ЖК-технологии

В последнее время телевизоры на основе ЖК-матриц все больше и больше входят в нашу жизнь, постепенно вытесняя с прилавков магазинов как аппараты с плазменной панелью, так и обычные кинескопные телевизоры. Учитывая все продолжающееся «наступление» на наш рынок ЖК-телевизоров, мы хотели бы помочь нашему читателю хотя бы в какой-то степени разобраться в многообразии ЖК-технологий.

Основой такого телевизора, как уже понятно, является ЖК-матрица. Виды матриц мы и попытаемся обсудить в этой статье. Но сначала несколько слов об основных элементах ЖК-матриц — жидких кристаллах.

Жидкие кристаллы (ЖК) — это уникальные вещества, которые в «спокойном» состоянии являются обычными жидкостями, но под действием электрического поля приобретают упорядоченность, более характерную для кристаллов. Из-за этого необычного свойства эти жидкости и получили название «кристаллы».

Жидкие кристаллы обладают различными интереснейшими свойствами, одно из которых и определило их широчайшую применимость в экранах различных устройств отображения информации, в частности, ЖК-телевизоров и мониторов. Это свойство состоит в возможности изменения пространственной ориентации кристаллов под воздействием внешнего электрического поля, что позволяет им влиять на проходящий через них свет. В современных ЖК-матрицах используется способность жидких кристаллов в упорядоченном состоянии изменять поляризацию проходящего через них света. В сочетании с двумя поляризаторами это позволяет с помощью управляющего электрического поля управлять пропусканием каждого пикселя ЖК-матрицы.

ЖК-матрица представляет собой многослойную структуру, состоящую из двух скрещенных поляризаторов и двух стеклянных пластинок с управляющими электродами, между которыми расположены жидкие кристаллы. Для формирования изображения на ЖК-дисплее позади матрицы располагаются лампы подсветки (4–6 штук). Для формирования цветного изображения перед матрицей размещают цветной фильтр основных цветов (красного, синего и зеленого): полноцветный пиксель формируется из трех субпикселей основных цветов.

ТИПЫ ЖК-МАТРИЦ

Матрица TN (Twisted Nematic) R

Учитывая то, что поляризаторы (или поляризационные фильтры) в матрице перекрещены между собой, если бы жидкие кристаллы между ними отсутствовали (или пребывали в аморфном состоянии), то свет, прошедший через первый поляризатор, полностью «запирался» бы вторым и не проходил через него.

Жидкие кристаллы все кардинально меняют, так как способны вращать плоскость поляризации проходящего через них света. При определенной ориентации (под действием рабочего, но в отсутствие управляющего напряжения) кристаллы расположены параллельно поляризаторам, причем верхний и нижний слой кристаллов перпендикулярны друг другу. Такое расположение позволяет кристаллам «поворачивать» плоскость поляризации проходящего через них света на 90 градусов, в результате чего свет, прошедший через первый поляризатор, беспрепятственно проходит через второй. Это, кстати, и определяет, что в случае выхода из строя ячейки свет будет беспрепятственно проходить через нее, и на экране будет постоянно светящаяся точка («битый пиксель»).

Если же воздействовать на ячейку управляющим напряжением, то кристаллы будут разворачиваться, а ее свойства — изменяться. Вследствие этого будет поворачиваться и плоскость поляризации света, удаляясь от плоскости «полного пропускания», в результате чего часть света будет отсекаться и яркость пикселя — падать. Таким образом и формируется картинка на экране.

Одной из проблем TN матриц являются не очень большие углы обзора, а также значительное изменение цветов при отклонении линии взгляда от перпендикулярного к экрану направления. С другой стороны, технология TN обеспечивает максимальную скорость срабатывания ячейки, минимальное энергопотребление и максимально дешева. Поэтому TFT-TN технология является до сих пор довольно распространенной.

Кстати, касательно измерений скорости реакции матрицы: часто в спецификации в качестве времени реакции матрицы указывается время смены черного пикселя на белый, которое может быть очень небольшим, в то время как скорость переключения между оттенками серого может быть гораздо меньше, об этом производители, естественно, умалчивают.

Да и угол обзора часто измеряется при падении контрастности не по уровню 1:10, а по уровню 1:5. Заметим, что никто не гарантирует, что для других типов матриц не используются подобные же хитрости при измерении параметров, которые затем во всеуслышание воспеваются маркетологами.

Матрица IPS

Для устранения проблем, присущих TN матрице, в частности, маленьких углов обзора и не очень натуральной цветопередачи, была создана более дорогая матрица IPS (In Plane Switch, переключение в одной плоскости). Такие матрицы производят заводы известных компаний Hitachi и LG.Philips.

Как следует из названия технологии, все кристаллы расположены постоянно параллельно плоскости панели и поворачиваются одновременно. Для этого пришлось расположить на нижней стороне каждой ячейки по два электрода, что, правда, несколько снижает контрастность и яркость панели. Но зато, в отличие от TN матрицы, данная панель в активном состоянии (то есть при включенном управляющем напряжении) пропускает цвет, а в пассивном (при отсутствии управляющего напряжения) — нет. Поэтому неработающие пиксели выглядят на экране черными, а не светлыми, как у TN, что в большинстве случаев является более предпочтительным.

IPS технология обеспечивает лучшую цветопередачу и большие углы обзора. Но, при этом IPS матрицы получили такой недостаток как большее, чем у TN, время отклика и не очень высокую контрастность. Помимо этого при отклонении вбок черный цвет приобретает характерный фиолетовый оттенок.

На ее основе разработаны несколько улучшенных матриц, как, например, S-IPS LG.Philips. Они обеспечивают улучшенное время отклика. Аппараты с матрицей IPS часто используют там, где необходима серьезная работа с цветом.

Матрицы MVA/PVA

Разработанную Fujitsu технологию VA (Vertical Alignment) можно было бы, наверное, рассматривать как компромисс между матрицами, изготовленными по технологиям TN и IPS. Эта технология сочетает достаточно высокую скорость реакции матрицы, а также достаточно высокий уровень контрастности.

В матрицах, изготовленных по технологии VA, кристаллы в выключенном состоянии расположены перпендикулярно плоскости экрана, благодаря чему черный цвет обеспечивается максимально глубокий. Но при повороте матрицы относительно направления взгляда кристаллы будут видны неодинаково, то есть угол обзора у данной матрицы был не очень большим.

Чтобы решить эту проблему, специалистами была разработана так называемая мультидоменная структура. В соответствии с ней каждый пиксель разбивается на домены (технология Multi-Domain Vertical Alignment (MVA). При подаче напряжения два поддомена поворачиваются в противоположных направлениях, и поэтому при взгляде сбоку один из них будет темнее, а другой светлее. То есть, с какой бы стороны телезритель ни смотрел на экран, кристаллы будут развернуты так, что в одном домене будут пропускать больше света, а в другом — меньше. Субъективно для человеческого глаза отклонения взаимно компенсируются, и картинка практически не зависит от угла просмотра.

В свою очередь, в матрицах PVA, разработанных компанией Samsung Electronics, нижние электроды сдвинуты относительно верхних, чтобы кристаллы соседних субдоменов поворачивались в противоположных направлениях. Матрицы PVA и MVA демонстрируют достаточно высокую контрастность, сочные цвета.

Комментарии

Пока нет. Хотите стать первым?

Похожие статьи

Обзор аудиоплеера Cayin N5 MK2: что не подсунь - джаз, вокал или тяжелый рок, все отыграет достойно!
8 февраля 2018
Обзоры

Обзор аудиоплеера Cayin N5 MK2: что не подсунь - джаз, вокал или тяжелый рок, все отыграет достойно!

На Западе много странного: экономика США при Трампе вроде бы растет, а фондовый рынок рекордно падает. Да, что там рынки! Британские министры подают в отставку из-за опозданий на работу, а легендарный Диснейленд открывает свою пивоварню – для детей что ли? Чудят! Повсеместно чудят так называемые «наши партнеры»: и в Сирии, и на Украине и даже в своем Диснейленде… А вот китайский бренд Cayin демонстрирует стабильную суть капитализма с коммунистическим лицом, регулярно выпуская все новые и новые аудиоплееры, причем, с отменным дизайном и хорошим звуком. Вот и сейчас бренд из Поднебесной выпустил новую модель N5 MK2. Осталось самолично отслушать новинку и детально все расписать в красках…

Самая тонкая камера Canon с 40-кратным суперзумом — PowerShot SX720 HS
18 февраля 2016
Новости

Самая тонкая камера Canon с 40-кратным суперзумом — PowerShot SX720 HS

Canon представляет PowerShot SX720 HS — свою самую тонкую и мощную на данный момент камеру с суперзумом. Эта великолепная новинка в серии камер для путешествий PowerShot SX сочетает в себе CMOS-датчик с разрешением 20,3 Мпикс и процессор DIGIC 6, которые вместе образуют мощную систему HS для потрясающих фотографий и видео Full HD даже при плохом освещении в любой ситуации — на прогулке по городу или в ресторане, на восходе или на закате.

Стали известны победители конкурса Sony World Photography Awards 2019 года
19 апреля 2019
Новости

Стали известны победители конкурса Sony World Photography Awards 2019 года

17 апреля в Лондоне на торжественной церемонии представители Всемирной организации фотографии (WPO) огласили список победителей престижного фотоконкурса Sony World Photography Awards 2019 года.

Lenovo представила на IFA 2016 новое семейство доступных мультимедийных смартфонов K6
1 сентября 2016
Новости

Lenovo представила на IFA 2016 новое семейство доступных мультимедийных смартфонов K6

1 сентября 2016 года — Берлин, Германия: Компания Lenovo представила на выставке IFA 2016 новое семейство доступных смартфонов, включающее три модели: K6, K6 Power и K6 Note. Новинки обладают всем необходимым для полноценной работы с мультимедийным контентом.

FUJIFILM представляет новую камеру моментальной печати InstaxSQ6
15 мая 2018
Новости

FUJIFILM представляет новую камеру моментальной печати InstaxSQ6

Компания FUJIFILM объявляет о запуске новой модели камер моментальной печати InstaxSQ6. Культовый дизайн, квадратный формат фотокарточек и несколько режимов съемки – самые необходимые инструменты для творчества в одной камере!

Lenovo представляет в России cмартфоны семейства Moto Z
25 ноября 2016
Новости

Lenovo представляет в России cмартфоны семейства Moto Z

Москва, 24 ноября 2016 года: Сегодня компания Lenovo официально представила на российском рынке два смартфона семейства Moto Z — модели Moto Z и Moto Z Play. Обе модели оснащены 5,5-дюймовыми экранами, разъёмами последнего поколения USB Type-C, поддерживают добавление функций при помощи сменных модулей Moto Mods.

Телефото зум-объектив Sony DT55-300 мм F4.5-5.6 SAM: экстремальный спорт и дикая природа по сходной цене
26 июля 2012
Новости

Телефото зум-объектив Sony DT55-300 мм F4.5-5.6 SAM: экстремальный спорт и дикая природа по сходной цене

Sony представляет новый телефото зум-объектив DT55-300мм F4.5-5.6 SAM с бесшумным быстродействующим приводом АФ для фотокамер α с байонетом A. Новый зум-объектив Sony позволит вести съемку любых объектов: от удачно снятых портретов до дикой природы и экстремального спорта.

Фоторедактор Darktable стал доступен для Windows
28 декабря 2017
Новости

Фоторедактор Darktable стал доступен для Windows

Darktable, бесплатный аналог Adobe Lightroom, недавно был обновлен ​​до версии 2.4.0. Обновление открыло новый этап ​​для программного обеспечения с открытым исходным кодом: впервые программа была портирована в Windows. В настоящий момент порт Windows является неполным, не хватает нескольких функций, таких как поддержка печати, но в целом, как утверждают разработчики, продукт готов к использованию и должен понравиться пользователям.

Лазерный проектор LG HU80K стал победителем в номинации «Инновационное решение» Национальной премии «Продукт года»
18 апреля 2018
Новости

Лазерный проектор LG HU80K стал победителем в номинации «Инновационное решение» Национальной премии «Продукт года»

Лазерный проектор LG HU80K одержал победу в категории Top High End номинации «Инновационное решение» национальной премии «Продукт года». Проектор был продемонстрирован на стенде дистрибутора Elittech в рамках российской выставки hi-tech новинок – Hi-Fi & Hi-End Show. Ранее проектор был удостоен награды “Best of innovation” Международной выставки потребительской электроники CES-2018.

Мини-обзор мультимедийного ультракороткофокусного DLP-проектора Canon LV-8235 UST
31 марта 2013
Обзоры

Мини-обзор мультимедийного ультракороткофокусного DLP-проектора Canon LV-8235 UST

Проектор LV-8235 UST, появившийся на рынке в 2011 году, заметно выделяется среди других моделей серии LV. Ведь это первый ультракороткофокусный аппарат, выпущенный Canon, а также первый DLP-проектор в линейке этой марки.