученные нематические), представленная в далёком 1973 году. Особенностью нематических кристаллов является то, что они выстраиваются друг за другом, как солдаты в колонне. Организация их в матрице выглядит как спираль. Для этого на стеклянных подложках делаются специальные бороздки, благодаря которым первый кристалл в спирали всегда расположен в одной и той же плоскости. Следующие за ним кристаллы располагаются друг за другом по спирали, пока последний не укладывается в аналогичную бороздку на второй подложке, расположенную под углом 90° к первой. К каждому концу спирали подведены электроды, которые и влияют на расположение кристаллов созданием электрического поля. При отсутствии напряжения и поля кристаллы поворачивают ось поляризации света, прошедшего через первый поляризатор, на 90°, чтобы он оказался в одной плоскости со вторым поляризатором и беспрепятственно прошёл сквозь него. Так получается белый пиксель. Если подать напряжение на электроды, спираль начинает сжиматься. Максимальное значение напряжения соответствует такому положению, при котором кристаллы не поворачивают поляризованный свет, и он поглощается вторым поляризатором (чёрный пиксель). Для получения градаций (оттенков серого) напряжение варьируется, тогда кристаллы занимают такое положение, при котором свет проходит через фильтры неполностью.
Принцип работы ЖК-матриц на примере TN
Из-за особенностей TN чёткое формирование оттенков сильно затруднено, и по сей день цветопередача является их ахиллесовой пятой.
Проблемой первых TN-матриц были очень небольшие углы обзора, при которых ячейка была видна с нужным цветом. Поэтому была разработана специальная плёнка, которая накладывается сверху на матрицу и расширяет углы обзора. Технология стала называться TN+film. В этом исполнении она существует и по сей день. Разъясним её. Угол между нормалью фронта световой волны и углом директора молекул ЖК (так научно называются те самые бороздки) равен j. Интенсивность пропущенного через 2 поляризатора света равна sin2 j. С практической точки зрения эти построения означают, что при полностью включённом пикселе угол j составляет не более 30°, а интенсивность света меняется в пределах 10%. А вот в среднем положении при уровне серого 50% угол j составит 45°, а изменение интенсивности – примерно 90%. Естественно, вряд ли кого устроит то, что, пошевелившись на стуле, он увидит вместо красного цвета зелёный. Поэтому сверху на матрицу клеится плёнка, имеющая другое значение j, из-за чего изменение интенсивности при смене угла обзора уже не так заметно. Сегодняшние матрицы обеспечивают нормальное изображение при отклонении от центра примерно на 50-60° по горизонтали (угол обзора 100-120°), а вот с вертикальными углами дело обстоит хуже. При отклонении от центра по вертикали хотя бы на 30 градусов нижняя часть матрицы начинает светлеть, иногда появляются тёмные полосы и т.д.
Ещё одна особенность TN состоит в том, что положением пикселя по умолчанию (т.е. при отключённом токе на электродах) является белый цвет. При этом, если транзистор сгорает, мы получаем всегда ярко горящую точку на мониторе. А если учесть, что добиться абсолютно точного положения кристаллов невозможно, на TN-матрицах невозможно добиться и хорошего отображения чёрного цвета.
В связи с ограниченной скоростью пассивных матриц для уменьшения скорости реакции была разработана технология STN (Super Twisted Nematic). Смысл её заключается в том, что бороздки на стеклянных подложках, ориентирующие первый и последний кристалл, расположены под углом более 200° друг к другу, а не 90°, как в обычной TN. В таком случае переход между крайними состояниями резко ускоряется, однако становится крайне сложно управлять кристаллами в средних положениях. Более-менее стабильными они были при углах между бороздками около 210°. Однако без недостатков не обошлось и тут: при отклонении от центра ячейки белый свет становился либо грязно-жёлтым, либо голубоватым. Чтоб хоть как-то сгладить эту проблему, инженеры Sharp разработали DSTN – Dual-Scan Twisted Nematic. Суть технологии состоит в том, что экран делится на две части, каждая из которых управляется отдельно. Помимо увеличения скорости, преимуществом технологии было смягчение искажений цветов, а недостатком – большой вес и высокая стоимость.
Итак, выделим достоинства и недостатки матриц TN+film (во всех исполнениях) на сегодняшний день:
| Плюсы | Минусы |
| высокая скорость переключения ячеек | абсолютно низкое качество цветопередачи |
| низкая цена | малые углы обзора |
| низкая контрастность (соотношение между белым и чёрным) | |
| низкая цена |
К сожалению, подавляющее большинство производимых сегодня ЖК-мониторов самой ходовой диагонали 17” производится на базе TN+film из-за дешевизны технологии. В принципе, для нетребовательного к качеству изображения пользователя ничего страшного в этом нет, однако для работы с графикой придётся обратить взор на другие матрицы.