По технологии TFT создают дисплеи всевозможных электроприборов, включая телевизоры, планшеты, компьютерные мониторы, мобильные телефоны, навигаторы и т.д. Бесспорно, экран в таких устройствах играет важную роль, поэтому перед покупкой техники и гаджетов стоит разобраться в тонкостях их изготовления. От конструкции дисплея зависит качество и четкость изображения, угол обзора, а также передача цветов. В некоторых случаях эти параметры имеют большое значение.
Понятие TFT-дисплея
TFT LCD – это разновидность жидкокристаллических дисплеев с активной матрицей. Каждый пиксель таких дисплеев управляется 1-4 тонкопленочными транзисторами (по англ. – Thin Film Transistor, сокращенно – TFT), которые помогают легко включать/выключать светодиоды, создавая более четкое, качественное изображение.
TFT-дисплей имеет две стеклянные подложки, внутри которых находится слой жидких кристаллов. В передней стеклянной подложке находится цветной фильтр. Задняя подложка содержит тонкие транзисторы, выстроенные в колонны и ряды. Позади всего находится подсветка.
Что такое LCD, TFT, TFT IPS, AMOLED и Super AMOLED
Интересно знать: каждый пиксель представляет собой небольшой конденсатор со слоем жидкого кристалла, зажатого между прозрачными проводящими слоями из оксида индия-олова. Когда дисплей включается, молекулы в жидкокристаллическом слое изгибаются под определенным углом и пропускают свет. Это создает пиксель, который мы видим. В зависимости от угла изгиба молекул жидких кристаллов, возникает тот или иной цвет. Все пиксели вместе образуют картинку.
В стандартном TFT-мониторе присутствует 1,3 миллиона пикселей, каждый из которых контролирует свой транзистор. Состоят они из тонких пленок из аморфного кремния, нанесенных на стекло по технологии PECVD (этот метод обычно используется для создания микропроцессоров). Каждый элемент работает за счет небольшого заряда, поэтому перерисовка изображения происходит очень быстро, картинка обновляется много раз в секунду.
Стоит ли покупать технику с TFT-дисплеями?
Отображение движущихся изображений на большом ЖК-дисплее является непростой задачей, так как для этого нужно за доли секунды изменить состояние большого количества жидких кристаллов. В LCD с пассивными матрицами транзисторы расположены только вверху и слева экрана. Они контролируют целые строки и столбцы пикселей. В таких устройствах могут возникать перекрестные помехи, связанные с тем, что сигнал, посылаемый к одному пикселю, влияет на его «соседей». Из-за этого мы видим торможение или размытие картинки.
В TFT-дисплеях эта проблема отсутствует. Установка управляющего устройства в виде тонкопленочного транзистора прямо на пиксель предотвращает эффект размытия во время воспроизведения видео. Однонаправленная характеристика прохождения тока препятствует слиянию зарядов нескольких светодиодов. Поэтому сегодня технология Thin Film Transistor стала стандартом производства ЖК-экранов. Какие у нее еще есть плюсы?
- TFT позволяет получить стабильное, достаточно качественное изображение с хорошим углом обзора. При этом можно изготовить экран разного размера с разным разрешением (от калькулятора или смарт часов, до телевизора на всю стену).
- У таких экранов яркая подсветка, что важно для мобильных телефонов и компьютеров. Яркие светодиодные подсветки обеспечивают большую адаптивность, их можно отрегулировать, исходя из визуальных предпочтений пользователя. В некоторых устройствах есть функция автоматического регулирования уровня яркости в зависимости от освещения.
- Преимущества TFT над старыми ЭЛТ-мониторами очевидны. ЭЛТ громоздкие, тусклые и маленькие. От кинескопов выделяется большое количество тепла, а также электромагнитных излучений, что негативно сказывается на зрении. TFT-матрицы в этом плане безопасны.
- TFT-экраны имеют довольно выгодную цену, хотя данным способом изготавливают не только бюджетные девайсы, но и профессиональное, дорогостоящее оборудование.
С первого взгляда выглядит заманчиво. Однако перед покупкой нужно знать: есть несколько видов TFT-дисплеев и у них разные характеристики.
Разновидности TFT-дисплеев, их достоинства и недостатки
Такие названия, как TN, IPS и MVA – это все дисплеи с тонкопленочными транзисторами TFT. В этих названиях легко запутаться. Попробуем разобраться, чем они отличаются, и что же все-таки лучше.
Twited Nematic (TN) + Film
Это более простой, дешевый и быстрый вариант. Время отклика матрицы TFT TN экранов составляет всего 2-4 мс. Они могут отображать большее количество кадров в секунду, а это особенно важно при просматривании видео и игре в видеоигры.
Однако, устройства на базе TN имеет много недостатков в плане качества изображения:
- угол обзора у TN-дисплея составляет всего 50-90 °. Значит получить полный эффект от графики на экране, изготовленном по технологии TFT TN, можно только глядя на него прямо. Если смотреть сбоку, сверху или снизу, картинка будет менять свой цвет;
- низкие показатели контрастности (максимум 500:1) и маленький диапазон цветов. Такое устройство не передаст все цвета;
- черный цвет в TN-экранах слишком яркий, ему не хватает глубины, а белый – недостаточно яркий, из-за чего при солнечном свете ничего не будет видно.
Если вы используете устройство для регулярного просмотра веб-страниц, работы в офисе или для других повседневных задач, тогда дисплей с технологией TFT TN удовлетворит ваши потребности. Также он подходит для геймеров, так как во время игры важнее все-таки скорость передачи изображения. Но для ведения бизнеса или выполнения графической работы, которая требует высочайшего уровня цветовой и графической точности, лучше всего выбрать дисплей с технологией IPS.
Super TFT (или IPS)
Технология IPS TFT решает все проблемы экрана TN. Основное отличие от панелей TN – направление движения кристаллов. В IPS-дисплеях они движутся параллельно плоскости панели, а не перпендикулярно к ней. Это изменение уменьшает рассеивание света в матрице и позволяет получить более широкие углы обзора (от 170 °), большой цветовой спектр (вплоть до 1 млрд.), высокую контрастность (1:1000). Черные цвета будут глубокими и более совершенными.
Однако, есть у IPS и недостаток: время ответа таких матриц составляет 10-20 мс, что маловато для современных видеоигр, хотя и приемлемо. У экранов AMOLED время отклика и того больше.
Нельзя сказать, что лучше: технология IPS или TN TFT. У каждой из них есть плюсы и минусы, поэтому нужно исходить из того, с какой целью покупается девайс. IPS широко используется в высококачественных мониторах, ориентированных на профессиональных графических художников.
MVA
Эта технология самая совершенная – она сочетает преимущества двух предыдущих вариантов. У MVA-дисплеев широкий угол обзора, отличная цветность и контрастность, глубокий черный цвет и вместе с тем оптимальное время отклика.
Если сравнивать дисплеи с технологией TFT IPS и SVA (разновидность MVA), то будет тяжело выбрать лучший вариант. У каждого есть достоинства. SVA имеет всего лишь небольшое отличие в строении – в таком дисплее кристаллы выравниваются по вертикали, а не по горизонтали.
Это сказывается на их способности пропускать или блокировать свет, что определяет уровень яркости дисплея и передачу черного цвета. В SVA-дисплеях эти параметры находятся на высоте, хотя это не означает, что IPS показывает плохую картинку. По сравнению с IPS у SVA меньше угол обзора.
Недостатки
Тонкопленочные транзисторы очень чувствительны к колебаниям напряжения и механическим нагрузкам. Они могут легко повредиться, вследствие чего образуются «мертвые» пиксели – точки без изображения. Однако, экраны AMOLED, которые сейчас набирают популярности, еще более хрупкие. От перезагрузки или механического повреждения они перестают работать полностью.
Еще одни небольшой минус – толщина дисплея TFT. Из-за дополнительного слоя она будет немного больше, чем толщина плазменной панели, обычного LCD или AMOLED. Тем не менее TFT-экран вполне компактный.
Другим относительным недостатком технологии является большее потребление энергии, если сравнивать ее с другими типами экранов. Но опять-таки, TFT-дисплеи достаточно экономны для повседневного использования.
Источник: qwizz.ru
TFT дисплей
Давно прошли времена, когда все разнообразие мониторов ограничивалось электронно-лучевыми трубками. Пользователи могут выбирать мониторы, которые строят изображение с помощью самых разных технологий. Они дают возможность создавать как универсальные, так и узкоспециализированные модели. В этой статье речь пойдет о технологии, без которой невозможен вывод изображения ни в одном из производящихся ныне мониторов. Это – TFT дисплей.
Принцип работы TFT LCD дисплея
Прежде чем углубиться в тонкости работы экрана TFT, отметим, что дисплеи составляются из двух основных технологий. Первая – это LCD, а вторая – непосредственно матрица. Два элемента соединяются вместе, выполняя общую функцию – вывод изображения. Два значения не должны быть связаны одно с другим. Так, матрица TFT может иметь какую угодно подсветку – LCD, LED и их вариации.
Точно так же один вид подсветки может быть соединен с разными матрицами. Как на подсветку, так и на матрицу возлагается свой список технических характеристик, за которые они отвечают. Однако главным параметром в определении предназначения монитора служит именно матрица.
Чтобы не путать LCD с TFT, расшифруем, что означает каждая аббревиатура. Кроме того, нелишним будет разобраться, как работают эти технологии.
Что такое LCD
LCD – это технология изготовления мониторов, знакомая нам по аббревиатуре ЖК (жидкокристаллический). Жидкие кристаллы – это особое вещество, способное изменять свои свойства при воздействии электричества. Если точнее, то изменения в них вызывают электромагнитные волны. От типа этой поверхности зависит качество подсветки и другие функции. Экраны называются жидкокристаллическими, поскольку во включенном состоянии вещество проявляет свойства кристаллов (в плане воздействия на изображение).
Что такое TFT дисплей
Вторая часть монитора – матрица. В нашем случае речь идет о TFT. Расшифровывается название как Thin Film Transistor. Матрица состоит из транзисторов в виде тонкой пленки. Применимость ее широка – калькуляторы, дисплеи ардуино, старые и не очень телефоны, а также мониторы для ноутбуков и ПК.
В то время, когда ЖК мониторы только начали поступать в продажу, они оснащались так называемыми пассивными матрицами. Эти элементы были довольно медлительными, поскольку для смены значения пикселя на нем должно было измениться напряжение. Из-за физических характеристик пикселей это происходило медленно. Следовательно, те мониторы имели низкую частоту обновления и нередко раздражали мерцающим экраном.
Все мониторы, производимые теперь, оснащаются активными матрицами. За значение ячеек отвечает специальный транзистор, хранящий значение в двоичном коде (0/1). Это позволяет сохранить значения пикселя вплоть до смены сигнала. Такой подход увеличил скорость обновления экрана и позволил избавиться от мерцания. Новые активные матрицы как раз и получили название TFT.
Виды матриц TFT
Если разобраться, то получается, что тип матрицы TFT встречается абсолютно во всех жидкокристаллических мониторах. Как объяснялось раньше, основой технологии служат тонкопленочные транзисторы. Такая технология считается наиболее прогрессивной, и доступной альтернативы ей не найдено. Схема работы такого механизма заключается в следующем.
В современных мониторах построение цвета идет по схеме RGB. Это означает, что каждый отдельно взятый пиксель может отображать красный, зеленый или синий цвет. А уже из этих базовых цветов составляются все остальные. Получается, в каждом пикселе находятся ячейки цвета.
Их три, и к каждой подключен свой транзистор, который и сообщает, какие цвета должны быть отображены в данный момент. Такая схема понятна, но сложна в изготовлении, особенно если учитывать то, насколько тонкие эти схемы. Поэтому качественные матрицы и стоят больших денег.
Когда разнообразие технологий было не так велико, мониторы так и назывались – TFT. Однако тип экрана TFT не раскрывает всех технических характеристик, заложенных в нем. Поэтому с течением времени от такой подписи отказались. Сейчас различают три основных подвида матрицы, каждая из которых имеет свои отличительные черты. О них и пойдет речь в следующих подразделах.
Тип матрицы TFT TN
Первой в списке будет рассмотрена TFT матрица, именуемая TN. Она сохранила основные черты первых тонкопленочных конструкций. Чаще всего такие матрицы недорогие в создании, а потому стоят на многих бюджетных мониторах. Их родная стихия – это офисы, домашние ПК и т.п., а также игровые модели. Почему это так, станет ясно, когда разберемся в основных отличительных чертах TN.
Основной плюс технологии TN – это низкое время отклика монитора. Речь идет о показателе, который характеризует способность пикселя быстро изменять свое свечение. У TN этот показатель на высоте ввиду особенностей конструкции. Низкий отклик очень хорош для геймеров. Это позволяет им моментально реагировать на малейшие изменения в игровом процессе, а также повысить плавность картинки (это снизит утомляемость).
Однако есть у TN и «фирменный» минус – углы обзора. Наиболее заметен этот недостаток на ноутбуках. Малейшего изменения угла зрения достаточно, чтобы цвета поменяли свою яркость до неузнаваемости. Разумеется, такой экран не подойдет для дизайнеров, художников и других профессионалов. Однако тип TN+Film заслуживает внимания профессиональных геймеров и киноманов, так как в нем этот параметр приведен в более-менее приличное состояние.
IPS матрицы
Второй тип, который мы рассмотрим – это IPS матрица. Ее можно считать противоположностью TN. Отличительные черты – это насыщенность и точность передачи цвета, которые абсолютно не меняются с изменением угла зрения. В то же время достичь этого удалось ценой снижения времени отклика. Однако этот параметр может быть компенсирован увеличенной частотой обновления экрана.
Кроме того, в отдельных игровых моделях этот параметр может быть улучшен. Впрочем, стоимость IPS матриц довольно высока, и это также можно считать одним из минусов.
Лучше всего матрица IPS подойдет для профессионалов, работающих с цветом, изображением и 3D моделями. Именно для таких пользователей важнее всего цветопередача. В сочетании с Super LCD подсветкой такой инструмент может стать серьезным подспорьем в работе. Однако и геймеры заинтересуются устройствами, в которых был ускорен отклик монитора.
VA, MVA, PVA
«На закуску» оставим матрицы, которые соединили в себе лучшие стороны предыдущих. Конечно, они не дотягивают до них в полном смысле этого слова, однако предоставляют неплохой баланс характеристик. Существуют разновидности VA, имеющие перевес в ту или иную сторону, поэтому стоит обратить на это внимание.
Обычный VA, а также MVA – это те подвиды, за которыми большое будущее. Их часто используют в экранах с большой диагональю, изогнутыми моделями и т.д. Охват цвета и его насыщенность здесь приближена к IPS, а скорость отклика редко превышает 4 мс. На них стоит обратить внимание тем, кого интересует как игровая задержка, так и глубокая цветность, и все это при разумной цене.
Мониторы SVA, WVA и подобные имеют баланс, смещенный в сторону TN. Да, у них низкий отклик, однако цветность в них ненамного лучше, чем у бюджетного варианта. Из улучшений выделяются разве что увеличенные углы обзора.
Что лучше Super LCD или TFT
Пытаясь выбрать TFT дисплей, можно прибегнуть к методу сравнения. Он хорош, когда нужно выбрать одну модель из нескольких похожих, или же понять, какая технология подойдет в конкретной ситуации. Однако склонность сравнивать может стать ловушкой. Это все равно что сравнивать Windows с Linux.
У них разные сферы успешного применения, и то, что хорошо для одного пользователя, будет лишним для другого. Поэтому прежде чем прибегнуть к инструменту сравнения, нужно убедиться, что это будет целесообразно. В противном случае сравнение окажется пустой тратой времени.
Попытка выяснить, что же лучше – LCD или TFT как раз из этой области. Те, кто внимательно прочитал предыдущие разделы, поняли, что LCD подсветка и TFT дисплей – это не конкуренты, а два компонента, состоящие в неразрывном симбиозе. Одна технология без другой будет бесполезной, превращая монитор в кусок пластика.
Что же касается Super LCD, то это неофициальное название экрана, снабженного качественной ЖК подсветкой и матрицей IPS. Такое название закрепилось из-за того, что выбранная комбинация технологий обеспечивает яркое изображение с правильной цветопередачей. Если выбирать между IPS (Super LCD) и TFT (ее классической вариацией, TN), то более технологичным будет первый вариант.
Какой тип матрицы подходит именно вам
Чтобы выбрать подходящий TFT дисплей, сперва нужно определиться с задачами, которые предстоит решать пользователю ПК. Используя знание о характерных преимуществах той или иной технологии, можно выбрать тип матрицы TFT, который будет оптимальным по соотношению цена-качество и по техническим характеристикам.
Для геймеров предпочтительны следующие типы: бюджетный – TN TFT дисплей, или же игровые модификации IPS. Фотографы, дизайнеры и архитекторы нуждаются во флагманском IPS. А для киноманов и владельцев домашних ПК IPS или PLS не обязательны, хотя и остаются лидерами с точки зрения цвета. В этом случае можно остановиться на VA или MVA матрицах.
Итак, TFT дисплей является основой для всех производящихся мониторов. Универсальность технологии позволяет использовать ее в устройствах самых разных классов. Пока наука не совершила новый прорыв, TFT дисплей останется безальтернативной опцией производства.
Источник: monitorvsem.ru
Типы дисплеев смартфонов. AMOLED или IPS? Какие экраны лучше
В смартфонах используется несколько типов жидкокристаллических дисплеев (матриц). Читайте, как тип матрицы влияет на качество картинки на экране. Что лучше, AMOLED или IPS? А как быть с Super AMOLED? И выпускают ли еще телефоны с матрицами MVA, ASV TFT, PMOLED, PVA, TN TFT, CSTN?
Что такое жидкокристаллический экран (LCD)
ЖК – это аббревиатура, обозначающая жидкокристаллический дисплей (LCD). Такие экраны используются в смартфонах, телефонах, телевизорах, планшетах и много где еще. Это связано с их компактностью. Что позволяет встроить экран даже в такие гаджеты, как часы. В свою очередь, жидкокристаллические экраны отличаются технологией изготовления.
Первые ЖК-экраны были монохромными. Затем появились цветные. Производители стараются улучшить технологию, чтобы сделать экраны ярче, с более насыщенными цветами, большими углами обзора и более глубоким черным цветом.
Что такое TFT экраны
TFT (Thin Film Transistor – тонкопленочный транзистор) – это технология, используемая для производства ЖК-дисплеев. В TFT ЖК-дисплеях используется “активная матричная технология”. Фактически, каждый пиксель может иметь до четырех транзисторов. Двумя наиболее распространенными типами TFT ЖК-дисплеев являются IPS и TN-дисплеи. Плюс еще фирменные разновидности.
Всех их объединяет принцип работы – жидкокристаллическая пленка подсвечивается источником света снизу.
Конкурентом TFT-матриц являются LED, OLED и AMOLED экраны. Где источником света являются сами матрицы.
Как работают TN экраны
TN ЖК-дисплеи (Twisted Nematic) – одна из самых простых технологий и разновидностей TFT, которая появилась еще в 1980-х годах. И теперь уже практически не используется в производстве экранов для смартфонов. Технология основана на том, что жидкие кристаллы в TN-матрице при подаче электричества поворачиваются друг к другу на 90°.
Такие матрицы известны своими неправильными углами обзора. А еще не очень насыщенными цветами. Еще одна проблема таких матриц – невозможность добиться идеального черного цвета.
Что такое IPS экраны
Первый активный матричный IPS TFT ЖК-дисплей был разработан компанией Hitachi в 1996 году. Такая матрица решала проблему недостатков TN TFT ЖК-дисплеев. IPS означает “In-Plane Switching” (плоскостное переключение). И по ряду причин является наиболее популярным типом ЖК-панелей не только в смартфонах, но и в телевизорах и мониторах. Во-первых, углы обзора в таких матрицах достигают 178 градусов!
Во-вторых, цвета более насыщенные, чем в TN. И черный цвет может быть практически идеальным.
Недостатки у IPS дисплеев тоже есть. Время отклика у таких экранов меньше, чем у TN TFT. Плюс энергопотребление тоже выше. Но производители развивают технологию.
- PLS-матрицы была разработана вездесущим Samsung. Является аналогом IPS. И это весьма неплохо. Насыщенные цвета, хорошие углы обзора, высокая яркость – это все про дисплей.
- Супер-IPS (S-IPS) для свободного цветового сдвига и улучшения времени обновления пикселей.
- Усовершенствованный супер-IPS (AS-IPS) для высокой пропускной способности.
- Усовершенствованная IPS (E-IPS) для улучшенного диагонального угла обзора и сокращения времени отклика.
- Горизонтальная IPS (H-IPS) улучшает контрастность и более естественный цвет белого.
- Профессиональная IPS (P-IPS) для более точной глубины цвета.
На данный момент, IPS-экраны одни из самых популярных. Используются в смартфонах, телевизорах, мониторах и даже умных часах.
Чем отличаются MVA, ASV TFT, PVA экраны?
Несмотря на то, что лучшим среди TFT матриц считается IPS, производители много экспериментировали. А потому появились различные промежуточные и не самые популярные технологии.
- MVA TFT матрицы характеризуются глубоким черным цветом, углами обзора около 160 градусов. MVA – это компромиссный вариант между технологиями TN и IPS
- ASV TFT дисплеи выполнены по технологии ASVA от Sharp. Это аналог технологии MVA. Характеризуется глубоким черным цветом, углами обзора около 160 градусов. ASV – это компромиссный вариант между технологиями TN и IPS.
- PVA экраны были разработаны в Samsung. Характеризуются глубоким черным цветом, углами обзора около 160 градусов. PVA – это компромиссный вариант между технологиями TN и IPS. Редко встречаются в смартфонах.
Чем OLED-экраны лучше TFT и IPS?
OLED означает “органический светодиод”. В отличие от TFT ЖК-дисплеев, OLED-панели производят свой собственный свет и не полагаются на подсветку. Такой эффект достигается, когда электрический ток проходит через два проводника с органической углеродной пленкой между ними.
А чтобы показать черный цвет на таком экране, надо просто отключить ток. Это делает OLED намного более экономным в плане потребления энергии. Плюс черный цвет у такого экрана просто идеальный.
Совет: если вы хотите сэкономить заряд батареи на вашем смартфоне с OLED-дисплеем, используйте черные обои или темы.
OLED-панели, как правило, тоньше, рассеивают меньше тепла и обладают лучшим контрастом по сравнению с TFT ЖК-дисплеями. Тем не менее, они дороже в производстве. А это, в свою очередь, приводят к увеличению цены смартфона, в которых они используются.
Компания Apple впервые использовала OLED-дисплей в своих iPhone 2018 (iPhone XS и iPhone XS Max) с технологией дисплея Super Retina.
В чем AMOLED экраны лучше OLED
AMOLED – это продвинутый тип OLED-дисплея, использующий технологию “активной матрицы”. AMOLED – это аббревиатура от Active Matrix Organic Light Emitting Diode (AMOLED). Как и OLED, AMOLED-пиксели также излучают свой собственный свет и в дальнейшем используют активную матричную систему, прикрепленную к тонкопленочному транзистору (TFT), для обеспечения большего контроля над каждым пикселем. В результате достигается лучшее зрительное восприятие. Более темные черные, лучшая насыщенность, более высокая частота обновления.
AMOLED-панели, в основном, используются в смартфонах большого размера, так как они поддерживают практически любой размер дисплея. Недостатком таких экранов считается сильная потеря яркости под прямыми лучами солнца.
PMOLED дисплей является родственником отличного AMOLED. Если не вдаваться в подробности, последний лучше. А PMOLED является более дешевой заменой, в котором каждый пиксель является пассивным. Время отклика в них ниже. PMOLED часто используется в экранах умных часов.
Супер AMOLED экраны – еще больше яркости!
Также называемый S-AMOLED, Super AMOLED является обновлением AMOLED матрицы. В отличие от обычного AMOLED, в этом обновлении используется почти та же технология, но с архитектурными изменениями, которые делают его лучше. В S-AMOLED компонент сенсорного датчика интегрирован с экраном; оба компонента разделены обычным AMOLED.
Эта разница приводит к более яркому дисплею, снижению энергопотребления, уменьшению отражения солнечных лучей, улучшению читаемости на открытом воздухе и более широким углам обзора. Super AMOLED – один из лучших дисплеев, который можно найти на многих флагманских устройствах, таких как Samsung Galaxy Note 10.
Источник: sravnismart.ru