Дисплеи с течни кристали: видове, устройство, характеристики

Повечето хора са запознати с факта, че течни кристали LCD-дисплеи имат различни резолюции и размери могат да имат мат или лъскава повърхност, и функции, като например скоростта на обновяване на 120 Hz и 3D поддръжка. Диапазонът на мониторите и вариациите в спецификациите може да бъде доста сложен и освен това не винаги си заслужава да се доверявате на цифрите. Един от най-важните аспекти на LCD дисплеите, които определят тяхната работа и какви задачи ще изпълняват най-добре, е тип панел. Въпреки че има много от сортовете си, всички съвременни екрани обикновено попадат в една от трите категории, всяка от които се различава от другата със своите характеристики.

Как функционира дисплеят с течни кристали

Екранът се състои от два слоя поляризиран материал с междинен слой между тях. При подаване на захранване към този слой на дисплея с течни кристали, електрическият ток води до изравняване на кристалите, така че светлината да може (или да не може) да премине през тях. Преодолявайки предния поляризиран панел, светлината се сблъсква по пътя си с филтър, който преминава само през червения, зеления или синия компонент. Клъстер от тези три цвята образува пиксел на екрана. Благодарение на селективното осветление можете да създадете широк спектър от нюанси.

Устройството за течни кристални и плазмени дисплеи е коренно различно. В последния случай, вместо осветление и набор от филтри, изображението се създава от йонизиран газ (плазма), който се запалва, когато преминава през него електрически ток.

TN-дисплеи

В продължение на няколко години мониторите с TN-панели са най-често срещаните на пазара. Производителите винаги се опитват в своите спецификации да докладват за използването на "алтернативен" тип дисплей с течни кристали. Ако не е посочено, най-вероятно е TN. Общите характеристики на тази технология включват относително ниски производствени разходи и относително високо ниво на реагиране. Пикселите бързо променят състоянието си, което позволява по-голяма гладкост на движещите се изображения. Някои дисплеи Twisted Nematic ( «усукани nematics") имат два пъти скоростта на обновяване на (120 Hz, вместо на 60 Hz), който им позволява да използват "активно 3D-затвора" технология и показване на 2 пъти повече информация, осигуряване на гладкото протичане на процеса на играта. При последните модели честотата на регенериране на изображението се е увеличила до 144 Hz, но се изчислява само на 2D, а не на 3D.

Проблеми с TN панели

Въпреки факта, че ситуацията се е подобрила през годините, качеството на картината често се счита за относителна слабост на технологията TN. Един добър монитор от този тип може да осигури ясен и ярък образ с уважаван контраст, обикновено равен на 1000: 1, когато режимът "динамичен контраст" е изключен.

Основният недостатък на този тип технология с течнокристални дисплеи е относително ограниченият ъгъл на гледане. Най-често срещаните стойности са 170 ° хоризонтално и 160 ° вертикално, което е само малко по-ниско от другите панелни технологии. Наистина, има забележимо обезцветяване и дори "инверсия" при гледане на екрана отстрани, отгоре или отдолу.

Тъй като тези панели обикновено са сравнително големи (до 28 "), относително ограничен ъгъл на гледане всъщност влияе върху производителността, дори ако се намира точно пред дисплея. В този случай ъглите на гледане от центъра на екрана към периферните зони ще се увеличат. Може да се забележи, че същият нюанс е представен малко по-различно в зависимост от неговата позиция на панела - то е забележимо по-тъмно в горната част и по-светло отдолу. Поради това, точността на цветовете и наситеността страдат, което прави този вид дисплей лош избор за изпълнение на задачи, изискващи висока точност на цветовете, като например дизайн и фотография. Пример за това е мониторът ASUS PG278Q, който е достатъчно типичен, че можете да видите на екрана от обичайната позиция на масата.

Панели VA

Когато LCD екранът се опита да покаже черно, филтрите са затъмнени, така че възможно най-малко светлина да е от задното осветление. Повечето LCD монитори работят добре, но филтърът не е идеален, така че дълбочината на черно може да не е толкова дълбока, колкото е необходимо. Особено силата на VA панелите е тяхната ефективност при блокиране на фоново осветление, когато не е необходимо. Това дава по-дълбоки нюанси на черно и по-високи коефициенти на контраст от 2000: 1 до 5000: 1 с изключен "динамичен контраст". Това е няколко пъти по-висока от тази на другите технологии с течни кристали. VA панелите също са по-малко склонни към изтичане на светлина или "зацапване" около ръбовете, така че те са чудесни за любителите на филми и те са приятни за използване за обща работа.

Качество на изображението

Друго ключово предимство на LCD дисплеите тип VA е подобрените ъгли на гледане и цветното представяне в сравнение с TN. Изместването на цветовете по екрана е по-малко изразено, докато цветовете могат да се получат с по-голяма точност. В това отношение те са най-добрите кандидати за изпълнение на произведения, които са от решаващо значение за качеството на цвета, но те не са толкова силни в тази област като технологиите IPS или PLS. Когато сравнявате оттенъка в центъра на екрана със същия тон с ръба или дъното при нормален ъгъл на гледане, насищането обикновено е отслабено. Освен това има забележима промяна в гамата, която е най-очевидна в сивите тонове, но може да се появи и за други цветове. В този случай сянката изглежда по-светла или по-тъмна дори при леко движение на главата.

Недостатъци на VA-дисплеите

Традиционно мащаб изместване не е основен недостатък на VA панел, тъй като те по принцип са доста достъпни и на разположение в добър набор от компании като Philips, BenQ, Iiyama и Samsung. Истински недостатък на този тип дисплей с течни кристали е сравнително ниската реакционна скорост. Пикселите се преместват от една държава в друга относително бавно, което води до по-изразено замъгляване по време на бързо движение. В някои сериозни случаи нещата изглеждат толкова размазани, че оставят следи от дим (като например BenQ EW2430).

Разновидности на технологията VA

За съвременните видове VA панели, използвани за мониторите на компютрите са матрица MVA (мулти-домейн вертикално подравняване с), AMVA (подобрена MVA) или AMVA + (AMVA с малко по-широк ъгъл на гледане). AMVA (+) панелните модели обикновено използват ефектен пиксел за надвишаване, така че те не страдат от обширни "димни" песни. Те са на равна нога със съвременните модели на IPS за скоростта на някои преходи на пиксели. Другите преходи, обикновено от светли до тъмни цветове, все още са относително бавни. Пример за това е Samsung S34E790C, който, когато става дума за реакция, обикновено работи по-добре от неговия IPS-аналогов Dell U3415W.

Производителят на LCD AU Optronics (AUO) създаде 35-инчов панел UltraWide VA с честота на опресняване от 144 Hz. Използва се в устройства като BenQ XR3501 и Acer Z35. Независимо от такава висока стойност на скоростта на регенерация на изображението, някои преходи на пикселите все още остават забележимо бавни. Както AUO, така и Samsung произвеждат други VA-панели с честота на опресняване на течнокристален дисплей над 100 Hz. Sharp има няколко специализирани MVA матрици, използвани на няколко модела (включително FG2421), които поддържат 120 Hz. Удвояването на честотата на регенериране обаче ще бъде придружено от подобрение на качеството на изображението, ако пикселите осигуряват тази възможност. За да помогне за преодоляване на тези ограничения, монитори, които определят матрица Sharp, използвани осветлението на светлинни ефекти, съчетани с два пъти скоростта на кадрите, наречена Turbo240, което до голяма степен се крие в поведението на пиксел по време на прехода и намалява размазването привличане на внимание.

IPS, PLS и AHVA панели

Що се отнася до крайния резултат, тези технологии са по същество много сходни. Основната им разлика се дължи на факта, че IPS е разработена главно от LG Display, PLS - Samsung и AHVA - AUO. Понякога те просто се наричат ​​панели тип IPS. Истинското маркетингово предимство е тяхната отлична цветова точност, стабилност и широк ъгъл на гледане в сравнение с други технологии с течни кристали. Всеки оттенък се показва точно независимо от неговата позиция на екрана.

IPS дисплеите се различават от TN и VA по това, че кристалните молекули се движат паралелно с тях, а не перпендикулярно на панела. Това намалява количеството светлина, просмукано през матрицата, което осигурява по-добри характеристики на монитора.

Разширена технология IPS

Някои от по-скъпите модели IPS и PLS отиват още по-далеч, като предлагат подкрепа за подобрена цветова гама, като по този начин увеличават потенциалния обхват на възпроизвежданите цветове и дълбочината на цветовете, като увеличават точността на изображението. Това прави панелите IPS и PLS добър кандидат за критични задачи, които са от критично значение. В допълнение, големите IPS монитори имат по-висока резолюция от повечето техни аналози TN и VA, въпреки че днес има широка гама от резолюции за всички типове панели. Изберете броя на пикселите, постоянно намаляващата цена и отлично пресъздаване на цветовете, наистина се увеличи привлекателността на дисплеи от този тип е далеч отвъд приложения графики, включително игри и просто работа на работния плот.

нежност

Производители като Dell, LG, AOC и ASUS предлагат голям набор от налични IPS монитори. Това означава, че фотографи, дизайнери или обикновени потребители с ограничен бюджет могат да се възползват от тази технология. Много съвременни IPS и PLS монитори също са много по-отзивчиви от своите VA колеги и дори се конкурират с TN-екрани, въпреки че това обикновено е най-големият недостатък на IPS панелите. Поради тези впечатляващи подобрения някои модерни модели намират търсене сред геймърите, които могат да се насладят на по-цветни цветове, които не се развалят от ефекта на грозни пътеки.

IPS панел за обновяване

При някои съвременни модели от този тип пикселното време на реакция действително достига ниво, при което движението не се размива повече от всеки монитор с честота на опресняване от 60 Hz. Отзивчивостта на дисплея за 120 Hz не е абсолютно оптимална, въпреки че оптималната производителност не е свързана със скоростта на регенериране на изображението. Въпреки това производителите постигнаха достатъчен напредък в тази област, което позволи на AUO и LG компании да произвеждат панели тип IPS с честота на опресняване над 144 Hz.

Контрастът на IPS показва

Друга традиционно слаба страна на този тип панели е контраста. Тук също е забележим значителен напредък, а показванията на IPS от този индикатор са равни на конкурентите им, произвеждани от TN-технологията. Контрастното съотношение при тях достига стойност 1000: 1 (без динамичен контраст). Въпреки това, някои потребители забелязват един неприятен проблем с устройство с течни кристални дисплеи от този тип - блясък или "блясък" на тъмно съдържание, причинено от поведението на светлината в тези панели. Това обикновено става най-очевидно при гледане под голям ъгъл (например Samsung S27A850D). Също така, светлината, като правило, се намира в ъглите на модели с диагонал над 21,5 инча, ако седите точно пред екрана на кратко разстояние.

По този начин IPS-мониторите са най-добрите цветни течнокристални дисплеи, приятни ярки цветове, но винаги си струва да се гледа не само на номерата.

заключение

Модерните LCD монитори използват 3 основни категории панели: TN, VA и IPS. Понастоящем технологията TN е най-популярната, предлагаща прилично качество на изображението и висока чувствителност на достъпна цена. VA пожертва отзивчивостта и като правило представлява най-бавния тип панел, но осигурява отличен контраст и подобрено възпроизвеждане на цветовете в сравнение с TN-технологиите. IPS, PLS и AHVA са водещи в качеството на изображението, предлагат най-последователни и точни цветове, като същевременно осигуряват отлични ъгли на гледане, уважаван отзивчивост и разумен контраст. Потребителят може да претегли предимствата и недостатъците на мониторите чрез сравняването им и разбирането на общите характеристики на дисплеите с течни кристали е отлична отправна точка.