І знову плутанина понять. Якщо ви намагаєтеся визначити, чим відрізняються монітори або телевізори, які хтось обізвав TFT і LCD, значить вас ввели в оману. Спробуйте знайти різницю між автобусом і Ікарусом? Між собакою та сусідською Жучкою? Між фруктом та яблуком? Правильно, заняття марне, тому що обидва об'єкти є одночасно і тим, і іншим. Так і з технологіями матриць екранів: LCD – загальна назва класу дисплеїв, до якого належить і TFT.
Визначення
TFT-матриця- Активна матриця LCD-дисплея, виконана на основі застосування тонкоплівкових транзисторів.
LCD- Плоский дисплей (і пристрій на його базі) на основі рідких кристалів.
Порівняння
LCD-дисплеї - винахід не нашого століття. Екрани електронного годинника, калькуляторів, приладів, плеєрів теж рідкокристалічні, хоча значно відрізняються від звичних нам екранів смартфонів або телевізорів. Правда, спочатку LCD були монохромними, але з розвитком технологій розцвіли в гамі RGB. TFT - теж різновид LCD-дисплеїв, в основі виробництва якого лежить активна матриця на тонкоплівкових транзисторах. Якщо порівнювати його з більш раннім варіантом LCD, пасивною матрицею, то стає очевидним, що якість кольору і час відгуку TFT набагато вище. Як кристали в пасивних матрицях використовується скручений полімер. Зате енергоспоживання та вартість пасивних матриць, що отримали назву STN, можуть порадувати кожного. Втім, монохромні екрани в цьому відношенні виглядатимуть взагалі призовими, проте охочих дивитись такі телевізори навряд чи буде багато.
Принцип роботи TFT у тому, кожен із тонкоплівкових транзисторів управляє єдиним пікселем. На кожен піксель припадає три транзистори, що відповідають основним кольорам RGB (червоному, зеленому та синьому). Інтенсивність світлового потоку залежить від поляризації, поляризація – від застосування електричного поля до рідких кристалів. TFT передбачає підвищення рівня швидкодії, контрастності та чіткості отриманого зображення.
Варто відзначити і недоліки матриць TFT, усунуті в інших технологіях. Якість зображення залежить від зовнішнього освітлення екрана. Транзистори у кожного з пікселів можуть вийти з ладу, що призводить до появи "мертвих точок", або битих пікселів. Від цього жоден екран застрахувати не можна. Крім того, TFT-матриці значною мірою енергоємні, так що їх використання як дисплеї для мобільної електроніки змушує поступатися однією з найважливіших властивостей - автономністю.
Тонкоплівкові транзистори, що склали основу роботи рідкокристалічних матриць, сьогодні практично перейшли в інший табір: екрани OLED використовують їх для керування своїми активними матрицями. Тут не рідкі кристали, а органічні сполуки.
Висновки сайт
- LCD – тип матриць екрану, заснованих на рідких кристалах.
- TFT - різновид активних LCD-матриць.
- TFT відрізняє від інших технологій LCD застосування тонкоплівкових транзисторів.
- TFT-матриці економічні, забезпечують якісну картинку, але енергоємні.
Для багатьох рідкокристалічні дисплеї (LCD) асоціюються, перш за все, з плоскими моніторами, "крутими" телевізорами, ноутбуками, відеокамерами та стільниковими телефонами. Дехто додасть сюди КПК, електронні ігри, банківські автомати. Але існує ще безліч областей, де потрібні дисплеї з високою яскравістю, міцною конструкцією, що працюють у широкому діапазоні температур.
Плоскі дисплеї знайшли застосування там, де критичними параметрами є мінімальні енергоспоживання, вага та габарити. Машинобудування, автомобільна промисловість, залізничний транспорт, морські бурові установки, гірське обладнання, зовнішні торгові точки, авіаційна електроніка, морський флот, спеціальні транспортні засоби, системи безпеки, медичне обладнання, озброєння – ось далеко не повний перелік застосувань рідкокристалічних дисплеїв.
Постійний розвиток технологій у цій галузі дозволило знизити вартість виробництва LCD до рівня, у якому стався якісний перехід: дорога екзотика стала звичайним явищем. Важливим фактором швидкого поширення РК-дисплеїв у промисловості стала і простота застосування.
У цій статті розглядаються основні параметри різні типирідкокристалічних дисплеїв, що дозволить зробити усвідомлений та правильний вибір LCD для кожного конкретного застосування (метод "більше і дешевше" практично завжди виявляється занадто дорогим).
Все різноманіття РК-дисплеїв можна розділити на кілька типів залежно від технології виробництва, конструкції, оптичних та електричних характеристик.
Технологія
В даний час при виробництві LCD застосовуються дві технології (рис.1): пасивна матриця (PMLCD-STN) та активна матриця (AMLCD).
Технології MIM-LCD і Diode-LCD не набули широкого поширення і тому не будемо на них витрачати час.
Рис. 1. Види технологій рідкокристалічних дисплеїв
STN (Super Twisted Nematic) - матриця, що складається з РК-елементів зі змінною прозорістю.
TFT (Thin Film Transistor) - активна матриця, у якій кожен піксел управляється окремим транзистором.
У порівнянні з пасивною матрицею, TFT LCD має більш високу контрастність, насиченість, менший час перемикання (немає "хвостів" у об'єктів, що рухаються).
Управління яскравістю в рідкокристалічному дисплеї засноване на поляризації світла (курс загальної фізики): світло поляризується, проходячи через поляризаційний фільтр (з певним кутом поляризації). При цьому спостерігач бачить лише зниження яскравості світла (майже вдвічі). Якщо за цим фільтром поставити ще один такий фільтр, світло буде повністю поглинатися (кут поляризації другого фільтра перпендикулярний куту поляризації першого) або повністю проходити (кути поляризації збігаються). При плавній зміні кута поляризації другого фільтра інтенсивність світла, що проходить, також буде плавно змінюватися.
Принцип дії та "бутербродна" структура всіх TFT LCD приблизно однакова (рис. 2). Світло від лампи підсвічування (неонові або світлодіоди) проходить через перший поляризатор і потрапляє в шар рідких кристалів, керованих тонкоплівковим транзистором (TFT). Транзистор створює електричне поле, що формує орієнтацію рідких кристалів. Пройшовши таку структуру, світло змінює свою поляризацію і буде або повністю поглинений другим поляризаційним фільтром (чорний екран), або не буде поглинатися (білий), або поглинання буде частковим (кольори спектру). Колір зображення визначають колірні фільтри (аналогічно електронно-променевим трубкам, кожен піксел матриці складається з трьох субпікселів – червоного, зеленого та блакитного).
Рис. 2. Структура TFT LCD
Піксел TFT
Кольорові фільтри для червоного, зеленого та синього кольорів інтегровані у скляну основу та розташовані близько один до одного. Це може бути вертикальна смуга, мозаїчна структура чи дельта-структура (рис. 3). Кожен піксел (точка) складається з трьох осередків зазначених кольорів (субпікселей). Це означає, що при роздільній здатності m x n активна матриця містить 3m x n транзисторів та субпікселів. Крок пікселя (з трьома субпікселами) для 15.1" TFT РК-дисплея (1024 x 768 пікселів) становить приблизно 0.30 мм, а для 18.1" (1280 x 1024 точки) - 0.28 мм. TFT LCD мають фізичне обмеження, яке визначається максимальною площею екрана. Не чекайте роздільної здатності 1280 x 1024 при діагоналі 15" та кроці точки 0.297 мм.
Рис. 3. Структура кольорового фільтра
На близькій відстані точки виразно помітні, але це не біда: при формуванні кольору використовується властивість людського ока змішувати кольори при куті зору менше 0,03 °. На відстані 40 см від РК-дисплея при кроці між субпікселами 0,1 мм кут зору складе 0,014 ° (колір кожного субпіксела розрізняє тільки людина з орлиним зором).
Типи РК-дисплеїв
TN (Twist Nematic) TFT або TN+Film TFT - перша технологія, що з'явилася на ринку РК-дисплеїв, основна перевага якої - дешевизна. Недоліки: чорний колір більше схожий на темно-сірий, що призводить до низької контрастності зображення, "мертві" пікселі (при виході з ладу транзистора) дуже яскраві та помітні.
IPS (In-Pane Switching) (Hitachi) або Super Fine TFT (NEC, 1995). Характеризується найбільшим кутом огляду та високою точністю кольору. Кут огляду розширений до 170 °, інші функції - як у TN + Film (час відгуку порядку 25мс), практично ідеальний чорний колір. Переваги: хороша контрастність, "мертвий" піксель – чорний.
Super IPS (Hitachi), Advansed SFT (виробник – NEC). Позитивні якості: яскраве контрастне зображення, спотворення кольору майже непомітні, збільшені кути огляду (до 170° по вертикалі та по горизонталі) та забезпечена виняткова чіткість.
UA-IPS (Ultra Advanced IPS), UA-SFT (Ultra Advanced SFT) (NEC). Час реакції достатньо для забезпечення мінімальних спотворень кольору під час перегляду екрана під різними кутами, підвищена прозорість панелі та розширення колірної гами за досить високого рівня яскравості.
MVA (Multi-Domain Vertical Alignment) (Fujitsu). Основна перевага – найменший час реакції та висока контрастність. Головний недолік – висока вартість.
PVA (Patterned Vertical Alignment) (Samsung). Мікроструктурне вертикальне розміщення РК.
Конструкція
Конструкція рідкокристалічного дисплея визначається розташуванням шарів "бутерброді" (включаючи і світлопровідний шар) і має найбільше значення для якості зображення на екрані (за будь-яких умов: від темного приміщення до роботи при сонячному світлі). В даний час використовуються три основні типи кольорових LCD:
- пропускає (transmissive), призначений в основному для обладнання, що працює у приміщенні;
- відображає (reflective) застосовується в калькуляторах та годинах;
- проекційний (projection) використовується у РК-проекторах.
Компромісним різновидом пропускаючого типу дисплея для роботи як у приміщенні, так і при зовнішньому освітленні є напівпрозорий (transflective) тип конструкції.
Тип дисплея, що пропускає (transmissive). У цьому типі конструкції світло надходить крізь рідкокристалічну панель із заднього боку (підсвічування) (рис. 4). За цією технологією зроблено більшість РК-дисплеїв, що використовуються в ноутбуках та кишенькових комп'ютерах. Transmissive LCD має високу якість зображення у приміщенні та низьку (чорний екран) при сонячному світлі, т.к. відбиті від поверхні екрану сонячні промені повністю пригнічують світло, що випромінюється підсвічуванням. Ця проблема вирішується (нині) двома способами: збільшенням яскравості заднього підсвічування та зменшенням кількості відбитого сонячного світла.
Рис. 4. Конструкція рідкокристалічного дисплея пропускаючого типу
Для роботи при денному освітленні в тіні необхідна лампа підсвічування, що забезпечує 500 кд/м2, при прямому сонячному світлі – 1000 кд/м2. Яскравості 300 кд/м 2 можна досягти шляхом граничного збільшення яскравості однієї лампи CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp) або додаванням другої лампи, розташованої навпроти. Моделі рідкокристалічних дисплеїв із підвищеною яскравістю використовують від 8 до 16 ламп. Однак збільшення яскравості підсвічування збільшує витрати енергії батарей (одна лампа підсвічування споживає близько 30% енергії, використовуваної пристроєм). Отже, екрани з підвищеною яскравістю можна використовувати лише за наявності зовнішнього джерела живлення.
Зменшення кількості відбитого світла досягається нанесенням антивідбивного покриття на один або кілька шарів дисплея, заміною стандартного поляризаційного шару на мінімально відбиває, додаванням плівок, що підвищують яскравість і таким чином збільшують ефективність джерела світла. У РК-дисплеях Fujitsu перетворювач заповнюється рідиною з коефіцієнтом рефракції, що дорівнює коефіцієнту рефракції. сенсорної панеліщо значно скорочує кількість відбитого світла (але сильно позначається на вартості).
Напівпрозорий тип дисплея (transflective)схожий на пропускаючий, але в нього між шаром рідких кристалів та підсвічуванням є т.з. частково відбиває шар (рис.5). Він може бути або частково срібним або повністю дзеркальним з безліччю маленьких отворів. Коли такий екран використовується в приміщенні, він працює аналогічно transmissive LCD, в якому частина освітлення поглинається шаром, що відбиває. При денному освітленні сонячне світло відбивається від дзеркального шару і висвітлює шар РК, у своїй світло проходить рідкі кристали двічі (всередину, та був назовні). Як наслідок, якість зображення при денному освітленні нижче, ніж при штучному освітленні у приміщенні, коли світло проходить LCD один раз.
Рис. 5. Конструкція рідкокристалічного дисплея напівпрозорого типу
Баланс між якістю зображення в приміщенні та при денному освітленні досягається підбором характеристик пропускаючого та відбиває шарів.
Тип дисплея, що відображає(reflective) має дзеркальний шар, що повністю відображає. Все освітлення (сонячне світло або світло переднього підсвічування) (рис. 6), проходить крізь РКІ, відбивається від дзеркального шару і знову проходить крізь РКІ. У цьому випадку якість зображення у дисплеїв типу, що відображає нижче, ніж у напівпропускного (бо в обох випадках використовуються подібні технології). У приміщенні переднє підсвічування не таке ефективне, як задне, і, відповідно, якість зображення - нижче.
Рис. 6. Конструкція рідкокристалічного дисплея типу, що відбиває
Основні параметри рідкокристалічних панелей
Дозвіл.Цифрова панель, число пікселів у якій суворо відповідає номінальному дозволу, має коректно та швидко масштабувати зображення. Простий спосіб перевірки якості масштабування - зміна роздільної здатності (на екрані текст, написаний дрібним шрифтом). За контурами букв легко помітити якість інтерполяції. Якісний алгоритм дає рівні, але трохи розмиті літери, тоді як швидка ціла інтерполяція обов'язково вносить спотворення. Швидкодія - другий параметр роздільної здатності (для масштабування одного кадру потрібен час на інтерполяцію).
Мертві пікселі.На плоскій панелі можуть не працювати кілька пікселів (вони завжди одного кольору), які з'являються в процесі виробництва та відновлення не підлягають.
Стандарт ISO 13406-2 визначає граничні значення кількості дефектних пікселів на мільйон. Відповідно до таблиці РК-панелі поділяються на 4 класи.
Таблиця 1
Тип 1 - пікселі, що постійно світяться (білий); Тип 2 – "мертві" пікселі (чорний); Тип 3 - дефектні червоні, сині та зелені субпікселі.Кут огляду.Максимальний кут огляду визначається як кут, при огляді якого контрастність зображення зменшується в 10 разів. Але в першу чергу при зміні кута огляду від 90 (видні спотворення кольору. Тому чим більше кут огляду, тим краще. Розрізняють горизонтальний і вертикальний кут огляду, рекомендовані мінімальні значення - 140 і 120 градусів відповідно (найкращі кути огляду дає технологія MVA).
Час відгуку(Інерційність) - час, за який транзистор встигає змінити просторову орієнтацію молекул рідких кристалів (чим менше, тим краще). Для того щоб об'єкти, що швидко рухаються, не здавалися змазаними, достатньо часу відгуку 25 мс. Цей параметр складається з двох величин: часу на включення пікселя (come-up time) та часу на вимикання (come-down time). Час відгуку (точніше, час вимкнення як найбільший час, за який окремий піксель максимально змінює свою яскравість) визначає частоту оновлення зображення на екрані
FPS = 1 с/час відгуку.
Яскравість- перевага РК-дисплея, яка в середньому вдвічі вища за показники ЕЛТ: зі збільшенням інтенсивності лампи підсвічування відразу зростає яскравість, а в ЕЛТ необхідно посилювати потік електронів, що призведе до значного ускладнення її конструкції та підвищить електромагнітне випромінювання. Значення яскравості, що рекомендується, - не менше 200 кд/м 2 .
Контрастністьвизначається як співвідношення між максимальною та мінімальною яскравістю. Основна проблема у складності отримання точки чорного кольору, т.к. лампа підсвічування постійно включена і для отримання темних тонів використовується ефект поляризації. Чорний колір залежить від якості перекриття світлового потоку підсвічування.
РК-дисплеї як сенсори.Зниження вартості та поява моделей LCD, що працюють у жорстких умовах експлуатації, дозволило поєднати в одній особі (особі рідкокристалічного дисплея) засіб виведення візуальної інформації та засіб введення інформації (клавіатура). Завдання побудови такої системи спрощується використанням контролера послідовного інтерфейсу, який підключається, з одного боку, до РК-дисплею, з другого - безпосередньо до послідовного порту (СОМ1 - СОМ4) (рис.7). Для управління, декодування сигналів і придушення "брязкання" (якщо так можна назвати визначення дотику) застосовується PIC-контролер (наприклад, IF190 фірми Data Display), що забезпечує високу швидкодію та точність визначення точки дотику.
Рис. 7. Блок-схема TFT LCD на прикладі NL6448BC-26-01 дисплея фірми NEC
Завершимо на цьому теоретичні дослідження і перейдемо до реалій сьогодення, а точніше - до того, що є зараз на ринку рідкокристалічних дисплеїв. Серед усіх виробників TFT LCD розглянемо продукцію NEC, Sharp, Siemens та Samsung. Вибір цих фірм обумовлений
- лідерством на ринку РК-дисплеїв та технологій виробництва TFT LCD;
- доступністю продукції над ринком країн СНД.
Компанія NEC Corporation випускає рідкокристалічні дисплеї (20% ринку) практично з моменту їх появи і пропонує не тільки широкий вибір, але й різні варіанти виконання: стандартний (Standard), спеціальний (Special) та особливий (Specific). Стандартний варіант – комп'ютери, офісне обладнання, домашня електроніка, комунікаційні системи тощо. Спеціальне виконання застосовується на транспорті (будь-якому: наземному та морському), системах управління рухом, системах безпеки, медичному обладнанні (не пов'язаному з системами життєзабезпечення). Для систем озброєнь, авіації, космічного обладнання, систем управління ядерними реакторами, систем життєзабезпечення та інших аналогічних призначений особливий варіант виконання (зрозуміло, що це коштує недешево).
Перелік РК-панелей для промислового застосування (інвертер для лампи підсвічування поставляється окремо) наведено в таблиці 2, а блок-схема (на прикладі 10-дюймового дисплея NL6448BC26-01)- на рис. 8.
Рис. 8. Зовнішній вигляддисплея
Таблиця 2. Моделі РК-панелей фірми NEC
| Модель | Розмір по діагоналі, дюйм | Кількість пікселів | Кількість кольорів | Опис |
| NL8060BC31-17 | 12,1 | 800x600 | 262144 | Висока яскравість (350кд/м2) |
| NL8060BC31-20 | 12,1 | 800x600 | 262144 | Широкий кут огляду |
| NL10276BC20-04 | 10,4 | 1024x768 | 262144 | - |
| NL8060BC26-17 | 10,4 | 800x600 | 262144 | - |
| NL6448AC33-18A | 10,4 | 640x480 | 262144 | Вбудований інвертор |
| NL6448AC33-29 | 10,4 | 640x480 | 262144 | Висока яскравість, широкий кут огляду, вбудований інвертор |
| NL6448BC33-46 | 10,4 | 640x480 | 262144 | Висока яскравість, широкий кут огляду |
| NL6448CC33-30W | 10,4 | 640x480 | 262144 | Без підсвічування |
| NL6448BC26-01 | 8,4 | 640x480 | 262144 | Висока яскравість (450 кд/м2) |
| NL6448BC20-08 | 6,5 | 640x480 | 262144 | - |
| NL10276BC12-02 | 6,3 | 1024x768 | 16, 19M | - |
| NL3224AC35-01 | 5,5 | 320x240 | Full color | |
| NL3224AC35-06 | 5,5 | 320x240 | Full color | Окремий вхід NTSC/PAL RGB, вбудований інвертор, тонкий |
| NL3224AC35-10 | 5,5 | 320x240 | Full color | Окремий вхід NTSC/PAL RGB, вбудований інвертор |
| NL3224AC35-13 | 5,5 | 320x240 | Full color | Окремий вхід NTSC/PAL RGB, вбудований інвертор |
| NL3224AC35-20 | 5,5 | 320x240 | 262, 144 | Висока яскравість (400 кд/м2) |
Відіграла значну роль у розвитку LCD-технологій. Компанія Sharp і зараз перебуває у числі технологічних лідерів. Перший у світі калькулятор CS10A був виготовлений у 1964 р. саме цією корпорацією. У жовтні 1975 р. вже за технологією TN LCD було виготовлено перший компактний цифровий годинник. У другій половині 70-х почався перехід від восьмисегментних рідкокристалічних індикаторів до виробництва матриць з адресацією кожної точки. У 1976 р. Sharp випустила чорно-білий телевізор із діагоналлю екрана 5,5 дюйма, виконаного з урахуванням LCD-матриці з роздільною здатністю 160х120 пікселів. Короткий перелік продукції – у таблиці 3.
Таблиця 3. Моделі РК-панелей фірми Sharp
Випускає рідкокристалічні дисплеї з активною матрицею на низькотемпературних полікремнієвих тонкоплівкових транзисторах. Основні характеристики дисплеїв з діагоналлю 10,5" та 15" наведені в таблиці 4. Зверніть увагу на діапазон робочих температур та стійкість до ударів.
Таблиця 4. Основні характеристики РК-дисплеїв фірми Siemens
Примітки:
I - вбудований інвертор l - відповідно до вимог стандарту MIL-STD810
Фірма випускає рідкокристалічні дисплеї під торговою маркою "Wiseview™". Почавши з випуску 2-дюймової TFT панелі для підтримки Інтернету та анімації в мобільних телефонах, Samsung тепер виробляє гаму дисплеїв від 1,8" до 10,4" у сегменті малих та середніх TFT LCD, причому деякі моделі призначені для роботи при природному освітленні ( Таблиця 5).
Таблиця 5. Основні характеристики РК-дисплеїв Samsung малих та середніх розмірів
Примітки:
LED – світлодіодна; CCFL – флуоресцентна лампа з холодним катодом;
На дисплеях використовується технологія PVA.
Висновки.
В даний час вибір моделі рідкокристалічного дисплея визначається вимогами конкретного застосування і значно меншою мірою - вартістю LCD.
29 листопада 2011// NVIDIA GeForce GTX 560 Ti вважається зараз відеокартою зрілого дизайну тепер, напередодні виходу майбутніх графічних процесорівнайближчим часом. Palit, як і інші виробники, не стала упускати можливість і використовувати передсвятковий бум, випустивши нову GTX 560 Ti, під назвою GTX 560 Ti Twin Light Turbo. // Схема іменування вже визначає основні...
19 березня 2011// GeForce NVIDIA 500 безжально, все глибше, занурюється в ключову область ринку - мейнстрім, де заробляється найбільше грошей, з сьогоднішньої GeForce GTX 550 Ti. Відеокарта GeForce GTX 560 Ti, запущена минулого місяця, гриміла «солодка пропозиція для геймера» в ціновому діапазоні $ 200 ~ $ 250, і тепер прийшла GTX 550 Ti, щоб захопити...
1 березня 2011// Однією з найпрекрасніших особливостей плати MSI XPower є наявність шести слотів відеокарт. Проте, як ця функція, робить її цікавим продуктом. Вона також може похвалитися великою кількістю різних функцій і підтримує низку цікавих технологій, які ми збираємося докладно обговорити у нашому сьогоднішньому...
// Скромний блок живлення, можливий один із найдоцінніших компонентів будь-якого комп'ютера. Частиною проблеми є те, що, якщо ваш комп'ютер стає нестабільним або димить через неякісний або слабкий блок живлення, ви, ймовірно, тільки тоді знайдете час подумати про покупку кращої моделі. // Ми вирішили зосередити...
16 лютого 2011// У жовтні минулого року AMD випустила друге покоління Radeon HD 6800 DirectX 11 архітектури під кодовою назвою північних островів. Час, проведений між виходами HD 5000 та HD 6000, був використаний для уточнення та коригування її архітектури. Крта від MSI Radeon HD 6870 HAWK поставляється з великою кількістю додаткових функцій, таких як підтримка...
7 лютого 2011// Ti або Titanium, є хімічним елементомз символом Ti та атомним номером 22. Це дуже сильний і стійкий до корозії елемент, тому він використовується у будівництві високошвидкісних літальних та космічних апаратів, і навіть використовується як ім'я GeForce Ti для відеокарт. Ми вже чули про Titanium на прикладі продукту GeForce 4 серії.
// Коли компанія Intelвипустила процесори Sandy Bridge та нову платформу LGA1155, розгінна процедура змінилася. Традиційна формула, де частота процесора виходить як генератор тактових частотпомножений на множник» втратила одну зі своїх невідомих величин. Intel зв'язала між собою базову частоту генератора.
» » Чим відрізняється TFT від LCD?
Чим відрізняється TFT від LCD?
Матриці екранів LCD і TFT є, на перший погляд, різними поняттями, проте це зовсім не так. Спробуйте знайти різницю між ягодою та кавуном, або між автомобілем та седаном. Правильно, це марна справа, оскільки в обох випадках обидва об'єкти одночасно є і тим, і іншим. Так само і з матрицями. І TFT, і LCD – це узагальнена назва класу дисплеїв. Хоча різниця між пристроями на LCD та TFT справді є, і велика.
Почнемо з інформації про те, що є кожна з матриць. LCD – це плоский дисплей, виготовлений на основі технології рідких кристалів. TFT - це активна панель LCD-екрана, виготовлена з використанням тонкоплівкових транзисторів.
Технологія LCD існує з минулого століття і використовується в електронному годиннику, калькулятори, плеєри і так далі. Перші LCD-екрани були монохромними і лише з часом вони розцвіли в RGB. У свою чергу, TFT, як зазначалося вище, є різновидом LCD.
Якщо порівнювати TFT з пасивною LCD-матрицею, вона відрізняється найкращою якістюкольоропередачі та меншим часом відгуку. Кристали в LCD-матриці є скрученим полімером, зате вони дешеві і не вимогливі до енергоресурсів.
Принцип роботи екранів TFT будується на управлінні кожним тонкоплівковим транзистором лише одним-єдиним пікселем. Робота кожного пікселя забезпечується трьома транзисторами, що відповідають трьом основним RGB-відтінкам – синьому, зеленому та червоному. TFT передбачає поліпшення контрастності, швидкодії та чіткості формованого зображення.
У той же час, у TFT є й недоліки: транзистори в їхній основі можуть вийти з ладу, привівши до появи білих точок на екрані, битих пікселів. Крім того, такі матриці досить енергоємні, що при покупці мобільної електроніки на їхній основі змушує задуматися про такий аспект, як автономність.
В Останнім часомтонкоплівкові транзистори використовуються в ще одному різновиді екранів - OLED, де вони керують активними матрицями. Різниця лише у цьому, що у основі лежать вже органічні сполуки, а чи не рідкі кристали.
Технологія LCD TFT матриць передбачає використання у виробництві рідкокристалічних дисплеїв спеціальних тонкоплівкових транзисторів. Сама назва TFT - це скорочення від Thin-film transistor, що в перекладі і означає тонкоплівковий транзистор. Такий вид матриць застосовує у найрізноманітніших пристроях, від калькуляторів до дисплеїв смартфонів.
Напевно, кожен чув поняття TFT та LCD, але мало хто замислювався, що це таке, через що у неосвічених людей виникає питання, чим відрізняється TFT від LCD? Відповідь це питання полягає в тому, що це дві різні речі, які не варто порівнювати. Щоб зрозуміти, у чому різниця між цими технологіями, варто розібрати, що таке LCD та що таке TFT.
1. Що таке LCD
LCD – це технологія виготовлення екранів телевізорів, моніторів та інших пристроїв, заснована на використанні спеціальних молекул, які називаються рідкі кристали. Ці молекули мають унікальні властивості, вони постійно перебувають у рідкому стані та здатні змінювати своє положення при впливі на них електромагнітного поля. Крім цього, ці молекули мають оптичні властивості, схожі на властивості кристалів, через що ці молекули і отримали свою назву.
У свою чергу, екрани LCD можуть мати різні типиматриць, які в залежності від технології виготовлення мають різні властивості та показники.
2. Що таке TFT
Як уже говорилося, TFT - це технологія виготовлення LCD дисплеїв, яка передбачає використання тонкоплівкових транзисторів. Таким чином, можна сказати, що TFT це підвид LCD моніторів. Варто відзначити, що всі сучасні LCD телевізори, монітори та екрани телефонів належать до виду TFT. Тому питання, що краще TFT або LCD не зовсім правильне. Адже відмінність FTF від LCD полягає в тому, що LCD - це технологія виготовлення рідкокристалічних екранів, а TFT - це підвид РК-дисплеїв, до якого відносяться всі типи активних матриць.
Серед користувачів TFT матриці мають назву активні. Такі матриці мають істотно більш високу швидкодію, на відміну від пасивних РК-матриць. Крім цього, тип екрану LCD TFT відрізняється підвищеним рівнем чіткості, контрастності зображення та великими кутами оглядів. Ще один важливий момент полягає в тому, що мерехтіння в активних матрицях відсутнє, що означає, що за такими моніторами приємніше працювати, очі при цьому менше втомлюються.
Кожен піксель матриці TFT оснащений трьома окремими транзисторами, що управляють, завдяки чому досягається значно більш висока частота оновлення екрана, в порівнянні з пасивними матрицями. Таким чином, до складу кожного пікселя входить три кольорові осередки, які управляються відповідним транзистором. Наприклад, якщо роздільна здатність екрану становить 1920х1080 пікселів, то кількість транзисторів у такому моніторі дорівнюватиме 5760х3240. Застосування такої кількості транзисторів стало можливим завдяки надтонкій та прозорій структурі – 0,1-0,01 мікрон.
3. Види матриць TFT екранів
На сьогоднішній день завдяки цілому ряду переваг TFT дисплеї використовуються в найрізноманітніших пристроях.
Всі відомі РК телевізори, які є на російському ринку, оснащені дисплеями TFT. Вони можуть відрізнятися своїми параметрами залежно від використовуваної матриці.
На НаразіНайбільш поширеними матрицями TFT дисплеїв є:
Кожен з представлених видів матриць має свої переваги і недоліки.
3.1. Тип РК матриці TFT TN
TN – це найпоширеніший тип екрану LCD TFT. Таку популярність цей тип матриці отримав завдяки унікальним особливостям. При своїй низькій вартості вони мають досить високі показники, причому в деяких моментах такі екрани TN навіть мають переваги перед іншими типами матриць.
Головна особливість – це швидкий відгук. Це параметр, який позначає час, протягом якого піксель здатний відреагувати зміну електричного поля. Тобто час, який необхідний для повної зміни кольору (від білого до чорного). Це дуже важливий показник для будь-якого телевізора та монітора, особливо для любителів ігор та фільмів, насичених різноманітними спецефектами.
Недоліком цієї технології є обмежені кути оглядів. Проте сучасні технології дозволили виправити цей недолік. Зараз матриці TN+Film мають великі кути оглядів, завдяки чому такі екрани здатні конкурувати з новими матрицями IPS.
3.2. IPS матриці
Цей вид матриць має найбільші перспективи. Особливість даної технології полягає в тому, що такі матриці мають найбільші кути оглядів, а також найбільш природну та насичену кольоропередачу. Проте недоліком цієї технології до сьогодні був тривалий відгук. Але завдяки сучасним технологіям цей параметр вдалося скоротити до прийнятних показань. Більше того, нинішні монітори з IPS матрицями мають час відгуку 5 мс, що не поступається навіть TN+Film матрицям.
На думку більшості виробників моніторів та телевізорів, майбутнє лежить саме за IPS матрицями, завдяки чому вони поступово витісняють TN+Film.
Крім цього, виробники мобільних телефонів, смартфонів, планшетних ПК та ноутбуків все частіше вибирають TFT LCD модулі з матрицями IPS, звертаючи увагу на відмінну кольору, хороші кути огляду, а також економічне споживання енергії, що вкрай важливо для мобільних пристроїв.
3.3. MVA/PVA
Даний тип матриць – це компроміс між TN і IPS матрицями. Її особливість у тому, що у спокійному стані молекули рідких кристалів розташовуються перпендикулярно площині екрана. Завдяки цьому виробники змогли досягти максимально глибокого та чистого чорного кольору. Крім цього дана технологіядозволяє досягти більших кутів огляду, у порівнянні з TN матрицями. Досягається за допомогою спеціальних виступів на обкладках. Ці виступи визначають напрямок молекул рідких кристалів. При цьому варто відзначити, що такі матриці мають менший час відгуку, ніж IPS-дисплеї, і більше, у порівнянні з TN матрицями.
Як не дивно, але ця технологія не знайшла широкого застосування у масовому виробництві моніторів та телевізорів.
4. Що краще Super LCD або TFT
Спочатку варто розібрати, що таке Super LCD.
Super LCD – це технологія виробництва екранів, яка широко поширена серед виробників сучасних смартфонів та планшетних ПК. По суті, Super LCD - це ті ж IPS матриці, які отримали нову маркетингову назву та деякі покращення.
Головна відмінність таких матриць полягає в тому, що вони не мають повітряного зазору між зовнішнім склом та картинкою (зображенням). Завдяки цьому вдалося досягти зменшення відблисків. Крім цього візуально зображення на таких дисплеях здається ближчим до глядача. Якщо говорити про сенсорних дисплеяхна смартфонах та планшетних ПК, то екрани Super LCD більш чутливі до дотиків і швидше реагують на рухи.
5. TFT/LCD монітор: Відео
Ще одна перевага даного типу матриць полягає в зниженому споживанні енергії, що знову ж таки вкрай важливо у випадку автономного пристрою, Такий як ноутбук, смартфон і планшет. Така економічність досягається завдяки тому, що в спокійному стані рідкі кристали розташовані так, щоб пропускати світло, що знижує споживання енергії при відображенні світлих картинок. При цьому варто відзначити, що переважна більшість фонових картинок на всіх інтернет сайтах, заставках у додатках і так далі, є світлими.
Головною сферою застосування SL CD дисплеїв є мобільна техніка, завдяки низькому споживанню енергії, високій якості зображення, навіть при прямих сонячних променях, а також нижчій вартості, на відміну, наприклад, від AMOLED екранів.
У свою чергу LCD TFT дисплеї включають тип матриці SLCD. Таким чином, Super LCD – це тип активної матриці TFT-дисплея. На самому початку цієї публікації ми вже говорили про те, що TFT і LCD різниці не мають, це в принципі те саме.
6. Вибір дисплея
Як уже говорилося вище, кожен з типів матриць має свої переваги і недоліки. Всі вони також уже обговорювалися. Насамперед при виборі дисплея, варто враховувати ваші вимоги. Варто запитати себе, - Що саме потрібно від дисплея, як він буде використовуватися і в яких умовах?
Відштовхуючись від вимог, варто вибирати дисплей. На жаль, на даний момент не існує універсального екрану, На який можна було б сказати, що він дійсно кращий за всіх інших. Через це, якщо вам важлива передача кольору, і ви збираєтеся працювати з фотографіями, то однозначно ваш вибір - це IPS матриці. Але якщо ви затятий любитель гостросюжетних і яскравих ігор, то перевагу все ж таки краще віддати TN+Film.
Всі сучасні матриці мають досить високі показники, тому прості користувачі різницю можуть навіть не помітити, адже IPS матриці практично не поступаються TN за часом відгуку, а TN, у свою чергу, мають досить великі кути огляду. До того ж, як правило, користувач розташовується напроти екрану, а не збоку або зверху, через що великі кути в принципі не потрібні. Але вибір все ж таки за вами.
Планшети
