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

Holga представляет портативный фотопринтер, которому не нужен аккумулятор.
16 октября 2018
Новости

Holga представляет портативный фотопринтер, которому не нужен аккумулятор.

Компания Holga, известная своими пинхольными камерами, выпустила новый продукт под названием Holga Printer. Особенностью устройства является полностью механичсеское управление и отсутствие, каких либо электронных компонентов, в том числе и аккумулятора.

Samsung представляет новую категорию смартфонов Galaxy Fold
21 февраля 2019
Новости

Samsung представляет новую категорию смартфонов Galaxy Fold

Компания Samsung Electronics представляет смартфон Galaxy Fold – складное устройство, открывающее принципиально новую категорию мобильных устройств. Модель Galaxy Fold оснащена первым в мире сгибающимся безрамочным экраном Infinity Flex Display с диагональю 7,3 дюйма, благодаря которому смартфон способен складываться в компактное устройство. Galaxy Fold открывает для пользователей совершенно новый пользовательский опыт и большие возможности для многозадачности.

Расстояние — не помеха для съемки: Canon представляет новый объектив EF-S 55-250mm f/4-5.6 IS STM
25 сентября 2013
Новости

Расстояние — не помеха для съемки: Canon представляет новый объектив EF-S 55-250mm f/4-5.6 IS STM

Москва (Россия), 22 августа 2013 г. — Компания Canon сегодня расширила свой знаменитый модельный ряд объективов EF, представив новый EF-S 55-250mm f/4-5.6 IS STM. Компактный, легкий и универсальный объектив EF-S 55-250mm f/4-5.6 IS STM обеспечивает невероятную гибкость благодаря диапазону фокусных расстояний 55–250 мм. Он станет идеальным спутником для тех фотографов, которые хотят без проблем вести съемку с дальнего расстояния...

Nikon разрабатывает новую прошивку для полнокадровых беззеркальных фотокамер Nikon Z 7 и Nikon Z 6
15 марта 2019
Новости

Nikon разрабатывает новую прошивку для полнокадровых беззеркальных фотокамер Nikon Z 7 и Nikon Z 6

Компания Nikon объявила о разработке новой прошивки для полнокадровых беззеркальных фотокамер Nikon Z 7 и Nikon Z 6. Благодаря этой прошивке фотографы смогут пользоваться новыми функциями, такими как АФ с распознаванием глаз, видеовыход в формате RAW и поддержка карт памяти CFexpress. Кроме того, будут улучшены функции АФ/АЭ этих фотокамер.

Комплексный подход
8 декабря 2004
Новости

Комплексный подход

Наверное, любой автовладелец, изучая «звуковые» автомобили, хотя бы однажды ловил себя на желании иметь в своем авто достойную аудиосистему вместо немало повидавшего на этом свете кассетника и пары динамиков. Однако, представляя бюджет и объем работ по инсталляции, у большинства это желание сразу же угасало.

Ничего лишнего. Только музыка. Беспроводная Bluetooth-акустика BBK BTA115 и BTA120
16 апреля 2014
Новости

Ничего лишнего. Только музыка. Беспроводная Bluetooth-акустика BBK BTA115 и BTA120

Компания BBK Electronics сообщает о выпуске двух новых моделей беспроводной акустики - BTA115 и BTA120. В устройствах идеальным образом сочетаются современные технологии, неповторимый утонченный дизайн, позволяющий им с легкостью вписаться в интерьер любой современной квартиры или дома, и невероятно мощное и качественное звучание.

Тест акустической системы ASW Cantius 504
13 мая 2013
Тесты

Тест акустической системы ASW Cantius 504

ASW Cantius 504 — акустические системы с высоким музыкальным потенциалом, отличающиеся ровным тональным балансом и детальностью звука. В то же время им не всегда хватает динамичности баса. Акустические системы Cantius 504 представляют «среднюю» линейку из модельного ряда немецкой компании ASW, позиционируемую между сериями Opus и Genius. Напольные «башни» имеют современный дизайн с зауженными лицевыми панелями и скругленными краями фасадов. Фасад колонок декорирован вертикальной алюминиевой полоской — семейной чертой всех АС Cantius.

Обзор акустической системы Sven PS-100BL
11 апреля 2014
Обзоры

Обзор акустической системы Sven PS-100BL

Портативная акустика пришла в нашу жизнь не так давно. По сути, это самая важная часть переносной аудио-системы. Мобильные источники, — планшеты, ноутбуки, смартфоны и т.д. выдают сигнал фактически одинакового качества, а вот окончательный результат зависит от акустики и от встроенного усилителя. Естественно, конкуренция в этом сегменте очень велика, поэтому многие производители встраивают в свои системы все, что можно: радио, аудио-плеер, будильник и т.п. Но есть и те, которые стремятся всю стоимость девайса вложить именно в качество звука. Одна из таких систем, — Sven PS-100BL.

Обзор телевизора SONY BRAVIA KDL 55W808A
6 июня 2014
Обзоры

Обзор телевизора SONY BRAVIA KDL 55W808A

Дизайн телевизора называется SenceofQuartz, и, по заявлению производителя, они получили вдохновение от сверкания граненыхповерхностей кристалла кварца. И, в самом деле, панель выглядит великолепно! А подставка трансформируется в кронштейн для подвеса.

Тест акустической системы XAVIAN Duetto
15 мая 2013
Тесты

Тест акустической системы XAVIAN Duetto

Дебют чешской акустики XAVIAN в нашем журнале можно считать успешным. Акустические системы Duetto приглянулись не только качеством сборки, отделкой и стильным дизайном, звучание колонок порадовало ровной и натуральной передачей СЧ/НЧ диапазона. До идеала им бы еще подтянуть аккуратность воспроизведения дискантов.