Tft технология дисплея: Жидкокристаллические матрицы мониторов TFT TN и TFT IPS. Преимущества и недостатки

Содержание

Как отличить tft от ips. Подписка на новости

И снова путаница понятий. Если вы пытаетесь определить, чем отличаются мониторы или телевизоры, которые кто-то обозвал TFT и LCD — значит, вас ввели в заблуждение. Попробуйте найти отличия между автобусом и Икарусом? Между собакой и соседской Жучкой? Между фруктом и яблоком? Правильно, занятие бесполезное, потому что оба объекта являются одновременно и тем, и другим. Так и с технологиями матриц экранов: LCD — общее название класса дисплеев, к которому относится и TFT.

Определение

TFT-матрица — активная матрица LCD-дисплея, выполненная на основе применения тонкопленочных транзисторов.

LCD — плоский дисплей (и устройство на его базе) на основе жидких кристаллов.

Сравнение

LCD-дисплеи — изобретение не нашего века. Экраны электронных часов, калькуляторов, приборов, плееров — тоже жидкокристаллические, хотя значительно отличаются от привычных нам экранов смартфонов или телевизоров. Правда, поначалу LCD были монохромными, однако с развитием технологий расцвели в гамме RGB. TFT — тоже разновидность LCD-дисплеев, в основе производства которого лежит активная матрица на тонкопленочных транзисторах. Если сравнивать его с более ранним вариантом LCD, пассивной матрицей, то становится очевидным, что качество цветопередачи и время отклика TFT гораздо выше. В качестве кристаллов в пассивных матрицах используется скрученный полимер. Зато энергопотребление и стоимость пассивных матриц, получивших именование STN, могут порадовать любого. Впрочем, монохромные экраны в этом отношении будут выглядеть вообще призовыми, однако желающих смотреть такие телевизоры вряд ли будет много.

Принцип работы TFT заключается в том, что каждый из тонкопленочных транзисторов управляет единственным пикселем. На каждый пиксель приходится три транзистора, соответствующих основным цветам RGB (красному, зеленому и синему). Интенсивность светового потока зависит от поляризации, поляризация — от приложения электрического поля к жидким кристаллам. TFT предполагает повышение уровня быстродействия, контрастности и четкости полученного изображения.

Стоит отметить и недостатки матриц TFT, устраненные в других технологиях. Качество изображения напрямую зависит от внешнего освещения экрана. Транзисторы у любого из пикселей могут выйти из строя, что приводит к появлению “мертвых точек”, или битых пикселей. От этого ни один экран застраховать нельзя. Кроме того, TFT-матрицы в значительной мере энергоемкие, так что их использование в качестве дисплеев для мобильной электроники заставляет поступаться одним из самых важных свойств — автономностью.

Тонкопленочные транзисторы, составившие основу работы жидкокристаллических матриц, сегодня практически перебежали в другой лагерь: экраны OLED используют их для управления своими активными матрицами. Здесь уже не жидкие кристаллы, а органические соединения.

Выводы сайт

  1. LCD — тип матриц экрана, основанных на жидких кристаллах.
  2. TFT — разновидность активных LCD-матриц.
  3. TFT отличает от других технологий LCD применение тонкопленочных транзисторов.
  4. TFT-матрицы экономичны, обеспечивают качественную картинку, но энергоемкие.

Ответы:

Юрий Александрович Пейсахович:
Доктор, по-моему, изверг. Наилучшее качество изображения обеспечивают все-таки ЭЛТ мониторы, но не все и только при правильной их настройке. А с жидкокристаллическими будет, во-первых, морока с разрешением экрана, поскольку они нормально показывают только при разрешении 1152х1024 точки, в остальных режимах качество ощутимо падает, потом существенно меньший угол обзора, заключающийся в том, что при изменении положения перед экраном изменяется его цветность, и еще то, что у них квадратные пикселы, в отличие от круглых на ЭЛТ, что приводит к быстрой утомляемости глаз, вынужденных постоянно заниматься аппроксимированием ломаных кривых, из которых состоят все линии. Кроме того, жидкокристаллические мониторы, в отличие от ЭЛТ мониторов, обладают недостаточной градацией контрастности, что приводит к потере элементов изображения (например, кнопки в окнах не имеют отдельных видимых элементов).

Поэтому все те, кто профессионально занимаются графикой, не связываются с жидкокристаллическими мониторами. Доводы врачей о том, что ЭЛТ мониторы излучают, в отличие от ЖК, были услышаны еще в середине 90-х годов, и сейчас стандарты ТСО 03 и 05 вообще не допускают сколь-нибудь заметного фронтального излучения. Конечно, даже среди одного производителя мониторов встречаются совершенно разные по качеству. Например, LG — от совершенно непригодного LG775FT до очень приличного LG F720P. Поэтому, на мой взгляд, пока альтернативы нет хорошему ЭЛТ монитору, с установленным комфортным для глаз разрешением и максимально возможной частотой обновления.

TU-154:
TFT и LCD-монитор — это одно и то же. Но нет смысла переходить на них только по этой причине — современные CRT-мониторы влияют на зрение не больше, чем TFT, а по качеству и характеристикам изображения заметно опережают TFT (пока). Хотя если монитор у вас 10-летней давности, то смысл, конечно, есть…

Shurovik:
Грубо говоря, TFT и LCD — одно и то же. Но LCD — тип монитора (Liquid Crystal Display -жидкокристаллический дисплей), а TFT — тип матрицы, формирующей изображение (Thin Film Transistor — тонкопленочный транзистор). Мониторы с типом матрицы TFT называют «мониторами с активной матрицей». Её особенность — изображение не теряет красок при большом угле обзора. Но «плоский монитор» не обязательно LCD. Уже есть обычные (CRT, Cathode Ray Tube — ЭЛТ, электронно-лучевая трубка) мониторы с плоским экраном.

Forward:
TFT — это самая распространенная разновидность, точнее, технология LCD-мониторов.

Alexeyslav:
Доктор врет насчет того что TFT монитор лучше для зрения. Ведь зрение садит не излучение монитора а способ его использования, в частности постоянство взгляда практически на одну и ту же точку с одинакового положения. TFT мониторы могут оказаться лучше в том случае если его удасться расположить дальше от глаз, т.к. громоздкий ЭЛТ не всегда можно поставить достаточно далеко от глаз, вот и получается что сидишь к нему практически в упор и садишь зрение.

Помните, оптимальное расстояние до поверхности экрана с точки зрения эргономики — на расстоянии вытянутой руки, но к сожалению это не всегда удобно(практически всегда неудобно). И еще старайтесь использовать по возможности большие шрифты чтобы читать было легко не напрягая глаза.

Pumba:
TFT и LCD при данном подходе синонимы. А вот четкость изображения и отсутствие искажений огромное достоинство ЖК-мониторов и недостижимо для ЭЛТ. Так что врач в чем-то может прав.

Sash:
Всё это ерунда, технологии TFT и LCD ещё очень слабы и не выдают тех характеристик, которые могут ЭЛТ мониторы. Плюс TFT и LCD в том, что они энергетически экономны, занимают мало места и безвредны для глаз. В остальном они уступают ЭЛТ мониторам.

Antonio:
Ребята, если вы не разбираетесь в мониторах то ненадо хотя бы об этом говорить при всех, ЛСД от ТФТ отличается углом обзора, т.е. (для одаренных) если посмотреть под углом на ЛСД монитор — изображения ВЫ НЕ УВИДИТЕ, чего с ТФТ мониторами не наблюдается, изображение вид под ЛЮБЫМ УГЛОМ.

SpectreLX:
У меня стоит LCD, могу сказать, что в полной темноте его можно подтемнить так, что не будет резать глаз и особо не потеряет в отображении картинки.

Nik:
Поставил TFT — краски отличные, расстояние до монитора увеличилось, считаю это лучше для глаз.

Саша.:
Жалко тут дат нет… Много информации со временем устаревает. LCD мониторы сейчас рулят однозначно.

Itfm:
Самое объективное объяснения дал Shurovik, и мне бы хотелось спросить: так что лучше — ТФТ или ЛСД?

Ярослав:
Я думаю, зрение портится при чтении или при наборе текста. Глаза в этот самый момент устают! Я работал за TFT и ЭЛТ дисплеями — одинаково глаза устают. Глаза устают в ТФТ из-за контрастности мониторов. Врач кажется не сильно прав!

Это вопрос из архива. Добавление ответов отключено.

Технология LCD TFT матриц предусматривает использование в производстве жидкокристаллических дисплеев специальных тонкопленочных транзисторов. Само название TFT – это сокращение от Thin-film transistor, что в переводе и означает – тонкопленочный транзистор. Такой вид матриц применяет в самых разнообразных устройствах, от калькуляторов, до дисплеев смартфонов.

Наверное, каждый слышал понятия TFT и LCD, но мало кто задумывался, что это такое, из-за чего у непросвещенных людей возникает вопрос, чем отличается TFT от LCD? Ответ на этот вопрос заключается в том, что это две разные вещи, которые не стоит сравнивать. Чтобы понять, в чем разница между этими технологиями, стоит разобрать, что такое LCD, и что такое TFT.

1. Что такое LCD

LCD – это технология изготовления экранов телевизоров, мониторов и других устройств, основанная на использовании специальных молекул, которые называются – жидкие кристаллы. Эти молекулы имеют уникальные свойства, они постоянно находятся в жидком состоянии и способны менять свое положение при воздействии на них электромагнитного поля. Кроме этого, эти молекулы имеют оптические свойства, схожие со свойствами кристаллов, из-за чего эти молекулы и получили свое название.

В свою очередь экраны LCD могут иметь разные типы матриц, которые в зависимости от технологии изготовления имеют различные свойства и показатели.

2. Что такое TFT

Как уже говорилось, TFT – это технология изготовления LCD дисплеев, которая подразумевает использование тонкопленочных транзисторов. Таким образом, можно сказать, что TFT – это подвид LCD мониторов. Стоит отметить, что все современные LCD телевизоры, мониторы и экраны телефонов относятся к виду TFT. Поэтому вопрос, что лучше TFT или LCD не совсем правильный. Ведь отличие FTF от LCD заключается в том, что LCD – это технология изготовления жидкокристаллических экранов, а TFT – это подвид ЖК дисплеев, к которому относятся все типы активных матриц.

Среди пользователей TFT матрицы имеют название – активные. Такие матрицы обладают существенно более высоким быстродействием, в отличие от пассивных ЖК-матриц. Помимо этого, тип экрана LCD TFT отличается повышенным уровнем четкости, контрастности изображения и большими углами обзоров. Еще один важный момент заключается в том, что мерцание в активных матрицах отсутствует, что означает, что за такими мониторами приятнее работать, глаза при этом меньше устают.

Каждый пиксель матрицы TFT оснащен тремя отдельными управляющими транзисторами, благодаря чему достигается значительно более высокая частота обновления экрана, в сравнении с пассивными матрицами. Таким образом, в состав каждого пикселя входит три цветные ячейки, которые управляются соответствующим транзистором. Например, если разрешение экрана составляет 1920х1080 пикселей, то количество транзисторов в таком мониторе будет равно 5760х3240. Применение такого количества транзисторов стало возможным благодаря сверхтонкой и прозрачной структуре – 0,1- 0,01 микрон.

3. Виды матриц TFT экранов

На сегодняшний день, благодаря целому ряду преимуществ, TFT дисплеи используются в самых разнообразных устройствах.

Все известные ЖК телевизоры, которые имеются на российском рынке, оснащены TFT дисплеями. Они могут различаться своими параметрами в зависимости от используемой матрицы.

На данный момент наиболее распространенными матрицами TFT дисплеев являются:

Каждый из представленных видов матриц обладает своими преимуществами и недостатками.

3.1. Тип ЖК матрицы TFT TN

TN – это самый распространенный тип экрана LCD TFT. Такую популярность данный тип матрицы получил благодаря уникальным особенностям. При своей низкой стоимости, они имеют достаточно высокие показатели, причем в некоторых моментах, такие экраны TN даже имеют преимущества перед другими типами матриц.

Главная особенность – это быстрый отклик. Это параметр, который обозначает время, за которое пиксель способен отреагировать на изменение электрического поля. То есть, время, которое необходимо для полного изменение цвета (от белого к черному). Это очень важный показатель для любого телевизора и монитора, в особенности для любителей игр и фильмов, насыщенных всевозможными спецэффектами.

Недостатком данной технологии является ограниченные углы обзоров. Однако современные технологии позволили исправить этот недостаток. Сейчас матрицы TN+Film имеют большие углы обзоров, благодаря чему такие экраны способны конкурировать с новыми IPS матрицами.

3.2. IPS матрицы

Данный вид матриц имеет наибольшие перспективы. Особенность данной технологии состоит в том, что такие матрицы имеют самые большие углы обзоров, а также наиболее естественную и насыщенную цветопередачу. Однако недостатком этой технологии до сегодняшнего дня был длительный отклик. Но благодаря современным технологиям этот параметр удалось сократить до приемлемых показаний. Более того, нынешние мониторы c IPS матрицами имеют время отклика 5 мс, что не уступает даже TN+Film матрицам.

По мнению большинства изготовителей мониторов и телевизоров, будущее лежит именно за IPS матрицами, благодаря чему они постепенно вытесняют TN+Film.

Кроме этого, производители мобильных телефонов, смартфонов, планшетных ПК и ноутбуков все чаще выбирают TFT LCD модули с матрицами IPS, обращая внимание на отличную цветопередачу, хорошие углы обзора, а также экономичное потребление энергии, что крайне важно для мобильных устройств.

3.3. MVA/PVA

Данный тип матриц – это некий компромисс между TN и IPS матрицами. Ее особенность заключается в том, что в спокойном состоянии молекулы жидких кристаллов располагаются перпендикулярно плоскости экрана. Благодаря этому производители смогли достичь максимально глубокого и чистого черного цвета. Кроме этого данная технология позволяет достичь больших углов обзора, в сравнении с TN матрицами. Достигается это с помощью специальных выступов на обкладках. Эти выступы определяют направление молекул жидких кристаллов. При этом стоит отметить, что такие матрицы имеют меньшее время отклика, нежели IPS-дисплеи, и большее, в сравнении с TN матрицами.

Как ни странно, но данная технология не нашла широкого применения в массовом производстве мониторов и телевизоров.

4. Что лучше Super LCD или TFT

Для начала стоит разобрать, что такое Super LCD.

Super LCD – это технология производства экранов, которая широко распространена среди производителей современных смартфонов и планшетных ПК. По сути, Super LCD – это те же IPS матрицы, которые получили новое маркетинговое название и некоторые улучшения.

Главное отличие таких матриц заключается в том, что они не имеют воздушного зазора между наружным стеклом и картинкой (изображением). Благодаря этому удалось достичь уменьшения бликов. Кроме этого визуально изображение на таких дисплеях кажется ближе к зрителю. Если говорить о сенсорных дисплеях на смартфонах и планшетных ПК, то экраны Super LCD более чувствительны к прикосновениям и быстрее реагируют на движения.

5. TFT / LCD монитор: Видео

Еще одно преимущество данного типа матриц заключается в пониженном потреблении энергии, что опять же крайне важно в случае автономного устройства, такого как ноутбук, смартфон и планшет. Такая экономичность достигается благодаря тому, что в спокойном состоянии жидкие кристаллы расположены так, чтобы пропускать свет, что снижает потребление энергии при отображении светлых картинок. При этом стоит отметить, что подавляющее большинство фоновых картинок на всех интернет сайтах, заставках в приложениях и так далее, являются как раз таки светлыми.

Главной областью применения SL CD дисплеев является именно мобильная техника, благодаря низкому потреблению энергии, высокому качеству изображения, даже при прямых солнечных лучах, а также более низкой стоимости, в отличии, к примеру, от AMOLED экранов.

В свою очередь LCD TFT дисплеи включают в себя тип матрицы SLCD. Таким образом, Super LCD – это тип активной матрицы TFT дисплея. В самом начале данной публикации мы уже говорили о том, что TFT и LCD разницы не имеют, это в принципе одно и то же.

6. Выбор дисплея

Как уже говорилось выше, каждый из типов матриц обладает своими преимуществами и недостатками. Все они также уже оговаривались. В первую очередь при выборе дисплея, стоит учитывать ваши требования. Стоит задать себе вопрос, — Что именно нужно от дисплея, как он будет использоваться и в каких условиях?

Отталкиваясь от требований, и стоит выбирать дисплей. К сожалению, на данный момент не существует универсального экрана, на который можно было бы сказать, что он действительно лучше всех остальных. Из-за этого, если вам важна цветопередача, и вы собираетесь работать с фотографиями, то однозначно ваш выбор – это IPS матрицы. Но если вы заядлый любитель остросюжетных и ярких игр, то предпочтение все же лучше отдать TN+Film.

Все современные матрицы имеют достаточно высокие показатели, поэтому простые пользователи разницу могут даже не заметить, ведь IPS матрицы практически не уступают TN по времени отклика, а TN в свою очередь имеют довольно большие углы обзора. К тому же, как правило, пользователь располагается напротив экрана, а не сбоку или сверху, из-за чего большие углы в принципе не требуются. Но выбор все же за вами.

Современные устройства оснащаются экранами различной конфигурации. Основными на данный момент являются дисплеи на базе но для них могут использоваться разные технологии, в частности речь идет о TFT и IPS, которые различаются по целому ряду параметров, хоть и являются потомками одного изобретения.

Сейчас существует огромное количество терминов, которые обозначают определенные технологии, скрывающиеся под аббревиатурами. К примеру, многие могли слышать или читать об IPS или TFT, однако мало кто понимает, в чем на самом деле разница между ними. Связано это с недостатком информации в каталогах электроники. Именно поэтому стоит разобраться с этими понятиями, а также решить, TFT или IPS — что лучше?

Терминология

Для определения того, что будет лучше или хуже в каждом отдельном случае, требуется узнать, за какие функции и задачи отвечает каждый IPS по факту представляет собой TFT, точнее ее разновидность, при изготовлении которой использовалась определенная технология — TN-TFT. Следует рассмотреть более подробно эти технологии.

Различия

TFT (TN) представляет собой один из способов производства матриц то есть экранов на тонкопленочных транзисторах, в которых элементы располагаются по спирали между парой пластин. При отсутствии подачи напряжения они будут повернуты друг к другу под прямым углом в горизонтальной плоскости. Максимальное напряжение вынуждает кристаллы поворачиваться так, чтобы проходящий сквозь них свет приводил к образованию черных пикселей, а при отсутствии напряжения — белых.

Если рассматривать IPS или TFT, то отличие первой от второй состоит в том, что матрица изготовлена на базе, описанной ранее, однако кристаллы в ней расположены не спирально, а параллельно единой плоскости экрана и друг другу. В отличие от TFT, кристаллы в данном случае не поворачиваются в условиях отсутствия напряжения.

Как мы это видим?

Если смотреть на IPS или то визуально отличие между ними состоит в контрастности, которая обеспечивается почти идеальной передачей черного цвета. На первом экране изображение будет выглядеть более четким. А вот качество цветопередачи в случае использования матрицы TN-TFT нельзя назвать хорошим. В данном случае у каждого пикселя имеется собственный оттенок, отличный от других. Из-за этого цвета сильно искажаются. Однако есть у такой матрицы и достоинство: она характеризуется самой высокой скоростью отклика среди всех существующих на данный момент. Для экрана IPS требуется определенное время, за которое все параллельные кристаллы совершат полный разворот. Однако человеческий глаз практически не улавливает разницу во времени отклика.

Важные особенности

Если говорить о том, что лучше в эксплуатации: IPS или TFT, то стоит отметить, что первые являются более энергоемкими. Это связано с тем, что для поворота кристаллов требуется немалое количество энергии. Именно поэтому, если перед производителем стоит задача сделать свое устройство энергоэффективным, в нем обычно применяется TN-TFT матрица.

Если выбирать экран TFT или IPS, то стоит отметить более широкие углы обзора второго, а именно 178 градусов в обеих плоскостях, это очень удобно для пользователя. Другие оказались неспособными обеспечить подобное. И еще одним существенным различием между двумя этими технологиями является стоимость изделий на их основе. TFT-матрицы на данный момент представляют собой наиболее дешевое решение, которое используется в большинстве бюджетных моделей, а IPS относится к более высокому уровню, но и он не является топовым.

Дисплей IPS или TFT выбрать?

Первая технология позволяет получать максимально качественное, четкое изображение, но требует больше времени для поворота используемых кристаллов. Это влияет на время отклика и прочие параметры, в частности скорость разрядки аккумулятора. Уровень цветопередачи TN-матриц гораздо ниже, однако их время отклика минимально. Кристаллы тут расположены по спирали.

На самом деле можно легко отметить невероятную пропасть в качестве экранов, работающих на базе двух этих технологий. Касается это и стоимости. Технология TN остается на рынке исключительно из-за цены, однако она не способна обеспечить сочную и яркую картинку.

IPS — это весьма удачное продолжение в развитии TFT-дисплеев. Высокий уровень контрастности и довольно большие углы обзора — это дополнительные преимущества данной технологии. К примеру, у мониторов на базе TN иногда черный цвет сам изменяет свой оттенок. Однако высокое потребление энергии устройствами, работающими на базе IPS, вынуждает многих производителей прибегать к использованию альтернативных технологий либо понижать этот показатель. Чаще всего матрицы данного типа встречаются у проводных мониторов, которые не работают от аккумулятора, что позволяет не быть устройству настолько энергозависимым. Однако постоянно ведутся разработки в этой области.

С развитием технологий производства дисплеев у пользователей все больше возникает вопросов при выборе подходящего монитора. Помимо его физических размеров, в частности диагонали видимой зоны , необходимо выбрать тип матрицы и сопутствующие параметры — контрастность, цветопередачу, время отклика и прочее. Выбрать монитор, разбираясь во всех этих тонкостях, не составит большого труда, если предварительно изучить принципы его работы и основные характеристики главного его компонента — матрицы, о чем и пойдет речь ниже.

Сравнение типов матриц при разных углах обзора

Общие сведения о дисплеях и их компонентах

Монитор компьютера при всей своей кажущейся простоте, является весьма технически сложным компонентом, который, как и остальное аппаратное обеспечение, имеет множество различающихся параметров, технологий изготовления, а также характеристик. Практически все дисплеи для ПК состоят из следующих частей:

  • корпус, в котором заключена вся электронная начинка. На корпусе также имеются крепления для монтирования дисплея на вертикальные или горизонтальные поверхности;
  • матрица или экран — основной компонент монитора, от которого зависит вывод графической информации. В современных устройствах применяются различные матрицы для мониторов, отличающиеся многими параметрами, среди которых первостепенную важность имеют разрешение, время отклика, яркость, цветопередача и контрастность;
  • блок питания — часть электронной цепи, отвечающая за преобразование тока и питание всей остальной электроники;
  • электронные компоненты на специальных платах, отвечающие за преобразование поступающих на монитор сигналов и их последующий вывод на дисплей для отображения;
  • другие компоненты, среди которых может встречаться маломощная акустическая система, концентраторы USB и прочее.

Совокупность основных параметров дисплея, на основе которой он выполнен, предопределяет сферу его использования. Недорогие потребительские мониторы могут оснащаться экранами с не самыми внушительными характеристиками, поскольку подобные устройства чаще всего недорогие и не требуются для работы в профессиональных графических приложениях. Дисплеи для профессиональных геймеров прежде всего должны иметь минимальную задержку отображения информации, поскольку это критически важно в современных играх. Дисплеи для графических редакторов, используемых дизайнерами, отличаются самые высокими показателями яркости, уровнем цветопередачи и контрастности, ведь точная передача картинки здесь играет самую важную роль.
В настоящее время в дисплеях встречающихся на рынке, как правило, используются несколько видов матриц. В технических описаниях мониторов можно встретить большое их количество, но в основе этого многообразия могут лежать одни и те же базовые технологии, улучшенные или незначительно доработанные для повышения их показателей. К таким основным видам экранов относятся следующие.

  1. «Twisted Nematic» или матрица TN. Ранее к наименованию этой технологии добавлялась приставка «Film», означающая дополнительную пленку на ее поверхности, увеличивающую угол обзора. Но это обозначение все реже встречается в описаниях, поскольку большинство производимых сегодня матриц уже оснащены ею.
  2. «In-Plane Switching» или тип матрицы IPS, как более часто встречающееся наименование в сокращенном виде.
  3. «Multidomain Vertical Alignment» или MVA матрицы. Более современная инкарнация этой технологии обозначается как матрица VA. Данная технология также отличается своими преимуществами и недостатками и является чем-то средним между представленными выше.
  4. «Patterned Vertical Alignment». Разновидность технологии MVA, которая была разработана в качестве конкурентного ответа ее создателям — компании Fujitsu.
  5. «Plane-to-Line Switching». Это один из самых новых типов матриц для дисплеев, который был разработан относительно недавно — в 2010 году. Единственным недостатком этого типа матрицы, при остальных превосходящих конкурирующие технологии характеристиках, является сравнительно длительное время отклика. Также PLS матрица отличается весьма высокой стоимостью.

Матрица TN, TN+film

Тип матрицы TN является одной из самых распространенных и в то же время это весьма устаревшая по современным меркам технология их изготовления. Именно с этой разновидности матриц началось победное шествие жидкокристаллических смену электронно-лучевым трубкам. Стоит отметить, что единственное неоспоримое их преимущество — это крайне малое время отклика и по этому параметру они превосходят даже более современные аналоги. Остальными критически важными для монитора параметрами — контрастностью изображения, его яркостью и допустимыми углами обзора, увы, данный тип матриц не отличается. К тому же стоимость мониторов на основе этой разработки невысокая и можно сказать что это еще один плюс технологии «Twisted Nematic».
Причина основных недостатков «Twisted Nematic» кроется в самой технологии их производства и строении оптических элементов. В матрицах TN кристаллы между электродами (каждый из которых представляет собою отдельный пиксель видимой зоны) располагаются в виде спирали при подаче на них напряжения. От степени ее закругления зависит количество проходящего сквозь нее света, а из множества таких элементов и формируется картинка на экране. Но ввиду неравномерности формирования спирали в каждом элементе матрицы очень падает уровень контрастности выводимого на нее изображения (рис. 1). А учитывая то, что преломление света при прохождении сквозь сформированную спираль сильно отличается от направления взгляда, то угол обзора такой матрицы весьма невелик.

Рис. 1. Сравнение матриц IPS и TN

Дисплеи VA/MVA/PVA

Матрица VA была разработана в качестве альтернативы популярным в то время технологиям TN и уже завоевавшей приверженность пользователей, хоть еще и не так распространенной на рынке IPS. Основное ее конкурентное преимущество разработчики позиционировали как время отклика, составлявшее на момент внедрения на рынок около 25 мс. Еще одним важным преимуществом новой технологии являлся высокий уровень контрастности, опережавший аналогичные показатели в технологиях изготовления матриц TN, а также IPS.
Данная технология, которая изначально называлась «Vertical Alignment», имела также весьма существенный недостаток в виде относительно малых углов обзора. Проблема скрывалась в строении оптических элементов матрицы. Кристаллы каждого элемента матрицы ориентировались вдоль линий напряжения или параллельно им. Это вело к тому, что угол обзора матрицы был, мало того что небольшим, так еще и изображение могло отличаться в зависимости от того, с какой стороны пользователь смотрел на экран. На практике это приводило к тому, что малейшее отклонение угла зрения приводило к сильному градиентному заполнению картинки на экране (рис. 2).

Рис. 2. Углы обзора монитора с технологией MVA

Избавиться от этого недостатка удалось с развитием технологии в «Multidomain Vertical Alignment», когда группы кристаллов внутри электродов организовали в своеобразные «домен», как это и отображено в названии. Теперь они стали размещаться по-разному в пределах каждого домена, из которых состоит целый пиксель, поэтому пользователь мог смотреть под разными углами на монитор и изображение от этого практически не менялось.
Сегодня дисплеи с MVA экранами используются для работы с текстом и практически непригодны для динамичных изображений, которым отличается любая современная игра или фильмы. Высокая контрастность, равно как и углы обзора позволяют уверенно работать с ними тем, кто работает, например, с чертежами, много печатает и читает.

Не стоит путать контрастность матрицы и такое понятие, как динамическая контрастность монитора. Последняя представляет собою технологию адаптивного изменения яркости экрана в зависимости от выводимого изображения и использует для этого встроенную подсветку. Последние модели мониторов со светодиодной подсветкой обладают отличной динамической контрастностью поскольку время включения светодиода очень малое.

Экран IPS

TFT IPS матрица разрабатывалась с учетом устранения основных недостатков предшествующей технологии — «Twisted Nematic», а именно малых углов обзора и плохой передачи цвета. Из-за своеобразного расположения кристаллов в TN матрице, цвет каждого пикселя варьировался в зависимости от направления взгляда, поэтому пользователь мог наблюдать «переливающуюся» картинку на мониторе. TFT IPS матрица состоит из кристаллов, которые расположены в параллельной плоскости к ее поверхности, а при подаче напряжения на электроды каждого элемента, они разворачиваются на прямой угол.
Последующее развитие технологии привело к появлению таких видов матриц, как Super IPS, Dual Domain IPS и Advanced Coplanar Electrode IPS. Все они, так или иначе, основаны на одном принципе с разницей лишь в расположении жидких кристаллов. На заре своего появления технологию отличал весомый минус — длительное время отклика, составлявшее до 65 мс. Главное же ее преимущество — потрясающая цветопередача и широкие углы обзора (рис. 1), при которых картинка на экране не искажалась, не инвертировалась и не появлялся нежелательный градиент.
Мониторы с IPS матрицей сегодня пользуются огромным спросом и применяются не только в дисплеях для ПК, но и в портативных устройствах — планшетах и смартфонах. Они также применяются в основном там, где важен цвет картинки и максимально точная его передача — при работе с графическим ПО, в дизайне, фотографии и прочее.

Часто многие пользователи путают аббревиатуры IPS или TFT, хотя на самом деле, это в корне разные понятия. «Thin Film Transistor» — это общая технология создания жидкокристаллических матриц, которая может иметь различные воплощения. «In-Plane Switching» — конкретная реализация этой технологии, основанная на своеобразном построении отдельных элементов матрицы и расположения жидких кристаллов в ней. TFT матрица может быть выполнена на базе технологии TN, VA, IPS или других.

Матрица PLS

Тип матрицы PLS – это передовой край развития технологий их создания. Компания Samsung, являющаяся разработчиком этой уникальной технологии, в качестве цели ставила для себя производство матриц, значительно превышающих по параметрам конкурирующую технологию — IPS и во многом ей это удалось. К несомненным преимуществам этой технологии можно отнести:

  • один из самых низких показателей потребления тока;
  • высокий уровень цветопередачи, полностью охватывающий диапазон sRGB;
  • широкие углы обзора;
  • высокая плотность отдельных элементов — пикселей.

Из недостатков стоит выделить время отклика, не превышающее аналогичные показатели в технологии «Twisted Nematic» (рис. 3).

Рис. 3. Сравнение PLS (справа) и TN (слева)

Важно! Выбирая какой тип матрицы монитора лучше, стоит в первую очередь определиться с задачами, поскольку во многих случаях покупка самого современного дисплея может оказаться экономически необоснованной. Новейшие разработки, отличающиеся высоким временем отклика, пригодятся для профессиональных игр или просмотра динамических сцен в видео.

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

Мониторы с высоким уровнем цветопередачи подойдут для дизайнеров и художников. А если необходим недорогой монитор для серфинга в сети и работы с текстом, то подойдут варианты на основе старых, но проверенных временем технологий.

LCD и E-Ink дисплеи / Хабр

Demain n’existe pas!

В последней статье из серии «Взгляд изнутри» речь зашла о повседневных вещах, но, не смотря на обилие материала, полученного в этом направлении в течение прошедшего месяца, всё-таки давайте вернёмся к тематике, связанной с IT.

Специально ко Дню Защитника Отечества на препарационный стол легли LCD и E-Ink дисплеи, которые, так или иначе, достались мне в несколько побитом жизнью виде.

Как Антон кидал телефон об стену, а также о результатах скрупулёзного разбора дисплеев читайте под катом.

Предисловие

Жил-был на свете Антон Городецкий.
Бросила жена, он грустил не по-детски…

Так начинается известная песня группы Уматурман. Так же начинается и история с исследованием дисплеев. После первой публикации на Хабре пришёл ко мне мой друг-аспирант ФНМ МГУ и говорит: «Я тут свой мобильник разбил, не хочешь ли ты его распилить?» Я удивился, потому что этот человек всегда носил с собой китаефон, который я считал практически не убиваемым. Придя однажды домой, Антон по привычке кинул телефон в шкаф, но, видимо, что-то не рассчитав попал аккурат дисплеем в ребро полки.

Осознавая свои смехотворные потери от утраты мобильного и ввиду общего плохого настроения в тот день, он поступил, как истинный джентльмен, швыряя вновь и вновь бездыханное тело телефона о бетонную стену. Когда же останки дошли до меня, то половина китаефона просто отсутствовала, дисплей был покрыт мелкой паутинкой трещин.
Пришлось отложить его до лучших времён (как я тогда полагал, пока кто-нибудь таким же образом не поступит с iPhone или другим сенсорным смартфоном) и начать заниматься HDD и CD, потом лампочками, флешками и т.д.

Через некоторое время уже мой сосед приносит мне треснувший E-Ink дисплей. Его друг разбил тонкое стекло в небезызвестной читалке с порядковым номером 601 во время игры в страйкбол, кажется, и отдал читалку практически даром для ремонта и восстановления.

Вот это уже было интереснее, две технологии можно сравнить между собой, попытаться разглядеть RGB-субпиксели и микрокапсулы, в которых плавают заряженные частицы. Но я надеялся на получение смартфона с ёмкостным сенсором, чтобы сравнить заодно его и резистивный сенсор китаефона.

И вот Василий (научный коллега по одной из лабораторий факультета), приехав к нам на ХимФак из Черноголовки и увидев, чем я собственно занимаюсь с электронным микроскопом, сказал, что готов пожертвовать телефон известного корейского производителя с несколько побитым дисплеем для разборки и распила с пометкой «ради науки ничего не жалко».

Несмотря на все заверения, что сенсор ёмкостной, он оказался резистивным, пусть и более продвинутой конструкции, нежели сенсорная панель китаефона. Из этого телефона была добыта важная деталь, которая ждёт своего часа распила – матрица фото/видео камеры…

Часть теоретическая

Как устроен LCD дисплей?

Мы все так давно пользуемся плоскими телевизорами, мониторами, телефонами, смартфонами, что уже и забыли, что когда-то хороший монитор весил килограмм 10-15 (у нас один такой мастодонт ещё стоит и, главное, исправно работает!).

Всё это стало возможным, благодаря открытиям вековой давности (жидкие кристаллы открыты в 1888 году) и развитию технологий в последние 30-40 лет (1968 год – устройство для отображения информации, использовавшее ЖК, 1970-е – общедоступность жидких кристаллов). Многое о жидких кристаллах и ЖК-мониторах можно подчерпнуть на Wiki.

Итак, практически любой ЖК-монитор состоит из следующих основных частей: активной матрицы, представляющей собой набор транзисторов, с помощью которых и формируется изображение, слоя жидких кристаллов со светофильтрами, которые либо пропускают свет, либо нет, и системы подсветки, которую на сегодняшний день стараются полностью перевести на светодиоды. Хотя на моём «стареньком» Asus G2S дисплей великолепного качества подсвечивается именно люминесцентными лампами.

Как это всё работает? Свет, поступая от источника (LED или лампы) через специальную прозрачную пластину-волновод, рассеивается таким образом, чтобы вся матрица имела равную освещённость по всей свой площади. Далее фотоны проходят поляризационный фильтр, который пропускает только волны с заданной поляризацией. Затем проникнув через стеклянную подложку, на которой находится активная матрица из тонкоплёночных транзисторов, свет попадает на молекулу жидкого кристалла.

Эта молекула получает «команду» от нижележащего транзистора, на какой угол повернуть поляризацию световой волны, чтобы она, пройдя сквозь ещё один поляризационный фильтр, задала интенсивность свечения отдельного субпиксела. А за окраску субпиксела отвечает слой светофильтров (красных, зелёных или синих). Смешиваясь, волны от трёх невидимых глазу человека субпикселей формируют пиксел изображения заданного цвета и интенсивности.


а) Схематическое устройство LCD дисплея, б) устройство жидкокристаллической плёнки в деталях.

Очень наглядно, как мне кажется, это продемонстрировано в ролике компании Sharp:

Помимо хорошо зарекомендовавшей себя технологии LCD + TFT (thin-film transistors – тонкоплёночные транзисторы) существует активно продвигаемая технология органических светодиодов OLED + TFT, то есть AMOLED – active matrix OLED. Основное отличие последней заключается в том, что роль поляризатора, слоя ЖК и светофильтров играют органические светодиоды трёх цветов.

По сути, это молекулы, способные при протекании электрического тока испускать свет, а в зависимости от количества протекшего тока менять интенсивность окраски, подобно тому, как это происходит в обычных LED. Убрав поляризаторы и ЖК из панели, мы потенциально можем сделать её более тонкой, а самое главное – гибкой!

Какие сенсорные панели бывают?

Так как сенсоры на данный момент больше применяют с LCD и OLED дисплеями, то думаю, будет разумно сразу про них и рассказать.

Очень подробное описание танчскринов или сенсорных панелей дано тут (источник когда-то жил здесь, но почему-то исчез), поэтому я не буду описывать все типы сенсорных панелей, остановлюсь лишь на двух основных: резистивном и ёмкостном.

Начнём с резистивного сенсора. Состоит он из 4 основных компонент: стеклянной панели (1), как носителя всей сенсорной панели, двух прозрачных полимерных мембран с резистивным покрытием (2, 4), слоя микроизоляторов (3), разделяющих эти мембраны, и 4, 5 или 8 проводков, которые и отвечают за «считывание» касания.


Схема устройства резистивного сенсора

Когда мы нажимаем на такой сенсор с определённой силой, то происходит соприкосновение мембран, электрическая цепь замыкается, как показано на рисунке ниже, измеряется сопротивление, которое впоследствии пересчитывается в координаты:


Принцип расчёта координат для 4-х проводного резистивного дисплея (Источник)

Всё предельно просто.

Важно помнить две вещи: а) резистивные сенсоры на многих китайских телефонах не отличаются высоким качеством, это может быть связано как раз с неравномерностью расстояния между мембранами или некачественными микроизоляторами, то есть «мозг» телефона не может адекватно пересчитать измеренные сопротивления в координаты; б) такой сенсор требует именно нажатия, продавливания одной мембраны до другой.

Ёмкостные сенсоры несколько отличаются от резистивных. Стоит сразу оговориться, что речь будет идти лишь о проекционно-ёмкостных сенсорах, которые сейчас применяется в iPhone и прочих портативных устройствах.

Принцип работы такого тачскрина довольно прост. На внутренней стороне экрана наносится сетка электродов, а внешняя покрывается, например, ITO – сложным оксидом индия-олова. Когда мы касаемся стекла, наш палец образует с таким электродом маленький конденсатор, а обрабатывающая электроника измеряет ёмкость этого конденсатора (подаёт импульс тока и измеряет напряжение).

Соответственно, ёмкостной сенсор реагирует только на плотное прикосновение и только проводящими предметами, то есть от касания гвоздём такой экран работать будет через раз, равно как и от руки, вымоченной в ацетоне или обезвоженной. Пожалуй, основным преимуществом данного тачскрина перед резистивным является возможность сделать достаточно прочную основу – особо прочное стекло, как, например, Gorilla Glass.


Схема работы поверхностно-ёмкостного сенсора(Источник)

Как устроен E-Ink дисплей?

Пожалуй, E-Ink по сравнению с LCD устроен гораздо проще. Вновь мы имеем дело с активной матрицей, ответственной за формирование изображения, однако ЖК-кристаллов и ламп подсветки здесь нет и в помине, вместо них – колбочки с двумя типами частиц: отрицательно заряженными чёрными и положительно заряженными белыми. Изображение формируется подачей определённой разности потенциалов и перераспределения частиц внутри таких микроколбочек, на рисунке ниже это наглядно продемонстрировано:


Сверху схема работы E-Ink дисплея, снизу реальные микрофотографии такого работающего дисплея (Источник)

Если кому-то этого недостаточно, то принцип работы электронной бумаги продемонстрирован в этом видео:

Помимо технологии E-Ink существует технологи SiPix, в которой есть только один вид частиц, а сама «заливка» чёрная:


Схема работы SiPix дисплея (Источник)

Тем же, кто серьёзно хочет ознакомиться с «магнитной» электронной бумагой, прошу сюда, в Персте когда-то была отличная статья.

Часть практическая

Китаефон vs корейский смартфон (резистивный сенсор)

После «аккуратной» отвёрточной разборки оставшейся от китаефона платы и дисплея, я с превеликим удивлением обнаружил упоминание одного известного корейского производителя на материнской плате телефона:


Самсунг и китаефон едины!

Экран разбирал бережно и аккуратно – так, что все поляризаторы остались целыми, поэтому просто не мог не поиграться с ними и с работающим большим братом препарируемого объекта и вспомнить практикум по оптике:


Так работают 2 поляризационных фильтра: в одном положении световой поток практически не проходит через них, при повороте на 90 градусов – полностью проходит

Обратите внимание, что вся подсветка зиждется всего-навсего на четырёх крохотных светодиодах (я думаю, их суммарная мощность не более 1 Вт).

Затем долго искал сенсор, искренне полагая, что это будет довольно толстая панелька. Оказалось совершенно наоборот. Как в китайском, так и в корейском телефоне сенсор представляет из себя несколько листов пластика, которые очень качественно и плотно приклеены к стеклу внешней панели:


Слева сенсор китаефона, справа – корейского телефона

Резистивный сенсор китайского телефона выполнен по схеме «чем проще, тем лучше», в отличие от своего более дорогого собрата из Южной Кореи. Если я не прав, то поправьте меня в комментариях, но слева на картинке – типичный 4-х контактный, а справа – 8-ми контактный сенсор.

LCD-дисплей китаефона

Так как дисплей китайского телефона всё равно был разбит, а корейского – всего лишь незначительно повреждён, то на примере первого я и постараюсь рассказать о LCD. Но пока не будем его ломать окончательно, а посмотрим под оптическим микроскопом:


Оптическая микрофотография горизонтальных линий LCD-дисплея китайского телефона. Левой верхней фотографии присущ некоторый обман нашего зрения из-за «неправильных» цветов: белая тонкая полоска и есть контакт.

Один провод питает сразу две линии пикселов, а развязка между ними устроена с помощью совершенно необычного «электрического жука» (правая нижняя фотография). За всей это электрической схемой находятся дорожки-светофильтры, выкрашенные в соответствующие цвета: красный ( R), зелёный (G) и синий (B).

С противоположного конца матрицы по отношению к месту крепления шлейфа можно найти аналогичную цветовую разбивку, номера дорожек и всё те же переключатели (если бы кто-нибудь просветил в комментариях, как это работает, то было бы очень здорово!):


Номера-номера-номера…

Так вживую выглядит работающий LCD дисплей под микроскопом:

Вот и всё, теперь этой красоты мы уже не увидим, я раскрошил в буквальном смысле этого слова, а немножко помучавшись одну такую кроху «расщепил» на два отдельных кусочка стекла, из которых и состоит основная часть дисплея…

Теперь можно посмотреть на отдельные дорожки светофильтров. О тёмных «пятнах» на них я расскажу чуть позже:


Оптическая микрофотография светофильтров с загадочными пятнами…

А теперь небольшой методический аспект, касающийся электронной микроскопии. Те же самые цветные полосы, но уже под пучком электронного микроскопа: цвет исчез! Как я и говорил ранее (например, в самой первой статье) электронному пучку совершенно «чёрно-бело» взаимодействует ли он с цветным веществом или нет.


Вроде бы те же полоски, но уже без цвета…

Заглянем и на обратную сторону. На ней расположены транзисторы:


В оптический микроскоп – в цвете…


И электронный микроскоп – черно-белое изображение!

В оптический микроскоп это видно чуть хуже, но СЭМ позволяет разглядеть окантовку каждого субпикселя – это довольно важно для нижеследующего вывода.

Итак, что это за странные тёмные области?! Долго думал, ломал себе голову, прочитал много источников (пожалуй, самым доступным оказалась Wiki) и, кстати, по этой причине задержал выпуск статьи в четверг 23 февраля. И вот к какому выводу я пришёл (возможно, я не прав – поправьте!).

В VA- или MVA-технологии – одна из самых простых, и не думаю, что китайцы придумали что-то новое: каждый субпиксел должен быть чёрный. То есть через него не проходит свет (здесь приведён пример работающего и неработающего дисплея), принимая во внимание то, что в «обычном» состоянии (без приложения внешнего воздействия) жидкий кристалл разориентирован и не даёт «нужной» поляризации, то логично предположить, что каждый отдельный субпиксел имеет свою плёнку с ЖК.

Таким образом, вся панель собрана из единичных микро-ЖК-дисплеев. Сюда органично вписывается и замечание об окантовке каждого отдельного субпиксела. Для меня это стало, своего рода, неожиданным открытием прямо по ходу подготовки статьи!

Дисплей корейского телефона ломать я пожалел: надо ведь что-то показывать детям и тем, кто приходит к нам на факультет на экскурсию. Не думаю, что можно было бы увидеть ещё что-то интересное.

Далее, баловства ради приведу пример «организации» пикселов у двух ведущих производителей коммуникаторов: HTC и Apple. iPhone 3 был пожертвован на безболезненную операцию одним добрым человеком, а HTC Desire HD собственно мой:


Микрофотографии дисплея HTC Desire HD

Небольшое замечание по поводу дисплея HTC: специально не искал, но не может ли быть вот эта полоса посреди верхних двух микрофотографий тем частью того самого ёмкостного сенсора?!


Микрофотографии дисплея iPhone 3

Если мне не изменяет память, то у HTC дисплей – superLCD, а у iPhone 3 – обычный LCD. Так называемый Retina Display, то есть LCD, у которого оба контакта для переключения жидкого кристалла лежат в одной плоскости, In-Plane Switching – IPS, устанавливается уже в iPhone 4.

Надеюсь, что скоро на тему сравнения различных технологий дисплеев выйдет статья при поддержке 3DNews. А пока хочу просто отметить тот факт, что дисплей HTC действительно необычен: контакты на отдельные субпикселы заведены нестандартным образом – как-то сверху, в отличие от iPhone 3.

И напоследок в этом разделе добавлю, что размеры одного субпиксела у китаефона – 50 на 200 микрометров, HTC – 25 на 100 микрометров, а iPhone – 15-20 на 70 микрометров.

E-Ink известного украинского производителя

Начнём, пожалуй, с банальных вещей – «пикселов», а точнее ячеек, которые ответственны за формирование изображения:


Оптическая микрофотография активной матрицы E-Ink дисплея

Размер такой ячейки около 125 микрометров. Так как смотрим мы на матрицу через стекло, на которое она нанесена, то прошу обратить внимание на жёлтый слой на «заднем» плане – это золотое напыление, от которого нам впоследствии предстоит избавиться.

Далее токоподводящие контакты. Это фото меня особенно впечатлило:


Вперёд на амбразуру!


Сравнение горизонтальных (слева) и вертикальных (справа) «вводов»

Кроме всего прочего, на стеклянной подложке обнаружилось много интересных вещей. Например, позиционных меток и контактов, которые, по всей видимости, предназначены для тестирования дисплея на производстве:


Оптические микрофотографии меток и тестовых контактных площадок

Конечно, такое происходит не часто и обычно является несчастным случаем, но дисплеи иногда ломаются. Например, эта едва заметная трещина толщиной меньше человеческого волоса способна навсегда лишить радости читать любимую книгу о туманном Альбионе в душном московском метро:


Если дисплеи ломают, значит это кому-нибудь нужно… Мне, например!

Кстати, вот оно, то золото, о котором я упоминал – гладкая площадка «снизу» ячейки для качественного контакта с чернилами (о них чуть ниже). Золото удаляем механически и вот результат:


You’ve got a lot of guts. Let’s see what they look like! (с)

Под тонкой золотой плёнкой скрываются управляющие компоненты активной матрицы, если можно её так именовать.

Но самое интересно, конечно же, это сами «чернила»:


СЭМ-микрофотография чернил на поверхности активной матрицы.

Конечно, трудно найти хотя бы один разрушенную микрокапсулу, чтобы заглянуть внутрь и увидеть «белые» и «чёрные» пигментные частицы:

СЭМ-микрофотография поверхности электронных «чернил»


Оптическая микрофотография «чернил»

Или всё-таки внутри что-то есть?!


То ли разрушенная сфера, то ли выдранная из несущего полимера

Размер отдельных шариков, то есть некоторого аналога субпиксела в E-Ink, может составлять всего 20-30 мкм, что значительно ниже геометрических размеров субпикселов в LCD-дисплеях. При условии, что такая капсула может работать в половину своего размера, то и изображение получается на хороших, качественных E-Ink дисплеях гораздо более приятным, чем на LCD.

И на десерт – видео о том, как работают E-Ink дисплеи под микроскопом:

Заключение

В конце моего повествования, я хотел бы поблагодарить тех, кто помогал мне при написании этой статьи: Антона (разбитый китаефон его рук дела), Алексея (пострадавший E-Ink, вовремя вырванный из цепких лап сервиса), Василия (за корейский телефон, камера которого станет героем одной из следующих публикаций), Машу (не побоялась-таки дать мне свой iPhone), Катерину (за оправдание своей фамилии).

P.S. В конечно счёте удалось урвать небольшой кусочек ридера и изучить технологию гибкой электроники, продвигаемую РосНано.



Во-первых

, полный список опубликованных статей на Хабре:

Вскрытие чипа Nvidia 8600M GT, более обстоятельная статья дана тут: Современные чипы – взгляд изнутри
Взгляд изнутри: CD и HDD
Взгляд изнутри: светодиодные лампочки
Взгляд изнутри: Светодиодная промышленность в России
Взгляд изнутри: Flash-память и RAM
Взгляд изнутри: мир вокруг нас
Взгляд изнутри: LCD и E-Ink дисплеи
Взгляд изнутри: матрицы цифровых камер
Взгляд изнутри: Plastic Logic
Взгляд изнутри: RFID и другие метки
Взгляд изнутри: аспирантура в EPFL. Часть 1
Взгляд изнутри: аспирантура в EPFL. Часть 2
Взгляд изнутри: мир вокруг нас — 2
Взгляд изнутри: мир вокруг нас — 3
Взгляд изнутри: мир вокруг нас — 4
Взгляд изнутри: 13 LED-ламп и бутылка рома. Часть 1
Взгляд изнутри: 13 LED-ламп и бутылка рома. Часть 2
Взгляд изнутри: 13 LED-ламп и бутылка рома. Часть 3
Взгляд изнутри: IKEA LED наносит ответный удар
Взгляд изнутри: а так ли хороши Filament-лампы?

и 3DNews:
Микровзгляд: сравнение дисплеев современных смартфонов

Во-вторых, помимо блога на HabraHabr, статьи и видеоматериалы можно читать и смотреть на Nanometer.ru, YouTube, а также Dirty.

В-третьих, если тебе, дорогой читатель, понравилась статья или ты хочешь простимулировать написание новых, то действуй согласно следующей максиме: «pay what you want»

Yandex.Money 41001234893231
WebMoney (R296920395341 или Z333281944680)


Иногда кратко, а иногда не очень о новостях науки и технологий можно почитать на

моём Телеграм-канале

— милости просим;)

Разница между ЖК-дисплеем и технологией TFT | Сравните разницу между похожими терминами — Технология

Разница между ЖК-дисплеем и технологией TFT — Технология

ЖК-дисплей против технологии TFT

Жидкокристаллический дисплей или ЖК-дисплей — это технология, которая используется для отображения электронных изображений на тонком и плоском экране, в котором используются светомодулирующие свойства жидких кристаллов. ЖК-технология не излучает свет напрямую. ЖК-технология находит широкое применение во множестве приложений, таких как компьютерные мониторы, телевидение, дисплеи в кабине самолетов и многое другое. Технология ЖК-дисплея используется в устройствах общего пользования, таких как видеоплееры, часы, часы, калькуляторы и т. Д. В ЖК-технологии не используются люминофоры, что означает отсутствие выгорания изображения. ЖК-технология — это энергоэффективная технология, которая обеспечивает более безопасную утилизацию по сравнению с технологией ЭЛТ. Технология ЖК-дисплея потребляет меньше электроэнергии, что позволяет использовать ее в оборудовании, в работе которого используются батареи. Технология ЖКД позволяет использовать ряд пикселей с жидкими кристаллами, расположенными перед отражателем, для получения цветных или монохромных изображений. Технология ЖК-дисплея пришла на смену технологии ЭЛТ, что очевидно из того факта, что количество устройств, изготовленных с использованием технологии ЖК-дисплея, больше в использовании по сравнению с продуктами, изготовленными с помощью технологии ЭЛТ.

Технология TFT или технология тонкопленочного транзистора представляет собой вариант жидкокристаллического дисплея (ЖКД), в котором используется технология тонкопленочного транзистора, улучшающая качество изображения по сравнению с простой технологией жидкокристаллического дисплея. TFT — это не отдельная технология ЖК-дисплея, а усовершенствованная версия ЖК-технологии. Вместо использования пластин технология TFT использует непрерывный слой жидких кристаллов с отдельным слоем стекла цветного фильтра для управления цветом при прохождении электрического тока между стеклом TFT и стеклом цветного фильтра. Работа над технологией TFT началась в 1960–1980 годах, но они стали применяться только в 2002 году, когда стоимость технологии TFT достигла низкого уровня, что сделало ее идеальной для применения в различных устройствах отображения.

В более старой технологии отображения через ЖК-дисплей сигналы, которые отправлялись на отдельные пиксели, смешивались с сигналами, которые направлялись на окружающие пиксели, что приводило к размытию изображения и другим проблемам. Технология TFT уменьшила эту проблему, поскольку перекрестные сигналы не повлияли на качество отображения. Качество изображения было улучшено, что позволило TFT-LCD превзойти простую технологию LCD. Время отклика ЖК-технологии также было проблемой. Низкое время отклика позволяет создавать быстрое и четкое изображение, которое движется плавно, в то время как высокое время отклика вызывает размытие и снижает качество быстрого движения на экранах. Время отклика у TFT меньше, чем у LCD, что делает его лучше для просмотра движущихся объектов. Жидкость может легче заменяться и делает экран пригодным для просмотра боевиков и спортивных мероприятий без размытия или снижения качества. ЖК-дисплей использует транзистор для создания изображения, в то время как TFT — метод создания ЖК-дисплея. TFT обеспечивает лучшее качество отображения по сравнению с изображением на ЖК-дисплее. В наши дни все ЖК-дисплеи используют технологию TFT для достижения лучших результатов.


Определение характеристик дисплея TFT-LCD с помощью спектроскопической эллипсометрии

В большинстве дисплеев, используемых в настоящее время, используется технология электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), аналогичная той, что используется в большинстве телевизоров.  Для работы технологии ЭЛТ требуется определенное расстояние от проекционного устройства до экрана. Используя другие технологии, дисплеи могут быть намного тоньше и известны как плоские дисплеи.

Технологии плоских панелей включают светоизлучающие диоды (LED), жидкокристаллический дисплей (LCD) и газовую плазму. Светодиодная и газовая плазма работают, освещая позиции экрана дисплея в зависимости от напряжений на различных пересечениях сетки. ЖК-дисплеи относятся к категории неизлучающих устройств отображения, в этом отношении они не излучают свет. ЖК-дисплеи пропускают или блокируют свет, который отражается от внешнего источника света или обеспечивается системой заднего / бокового освещения. ЖК-дисплеи требуют гораздо меньше энергии, чем светодиоды, а технологии газовой плазмы в настоящее время являются основной технологией для ноутбуков и других портативных компьютеров.

Полная характеристика устройства TFT-LCD:

Неразрушающая характеристика различных частей устройства TFT-LCD была успешно проведена с помощью спектроскопической эллипсометрии (SE).  Эллипсометрические данные были собраны при угле падения 70 0 с использованием Jobin Yvon UVISEL NIR (260-1700 нм).

Спектроскопический эллипсометр с фазовой модуляцией UVISEL — это уникальный прибор, который обеспечивает значительные преимущества для приложений отображения по сравнению с обычными эллипсометрами. Его технология является наиболее подходящей для точного измерения тонких пленок на прозрачных подложках, поскольку программное обеспечение включает расширенные возможности для автоматической коррекции обратных отражений.

Более подробную информацию Вы можете получить по ссылке ниже:

TFT-LCD Display Characterization Using Spectroscopic Ellipsometry

Знакомство с TFT-дисплеями — Utmel

TFT-дисплей представляет собой жидкокристаллический дисплей на тонкопленочных транзисторах. Жидкий кристалл TFT оснащен полупроводниковым переключателем для каждого пикселя, и каждый пиксель может напрямую управляться точечными импульсами. Таким образом, каждый узел относительно независим и может постоянно контролироваться, что не только повышает скорость отклика экрана дисплея, но также позволяет точно контролировать градацию цвета, поэтому цвет жидкокристаллического TFT более точный.

Каталог

 

I TFT VS. ЖК-дисплей

В жесткой конкуренции среди многих плоских дисплеев (FPD), почему TFT-дисплей может выделиться и стать новым поколением основных дисплеев? Это ни в коем случае не случайно, а в результате неизбежного развития человеческой технологии и способа мышления.

Жидкий кристалл позволил избежать сложной проблемы излучения света, а светоизлучающее устройство отображения разделено на две части с использованием превосходных характеристик жидкого кристалла в качестве светового клапана, а именно  источник света и управление источником света .

В качестве источника света были достигнуты блестящие результаты с точки зрения светоотдачи, насыщенности цвета и срока службы, и они все еще улучшаются.

С момента изобретения ЖК-дисплея подсветка постоянно улучшалась: от монохромной к цветной, от толстой к тонкой, от боковых люминесцентных ламп к плоским люминесцентным лампам. Последние достижения в области люминесцентных источников света обеспечат новые источники подсветки для ЖК-дисплеев. С развитием технологии источников света появятся новые и лучшие источники света, которые будут применяться в ЖК-дисплеях.

Остальное управление источником света. Технология и процесс изготовления крупномасштабных полупроводниковых интегральных схем трансплантируются для разработки производственного процесса тонкопленочных транзисторов (TFT), который реализует управление матричной адресацией жидкокристаллического светового клапана и взаимодействие светового клапана и контроллера жидкости. кристаллический дисплей, реализующий преимущества жидкокристаллического дисплея.

II Принцип работы TFT-дисплея

TFT — это аббревиатура от «Thin Film Transistor». независимый пиксель на экране, который является источником так называемой активной матрицы TFT .

Так как именно создается изображение? Основной принцип очень прост: экран TFT-дисплея состоит из множества пикселей, которые могут излучать свет любого цвета, и цель может быть достигнута путем управления каждым пикселем для отображения соответствующего цвета.

В TFT-дисплее обычно используется технология подсветки. Для точного управления цветом и яркостью каждого пикселя необходимо после каждого пикселя установить переключатель типа шторки. Когда «затвор» открыт, свет может проходить сквозь него.И наоборот, свет не может пройти. Конечно, технически это не так просто. LCD использует характеристики жидких кристаллов (становятся жидкими при нагревании и кристаллизуются в твердое состояние при охлаждении). Как правило, жидкие кристаллы имеют  три формы :

● Смектический жидкий кристалл, похожий на глину

● Нематический жидкий кристалл, похожий на тонкую спичку

● Холестатический жидкий кристалл, похожий на холестерин


900Расположение молекул в нематической, смектической и холестерической жидкокристаллических фазах

Жидкокристаллический дисплей использует нити, и при изменении внешней среды его молекулярная структура также будет меняться. Таким образом, у него будут разные физические свойства — пропускать свет или блокировать свет, как и жалюзи.

Всем известны три основных цвета, поэтому каждому пикселю на экране дисплея нужны три аналогичных базовых компонента, описанных выше, для управления тремя цветами: красным, зеленым и синим соответственно.

Наиболее часто используемым является скрученный нематический TFT-дисплей. На следующем рисунке поясняется принцип работы этого типа TFT-дисплея.

На верхнем и нижнем слоях имеются бороздки. Канавки на верхнем слое расположены продольно, а канавки на нижнем слое расположены горизонтально. Когда на жидкий кристалл в его естественном состоянии не подается напряжение, свет, излучаемый светоизлучающим слоем скрученного нематического TFT-дисплея, будет скручиваться на 90 градусов после прохождения через промежуточный слой, так что он может пройти через нижний слой. плавно.

Когда между двумя слоями подается напряжение, создается электрическое поле. В это время жидкие кристаллы выровнены по вертикали, поэтому свет не будет искривляться — в результате свет не может пройти через нижний слой.

III Пиксельная архитектура TFT

Цветовые фильтры делятся на красный, зеленый и синий в соответствии с их цветами. Они располагаются на стеклянной подложке, образуя группу точек с шагом, соответствующим пикселю.Каждый монохроматический фильтр называется субпикселем. Другими словами, если TFT-дисплей поддерживает максимальное разрешение 1280×1024, то требуется не менее 1280×3×1024 субпикселей и транзисторов.

Для 15-дюймового TFT-дисплея (1024×768) пиксель равен примерно 0,0188 дюйма (эквивалентно 0,30 мм), а для 18,1-дюймового TFT-дисплея (1280×1024) — 0,011 дюйма (эквивалентно 0,28 мм). мм) .

Как мы все знаем, пиксели имеют решающее значение для дисплея. Чем меньше каждый пиксель, тем больше максимальное разрешение, которое может достичь дисплей.Однако из-за ограничений физических характеристик транзисторов размер каждого пикселя TFT на данном этапе составляет в основном 0,0117 дюйма (0,297 мм), поэтому для 15-дюймового дисплея максимальное разрешение составляет всего 1280×1024. .

IV Основные характеристики

ЖК-дисплей TFT характеризуется хорошей яркостью, высокой контрастностью, многослойностью и яркими цветами, но также имеет недостатки, связанные с высоким энергопотреблением и высокой стоимостью. Технология отображения TFT ускорила разработку цветного сотового телефона.Многие из новых поколений мобильных телефонов с цветным экраном поддерживают 65536 цветных TFT-дисплеев, а некоторые даже поддерживают 160 000 цветных дисплеев. Таким образом, преимущества высокой контрастности и насыщенности цветов TFT становятся очень важными.

1. 

Технические характеристики

Технология TFT была разработана в 1990-х годах. Он использует новые материалы и новые процессы для производства крупномасштабных полупроводниковых интегральных схем, которые являются основой жидкокристаллических (LC), неорганических и органических тонкопленочных EL и плоских дисплеев OEL.

TFT — это пленки, сформированные на неотдельных пластинах, таких как стеклянная или пластиковая подложка (конечно, она может быть и на пластине) посредством процессов напыления, химического осаждения, что необходимо для изготовления схем. Посредством обработки пленки производятся крупногабаритные полупроводниковые интегральные схемы (LSIC).

Рис. 2. Операции напыления

Использование немонокристаллических подложек может значительно снизить затраты и является расширением традиционных крупномасштабных интегральных схем до крупногабаритных, многофункциональных и недорогих направления.Изготовление TFT, которые контролируют характеристики переключения пикселей (LC или OLED) на стеклянной или пластиковой подложке большой площади, технически сложнее, чем производство крупногабаритных ИС на кремнии. Требования к производственной среде (степень очистки 100), требования к чистоте сырья (чистота электронного специального газа 99,999985%), а также требования к производственному оборудованию и технологии производства превышают требования крупномасштабной интеграции полупроводников, что является вершиной современной технологии крупносерийного производства.Его основные характеристики:

(1) Большая площадь  

Линия по производству TFT-дисплеев первого поколения со стеклянной подложкой большой площади (300 мм × 400 мм) была запущена в производство в начале 1990-х годов. К первой половине 2000 года площадь стеклянной подложки была увеличена до 680 мм × 880 мм, а также будет введена в эксплуатацию стеклянная подложка размером 950 мм × 1200 мм. В принципе, ограничений по площади нет.

(2) Высокая степень интеграции

1,3-дюймовый TFT-чип, используемый для проецирования на жидких кристаллах, имеет разрешение XGA, содержащее миллионы пикселей.Толщина пленки 16,1-дюймовой матрицы TFT SXGA (1280 × 1024) из аморфного кремния составляет всего 50 нм с использованием технологий TAB ON GLASS и SYSTEM ON GLASS. Интеграция его ИС, требования к оборудованию и технологиям питания, а также техническая сложность превосходят традиционную БИС.

(3) Мощная функция

TFT был впервые использован в качестве схемы расположения матрицы для улучшения характеристик светового клапана жидких кристаллов. Для дисплеев с высоким разрешением посредством регулировки напряжения в диапазоне 0-6 В (обычно 0. от 2 до 4 В), он может точно управлять объектом, что позволяет ЖК-дисплею получать высококачественные изображения с высоким разрешением.

TFT-дисплей — это первый плоский дисплей в истории человечества, качество отображения которого превосходит ЭЛТ. И люди начинают интегрировать драйвер IC на стеклянную подложку, поэтому функция всего TFT будет более мощной, что не имеет себе равных в традиционных крупномасштабных полупроводниковых интегральных схемах.

(4)  Низкая стоимость

Стеклянные и пластиковые подложки в корне решают проблему стоимости больших полупроводниковых интегральных схем, открывая широкие возможности для применения больших полупроводниковых интегральных схем.

(5) Гибкий процесс

В дополнение к распылению , CVD (химическое осаждение из паровой фазы), MCVD (молекулярное химическое осаждение из паровой фазы) и другим традиционным процессам для формирования пленки лазерный отжиг также имеет технологию начали применять. Эта технология может производить аморфные пленки, поликристаллические пленки и монокристаллические пленки. Кроме того, он может производить не только кремниевые пленки, но и полупроводниковые пленки из других групп, таких как II-VI и III-V.

(6) Широкий спектр областей применения  

Жидкокристаллические плоские дисплеи на основе технологии TFT являются основой информационного общества. Эта технология также может быть применена к быстрорастущим плоскопанельным дисплеям на тонкопленочных транзисторах с органической электролюминесценцией (TFT-OLED).

2. 

Другие основные характеристики

С развитием технологии TFT в начале 1990-х годов быстро развивались цветные ЖК-дисплеи с плоским экраном. Менее чем за 10 лет TFT-дисплеи быстро превратились в массовые дисплеи, что неотделимо от его преимуществ.Основные характеристики:

(1) Хорошие рабочие характеристики:

● Низковольтное применение, низкое управляющее напряжение, повышенная безопасность и надежность при твердом использовании;

● Плоские, легкие и тонкие, экономят много сырья и занимаемой площади;

● Низкое энергопотребление, около одной десятой ЭЛТ-дисплея, а отражающий TFT-дисплей составляет всего около одного процента ЭЛТ, что позволяет экономить много энергии;

● TFT-дисплеи также имеют спецификации, модели и размеры серий, а также множество разновидностей. Они удобны и гибки в использовании, просты в обслуживании и обновлении.

● Ассортимент дисплеев охватывает диапазон применения всех дисплеев от 1 до 40 дюймов и больших проекционных плоскостей, что представляет собой полноразмерный дисплейный терминал;

● Качество отображения варьируется от простейшей монохромной символьной графики до различных спецификаций и моделей видеодисплеев с высоким разрешением, высокой точностью цветопередачи, высокой яркостью, высокой контрастностью и высокой скоростью отклика;

● Способы отображения включают прямой вид, проекцию, сквозное изображение и отражающий тип.

(2) Надежная защита окружающей среды Отсутствие излучения, отсутствие мерцания, отсутствие вреда для здоровья пользователей. Особенно появление электронных книг с TFT-дисплеем приведет человечество к эпохе безбумажного офиса и безбумажной печати, вызвав революцию в человеческом обучении, передаче и записи цивилизации.

(3) Диапазон применения широк, и его можно использовать в диапазоне температур от -20℃ до +50℃. Низкотемпературная рабочая температура TFT-дисплея после повышения температуры может достигать минус 80 ℃.Его можно использовать в качестве дисплея мобильного терминала, дисплея настольного терминала и проекционного телевизора с большим экраном, который представляет собой полноразмерный терминал видеодисплея с отличными характеристиками.

(4)  Высокая степень автоматизации технологии производства и хорошие характеристики крупномасштабного промышленного производства. Промышленная технология TFT-дисплеев является зрелой, а выход продукции массового производства достиг более 90%.

(5) TFT-дисплей легко интегрируется и обновляется.Это идеальное сочетание технологии крупномасштабных полупроводниковых интегральных схем и технологии источников света, обладающее большим потенциалом для дальнейшего развития. В настоящее время существуют аморфные, поликристаллические и монокристаллические кремниевые TFT-дисплеи. В будущем появятся TFT из других материалов, включая стеклянные и пластиковые подложки.

Типы дисплеев TFT V

1. 

TN

TN+film (витой нематик + пленка)  является наиболее распространенным типом, в основном из-за низкой цены и разнообразия продуктов.На современных панелях TN время отклика пикселя достаточно мало, чтобы значительно уменьшить остаточное изображение. Даже с точки зрения спецификаций время отклика и без того быстрое, но это традиционное время отклика является стандартом, установленным ISO, который определяет только время преобразования из черного в полностью белый, а не между уровнями серого. Время преобразования между оттенками серого и  (что на самом деле является более частым преобразованием обычных жидких кристаллов) занимает больше времени, чем определено ISO.

Используемая в настоящее время технология RTC-OD (компенсация времени отклика-овердрайв) позволяет производителям эффективно сократить время преобразования между различными уровнями серого (G2G). Однако время отклика, определенное ISO, фактически не изменилось. Время отклика теперь представлено числами G2G (от серого до серого), такими как 4 мс и 2 мс, которые являются обычными для продуктов TN+Film.

Дисплеи типа TN имеют ограничения по углу обзора, особенно в вертикальном направлении, и большинство из них не могут отображать 16.Текущая видеокарта воспроизводит 7 миллионов цветов (24-битные истинные цвета). Благодаря специальному методу три цвета RGB используют 6 бит как 8 бит. Он использует метод уменьшения, который объединяет соседние пиксели, чтобы приблизиться к 24-битному цвету, чтобы имитировать желаемую градацию серого. Некоторые люди используют FRC (управление частотой кадров)

Для жидкокристаллических дисплеев фактический коэффициент пропускания пикселя обычно не изменяется линейно в зависимости от приложенного напряжения.

Кроме того, Samsung Electronics разработала технологию B-TN (Best TN), которая улучшает цветопередачу TN и время отклика.

2.

  STN

Дисплей STN — это сокращение от суперскрученный нематический жидкий кристалл.  После изобретения жидких кристаллов TN люди, естественно, подумали о матричном матрицировании жидких кристаллов TN для отображения сложной графики. Жидкий кристалл TN поворачивается на 90 градусов, а жидкий кристалл STN поворачивается на 180–270 градусов.

Цветной жидкий кристалл STN появился в начале 1990-х годов. Один пиксель этого жидкого кристалла состоит из трех ячеек жидкого кристалла, покрытых слоем цветового фильтра, а яркость ячеек жидкого кристалла регулируется напряжением для получения цветов.

3. 

ВА

(1) CPA  (Непрерывное выравнивание вертушки) было разработано компанией SHARP. Высокая цветопередача, низкая производительность и высокая цена.

Рис. 3. ЖК-дисплей Sharp TFT

(2) MVA (многодоменное вертикальное выравнивание) был разработан Fujitsu в 1998 году в качестве компромисса между TN и IPS. В то время у него был быстрый отклик пикселей, широкий угол обзора и высокая контрастность, но он жертвовал яркостью и воспроизводимостью цветов.

Аналитики предсказывают, что технология MVA будет доминировать на всем основном рынке, но у TN есть это преимущество. Основная причина заключается в более высокой стоимости и более медленном отклике пикселей MVA (он будет сильно увеличиваться, когда изменения яркости малы).

● P-MVA (Premium MVA) был разработан AUO для улучшения угла обзора и времени отклика MVA.

● A-MVA (Advanced MVA) был разработан AUO.

● S-MVA (Super MVA) был разработан Chimei Electronics.

● PVA (шаблонное вертикальное выравнивание) был разработан Samsung Electronics.Хотя компания заявила, что у нее лучшая технология сравнения, у нее есть те же проблемы, что и у MVA.

● S-PVA (Super PVA) был разработан Samsung Electronics для улучшения угла обзора и времени отклика PVA.

● C-PVA был разработан Samsung Electronics.

4.

  IPS

IPS (плоскостное переключение) была разработана Hitachi в 1996 г. для изменения плохого угла обзора и воспроизводимости цветов панелей типа TN. Такого рода улучшения увеличили время отклика, а начальный уровень составляет 50 мс.Стоимость панели типа IPS также чрезвычайно высока.

S-IPS (Super IPS) не только обладает преимуществами технологии IPS, но и сокращает время обновления пикселей. Цветопередача ближе к ЭЛТ, а цена ниже. Однако контраст все равно очень плохой. В настоящее время S-IPS используется только на больших дисплеях в профессиональных целях.

5 . Super PLS

PLS (Plane to Line Switching) разработан Samsung Electronics.В дополнение к удивительному углу обзора, он также может улучшить яркость дисплея на 10%. Стоимость изготовления на 15% меньше, чем у IPS. Текущее разрешение — до WXGA (1280×800). MacBook Pro с дисплеем Retina также частично использует этот тип дисплея производства Samsung (разрешение до 2880×1800), а остальные по-прежнему используют IPS-дисплей. Основные объекты будут сосредоточены на небольших TFT-дисплеях на мобильных телефонах и планшетных ПК, которые были выпущены серийно в 2011 году.

6.ASV

Компания SHARP разработала технологию ASV (Advanced Super-V) для улучшения угла обзора TFT.

7. 

FFS

Современная электроника использует технологию FFS (переключение интерференционного поля)  . Технология FFS является усовершенствованным расширением технологии широкого угла обзора IPS (In-Plane Switching), которая отличается низким энергопотреблением и высокой яркостью. FFS можно расширить до технологий AFFS+ (Advanced FFS+) и HFFS (Fight FFS с высокой апертурой). AFFS+ выполняет визуальную функцию на солнце.

8.

OCB

OCB (двойное лучепреломление с оптической компенсацией) — это технология Matsushita Electric.

 

Рекомендуемые статьи:

Обзор биполярных транзисторов

Каковы методы тестирования и типы транзисторов?

Структура и принцип работы полевых транзисторов

Сравнение промышленных TFT-дисплеев и потребительских ЖК-дисплеев

В течение многих лет TFT-дисплеи были доминирующей технологией визуализации. ЖК-дисплеи TFT повсюду в нашей повседневной жизни; в бытовой электронике, здравоохранении, устройствах связи и промышленных приложениях. Хотя на рынке представлено множество ЖК-продуктов, они не всегда подходят для любого применения. Это особенно верно для промышленных TFT LCD. Понимание различных требований между промышленным дисплеем и потребительским ЖК-дисплеем TFT поможет выбрать лучший ЖК-дисплей TFT для вашего приложения.

Высокая износостойкость

TFT LCD потребительского класса, такие как экран сотового телефона и монитор компьютера, занимают большую часть рынка LCD.Из-за характера потребительского рынка, конкурентоспособных цен и быстрых производственных циклов этим ЖК-дисплеям TFT не хватает долговечности, которую имеют промышленные ЖК-дисплеи. В отличие от экрана мобильного телефона и монитора компьютера, промышленные ЖК-дисплеи используются в очень сложных условиях. Например, ЖК-дисплей TFT на производственной линии будет сталкиваться с постоянной вибрацией и высокой рабочей температурой. Его выносливость к внешним условиям является обязательным.

Хорошая видимость

Industrial TFT LCD имеет очень хорошую видимость.Что включает в себя широкий угол обзора, так что персонал на производственной линии может легко читать информацию под разными углами.

Читаемость при солнечном свете — еще один важный аспект, сохраняющийся в промышленных TFT LCD. Многие промышленные приложения используются на открытом воздухе, под прямыми солнечными лучами. И пользователь должен иметь возможность легко читать то, что находится на ЖК-экране. Компания Topway имеет многолетний опыт производства жидкокристаллических TFT-дисплеев, читаемых при солнечном свете, с использованием светодиодной подсветки высокой яркости и технологий с низким коэффициентом отражения.

Хорошим примером промышленного продукта TFT LCD является наш 7-дюймовый дисплей для рынка зарядных устройств для электромобилей.

Высококачественный материал

Industrial TFT LCD изготовлен из высококачественных компонентов и материалов промышленного класса. Только тогда мы сможем производить высококачественные TFT-дисплеи, которые выдерживают жесткие испытания, такие как ESD, EMI, испытания на старение и т. д. Все ЖК-продукты Topway проходят строгие испытания, прежде чем попасть на склады клиентов.

Долговечность продукта

Промышленный TFT LCD

имеет гораздо более длительные сроки поставки, чем потребительский LCD. Вы когда-нибудь пытались починить треснувший экран мобильного телефона 2-3-летней давности? Это очень сложно и дорого.Потому что замена ЖК-экрана больше не производится. С другой стороны, промышленные ЖК-экраны обычно производятся более 10 лет. И большую часть времени, в любом случае для Topway, будет модель обновления для замены продукта с истекшим сроком службы. Таким образом, нашим клиентам не нужно будет вносить значительные изменения в свой продукт.

Резюме

Промышленный TFT LCD

по многим параметрам намного лучше потребительского, даже в обычной ситуации они выглядят одинаково. Компания Topway, производитель промышленных ЖК-дисплеев TFT, занимается проектированием и производством ЖК-дисплеев промышленного класса уже более двадцати лет.Наша приверженность качеству и обслуживанию клиентов приносит Topway дружбу и заказы. Пожалуйста, не стесняйтесь оставлять нам сообщения о вашем следующем отраслевом проекте.

Полиэра — Технология

Транзистор 101

Транзистор широко известен как одно из самых важных изобретений 20-го века и сегодня является ключевой технологией практически в каждом электронном устройстве. От смартфонов до спутников, без транзисторов большая часть современных технологий не существовала бы.

Один из наиболее распространенных типов транзисторов известен как тонкопленочный полевой транзистор, или сокращенно TFT, и выглядит следующим образом:

TFT действует как электронный клапан: когда на затвор подается напряжение, полупроводниковый материал «включается», позволяя току течь от истока к стоку:

TFT можно использовать по-разному, но два наиболее распространенных — это объединительные панели дисплея и цифровая логика.

Дисплеи

На базовом уровне дисплей состоит из двух частей: передней панели, слоя, который создает изображение, которое вы видите, и задней панели, массива TFT, которые управляют тем, какие пиксели на передней панели включаются и выключаются. В большинстве случаев, когда вы слышите о дисплеях, вы слышите о технологии передней панели. LCD, OLED, электронная бумага и т. д.– потому что это та часть, которую вы видите.

Однако, если вы хотите сделать дисплей гибким, вам нужно, чтобы и передняя панель, и задняя панель были гибкими, и обе они должны быть достаточно прочными, чтобы их можно было использовать в реальном мире. Технологии передней панели OLED и e-Paper уже обладают требуемыми уровнями гибкости и долговечности, однако ранее объединительная плата была ограничением.

Однако с помощью Polyera Flexible TFT заднюю панель также можно сделать гибкой, что делает весь дисплей гибким:

Это также означает, что гибкие TFT-дисплеи Polyera можно использовать для создания гибких дисплеев как для электронной бумаги, так и для OLED-дисплеев:

Гибкие TFT: разница в материалах

Гибкие TFT Polyera изготавливаются из запатентованных материалов, разработанных Polyera. Эти материалы обладают электрическими свойствами, аналогичными материалам, традиционно используемым в тонкопленочных транзисторах, но с новыми физическими свойствами, включая настоящую гибкость.

Большинство попыток сделать гибкие дисплеи основывались на размещении традиционных электронных материалов, таких как кремний, на пластиковых подложках. Этот подход позволяет создавать продукты с дисплеями с фиксированной кривой, но хрупкость этих электронных слоев делает их непригодными для динамически гибких продуктов.Запатентованные материалы Polyera, напротив, гибкие и прочные, что позволяет создавать продукты с настоящими динамически гибкими дисплеями.

Обеспечение масштабного производства сегодня

Были и другие попытки использовать новые материалы, более прочные, чем традиционный кремний, но они потребовали либо строительства совершенно новых заводов по производству дисплеев, либо значительных инвестиций для модификации существующих. Однако материалы Polyera можно легко использовать на существующих заводах по производству дисплеев. Это означает, что производители дисплеев могут быстро приступить к производству гибких дисплеев с использованием существующих процессов и оборудования — не нужно строить новые заводы, а существующие производственные мощности можно использовать без дорогостоящих модификаций.

Но гибкие дисплеи — это только начало. Технология Polyera Flexible TFT также позволяет производить TFT с использованием процессов струйной печати и печати с рулона на рулон.Это означает, что вы можете буквально печатать схемы. Это также означает более быстрое производство и более низкие затраты, что позволяет размещать электронику там, где раньше это было невозможно: интеллект можно буквально напечатать на упаковке.

Революция в транзисторной технологии

Гибкие TFT Polyera являются кульминацией более чем 10-летнего исследования и разработки в области химии и физики и составляют основу Polyera Digital Fabric Technology™. Независимо от того, используются ли дисплеи или логика, используются ли они в качестве встроенного решения для традиционных заводов по производству дисплеев или с использованием новых технологий, таких как печать, гибкие TFT Polyera представляют собой революцию в транзисторной технологии, которая позволит создать следующее поколение электроники.

О технологии SHARP: Электронные компоненты SHARP

О технологии SHARP
ЖК-дисплеи
Sharp Dual Directional
ЖК-дисплеи для просмотра
ЖК-дисплеи с переключаемым углом обзора
ЖК-дисплеи 3D
Усовершенствованные ЖК-дисплеи TFT
Системные ЖК-дисплеи
Усовершенствованные ЖК-дисплеи Super V
Супермобильные ЖК-дисплеи
Мощные ЖК-дисплеи
3D LCD – Системные LCD

ЖК-дисплеи Super Mobile HR TFT обеспечивают яркое и яркое изображение на открытом воздухе при ярком свете, но их видимость плохая в помещении, где уровень окружающего освещения ниже. Sharp решает эту проблему, разрабатывая многопозиционный дисплей Advanced TFT LCD. Он сочетает в себе характеристики ЖК-дисплея HR TFT в ярко освещенных местах с функциональностью пропускающего ЖК-дисплея с задней подсветкой в ​​условиях недостаточной освещенности. Усовершенствованный ЖК-дисплей на тонкопленочных транзисторах был усовершенствован для создания усовершенствованного ЖК-дисплея на тонкопленочных транзисторах с высоким коэффициентом пропускания и усовершенствованного ЖК-дисплея на тонкопленочных транзисторах с высоким коэффициентом отражения. Это позволяет пользователям выбирать наилучшую панель для своего конкретного приложения.

Отличная видимость и качество изображения при наружном освещении (ЖК-дисплей TFT с высоким коэффициентом пропускания)

Передающая часть панели дисплея оставлена ​​как есть, и только та область, которая не используется для пропускающего дисплея, сделана отражающей.Таким образом, несмотря на то, что панель дисплея является трансфлективной, она обеспечивает высокий коэффициент пропускания и превосходное качество изображения наравне с обычными трансмиссивными TFT-LCD. В то же время панель обеспечивает хорошую видимость при ярком освещении, например, на улице. Усовершенствованный TFT-LCD с высоким коэффициентом пропускания подходит для приложений, в которых использование в помещении имеет первостепенное значение, но иногда необходимо использование вне помещений.

Отражающая способность Соперничает с отражающими ЖК-дисплеями TFT по отличной видимости и низкому энергопотреблению (усовершенствованный TFT-дисплей с высоким коэффициентом отражения)

Интенсивность внешнего света, используемого для освещения дисплея, увеличивается за счет увеличения площади отражающего пространства дисплея и использования отражающих электродов в частях, отличных от пропускающей области дисплея.Это обеспечивает отражательную способность, почти равную отражательной способности обычного отражающего TFT LCD. Таким образом, можно сократить время, в течение которого необходимо использовать подсветку, и даже сохранить отличную видимость при выключенной подсветке. Усовершенствованный ЖК-экран TFT с высоким коэффициентом отражения подходит для приложений, в которых основное внимание уделяется использованию вне помещений и необходимо низкое энергопотребление.

Конструкции передающего ЖК-дисплея, сверхмобильного ЖК-дисплея и усовершенствованного ЖК-дисплея TFT
3D LCD – Системные LCD
Вернуться к началу

Жидкокристаллический дисплей на тонкопленочных транзисторах Факты для детей

Жидкокристаллический дисплей на тонкопленочных транзисторах ( TFT LCD ) представляет собой технологию, которая используется в ЖК-мониторах и телевизионных дисплеях. Технология TFT может использоваться для получения одного из самых четких изображений на любом плоском экране, и она потребляет гораздо меньше электроэнергии, чем старые экраны. TFT-дисплеи очень хрупкие, потому что они сделаны как можно более тонкими и легкими, но это означает, что им требуется гораздо меньше места. Широкоэкранные дисплеи (с соотношением сторон 16:9) становятся наиболее популярной формой телевизионных и мониторных дисплеев. Стандартный формат (соотношение сторон 4:3) долгое время был самым популярным.

Разрешение

Количество пикселей на экране дисплея называется разрешением.Слово разрешение означает решение проблемы. Лучшее разрешение на экране дисплея описывает, насколько детальным может быть изображение. Каждый пиксель — это еще одна деталь на экране. Обычно это описывается двумя числами (ширина) x (высота).

— более старые ЭЛТ-дисплеи.

TFT-дисплеи

также известны как с плоским экраном , с плоским экраном и жидкокристаллический дисплей ( LCD ), но эти типы не всегда являются TFT.

Дисплеи

TFT изготавливаются с использованием специальной химической технологии, называемой химическим осаждением из паровой фазы.С помощью этой специальной технологии очень тонкое стекло может быть покрыто электропроводным металлом и при этом оставаться прозрачным. Химическое осаждение из паровой фазы позволяет создавать самые тонкие компьютерные и телевизионные экраны.

Рендеринг

Большинство экранов дисплеев имеют сотни тысяч пикселей. Каждый пиксель должен быть настроен на правильный цвет (большинство экранов дисплея способны отображать 16 миллионов цветов в каждом пикселе). Чтобы сделать четкое изображение, экрану может потребоваться произвести миллионы вычислений.Любую группу пикселей, которые меняют цвет на один и тот же, можно изменить с помощью одного вычисления, что значительно уменьшит объем вычислений. Например, если отображаемое изображение представляет собой просто белый экран, процессор экрана вычислит цвет только один раз и будет использовать тот же расчет для всего экрана. Изменение одного пикселя за раз потребует гораздо больше вычислений. Если одно и то же изображение показывалось на экране много раз, процессор вычислял изображение один раз, а затем повторял его в любом месте и в разных размерах, если это необходимо.Процессор может производить очень сложные вычисления, но в итоге он выполняет меньше работы. Это называется технологией рендеринга. Технология рендеринга в самых современных дисплеях похожа на создание мозаики.

Дисплей с разрешением 1600 x 1200 пикселей имеет в четыре раза больше пикселей, чем дисплей с разрешением 800 x 600. Без технологии рендеринга дисплей с разрешением 1600 x 1200 выполнял бы в четыре раза больше работы, чем дисплей с разрешением 800 x 600, поэтому технология рендеринга очень полезна для создания большего дисплея с некоторыми из тех же частей, которые использовались для создания меньшего дисплея.

Сравнение TFT-дисплея и ЭЛТ-дисплея

Положительные стороны TFT-дисплеев:

Недостатки TFT-дисплеев

  • Экран дисплея очень чувствителен к прикосновениям (легко царапается или ломается) (не очень)
  • в некоторых TFT дисплеях вид под углом (сбоку) очень темный

В свое время были некоторые положительные преимущества ЭЛТ-дисплеев, которые уже не соответствуют действительности:

  • цена покупки низкая
  • цвета очень четкие со всех сторон

Недостатки ЭЛТ-дисплеев:

  • очень большой и тяжелый
  • использовать больше электричества
  • излучает много тепла
  • чувствительны к электрическим проводам. Если электрические провода расположены слишком близко, цвета могут работать неправильно

TN-панели

TN является аббревиатурой Twisted Nematic . Это новый вид технологии TFT. Они предлагают более высокое разрешение (больше пикселей). Панели TN имеют меньшее время отклика (они реагируют быстрее).

Дальнейшее развитие

С момента написания этой статьи произошли дальнейшие разработки в технологии производства ЖК-дисплеев. Для получения дополнительной информации на главной странице Википедии на Computer Monitor может быть более актуальная и дополнительная информация.

Картинки для детей

  • Дисплей TN под микроскопом, снизу видны транзисторы

Emerging Display Technologies CORP.

О EDT
Более 20 лет опыта разработки дисплеев и сенсорных экранов во всемирной сервисной сети. Мы производим и комбинируем дисплей, сенсорный экран, защитную линзу и плату управления графикой…
> подробнее
Интеллектуальный встроенный
Решение Smart Embedded «подключи и работай» берет на себя нагрузку наших партнеров и клиентов, быстрее и выгоднее, с гарантией на комплексное решение и техническую поддержку…
> подробнее
Емкостный сенсорный экран
Благодаря нашей специализации и опыту в производстве дисплеев, EDT начала разработку технологий и процессов для емкостного сенсорного экрана с 2007 года. ..
> подробнее
Дисплей
Наша основная конкурентоспособность заключается в разработке дополнительных преимуществ высококачественных продуктов и предоставлении эффективных услуг по проектированию.Особенно концепция «Интерактивный дисплей»…
> подробнее

Модули жидкокристаллических TFT-дисплеев — теория, особенности, сравнение

Мы уже знаем, что дисплеи TN (витой нематик) страдают от инверсии оттенков серого, что означает, что дисплей имеет одну сторону просмотра, где цвет изображения резко меняется. Это сложно, и вы должны быть осторожны. На картинке выше показана часть спецификации LCD TFT дисплея TN (twisted nematic), который имеет инверсию оттенков серого, и если мы перейдем к этой таблице, мы увидим углы обзора. Они определены как 70, 70, 60 и 70 градусов, то есть максимальный угол обзора, при котором пользователь может видеть изображение. Обычно мы можем думать, что 70 градусов лучше, поэтому мы выберем левую и правую сторону, чтобы они были 70 градусов, а затем вверх и вниз, и если мы не знаем явления инверсии оттенков серого, мы можем поместить нашего пользователя на нижнюю сторону, которая тоже 70 градусов.Направление просмотра будет таким же, как направление на 6 часов, поэтому мы называем это 6-часовым дисплеем. Но нужно быть осторожным! Глядя на спецификацию, мы видим, что этот дисплей был определен как 12-часовой дисплей, поэтому лучше всего его видеть с 12-часового направления. Но мы можем обнаружить, что у 12 часов угол обзора меньше — 60 градусов. Что это значит? Это означает, что на этой стороне не будет инверсии оттенков серого.

Leave a comment