Типы матриц мониторов. LCD, LED, OLED и их производные

Типы матриц мониторов. LCD, LED, OLED и их производные

В нашем обзоре рассмотрим типы матриц мониторов, в которых желательно ориентироваться любому современному пользователю стационарного компьютера, ноутбука или же телевизора. Так при покупке нового устройства, чтобы сделать правильный выбор, необходимо представлять какие плюсы и минусы есть в современных матрицах, исходя из применяемой технологии.

В настоящее время для производства матрицы для монитора компьютера используются три основных технологии: LCD (Liquid Crystal Display), LED (Light-Emitting Diode), OLED (Organic Light Emitting Diod). Это корневые технологии (типы экранов) от которых идут все остальные. В том числе для ноутбуков и телевизоров.

Типы матрицы мониторов. Основные три кита

  • LCD — это почти все (кроме OLED с 2020 года) современные недорогие матрицы для мониторов и телевизоров. В категорию входят: все TN матрицы; все IPS, VA и производные усовершенствованные.
  • LED — не встречаются в чистом виде для матриц для мониторов. Используются технология LED для внешней рекламы: баннеры, уличное ТВ, бегущие строки. Слово LED в названии матрицы используется в качестве указания на тип подсветки, поэтому не обращайте внимание на этот рекламный трюк.
  • OLED — новая прогрессивная технология с массой преимуществ. В отличии от LCD, светится каждый пиксель, подсветка не используется.

Исходя из предоставленных данных следует заключение, что матрицы мониторов бывают двух типов – жидкокристаллические и светодиодные. Также возможны их комбинации и вариации.

Устройство LCD
Устройство LCD. Фото www.flatpanels.dk

Основные типы матриц (экранов) LCD — это TN (TN+film), IPS (H-IPS, AS-IPS, H-IPS A-TW, AFFS-IPS, PLS-IPS), VA (MVA, PVA). С качестве экзотики можно затронуть OLED.

Таблица преимуществ и недостатков современных матриц мониторов

Тип матрицыДостоинстваНедостатки
TNНизкое время отклика (до 1 мс), дешевизнаМаленькие углы обзора, низкая контрастность, плохая цветопередача, инерционность, энергопотребление
IPSБольшие углы обзора, очень хорошая цветопередача (DCI-P3 и Rec. 2020)Высокая цена, высокое время отклика (5-15 мс), плохие оттенки черного
VAНизкое время отклика (до 2-3 мс), высокая частота обновления (до 200 hz), хорошая цветопередача, лучшая контрастность (3000:1)Урезанные углы обзора
OLEDНизкое энергопотребление, большие углы обзора (до 180 гр), мгновенный отклик, высокая контрастностьМаленький срок службы диодов, высокая цена по сравнению с IPS, невозможность создания долговечного дисплея

Ну что же, рассмотрим теперь эволюционный процесс, пройденный дисплеями при становлении на службу человечеству.

Устройство LCD

Начнем с наиболее привычного нам ЖК экрана. В его состав входят:

  • Матрица — это тонкие листы пластика, перемежающихся пленкой жидких кристаллов.
  • Источник света.
  • Соединительные провода.
  • Корпус с металлическим обрамлением или без, которое придает жесткость изделию

Точка экрана, отвечающая за формирование изображения, называется пикселем, и состоит из:

  • Прозрачные электроды в количестве двух штук.
  • Прослойки молекул активного вещества между электродами (это и есть ЖК).
  • Поляризаторы, оптические оси которых перпендикулярны друг-другу (зависит от конструкции).

Принцип работы LCD

Если между фильтрами не было бы ЖК, то свет от источника проходя через первый фильтр и поляризуясь в одном направлении, полностью задерживался бы вторым, из-за его того, что его оптическая ось перпендикулярна оси первого фильтра. Поэтому, как бы мы не светили на одну сторону матрицы, со второй стороны она остается черной.

Поверхность электродов, касающаяся ЖК обработана таким образом, чтобы создать определенный порядок расположения молекул в пространстве. Иначе говоря – их ориентацию, которая имеет свойство изменятся в зависимости от величины напряжения электрического тока, приложенного к электродам. Далее уже начинаются технологические различия в зависимости от типа матрицы.

TN матрица

Воздействуя на электроды напряжением можно изменять угол поворота кристалла вплоть до его полного распрямления, при котором свет через кристалл пройдет без преломления. А так, как он уже был поляризован первым фильтром, то второй его полностью задержит, и ячейка будет черной. Изменение величины напряжения изменяет угол поворота, а соответственно и степень прозрачности.

TN+Film матрица. От простой TN отличается наличием специального слоя, призванного повысить раствор обзора в градусах. На практике достигается значение в 150 градусов по горизонтали для лучших моделей. Применяется в подавляющем большинстве телевизоров и мониторов бюджетного уровня.

  • Преимущества – низкое время отклика, дешевизна.
  • Недостатки – маленькие углы обзора, низкая контрастность, плохая цветопередача, инерционность, энергопотребление

IPS (SFT) матрица

Да, и это тоже потомок той, самой древней ЖКИ пластины. По сути представляет собой более развитую и модернизированную TFT так, как называется Super Fine TFT (очень хороший ТФТ). Угол обзора увеличен лучших изделий достигает 178 градусов, а цветовой охват практически идентичен естественному.

  • Преимущества – углы обзора, цветопередача.
  • Недостатки – цена слишком высокая по сравнению с TN, время отклика редко бывает ниже 16 мс.

Виды IPS матрицы:

  • Н-IPS – повышает контраст изображения и снижает время отклика.
  • AS-IPS – основное качество заключается в повышении контрастности.
  • H-IPS A-TW — H-IPS с технологией «True White», которая улучшает белый цвет и его оттенки.
  • AFFS — увеличение напряжённости электрического поля для больших углов обзора и яркости.
  • PLS-IPS — доработанная, с целью снижения себестоимости и оптимизации времени отклика (до 5 миллисекунд), версия IPS. Выведена концерном Самсунг и является аналогом Н-IPS, АН-IPS, которые запатентованы другими разработчиками электроники.

VA, MVA и PVA матрицы

Это тоже технология изготовления LCD, а не отдельный тип экрана.

  • VA матрица – сокращение от «Vertical Alignment», в переводе — вертикальное выравнивание. В отличии от TN матрицы VA в выключенном состоянии свет не пропускают
  • MVA матрица. Доработанная VA. Целью оптимизации было повышение углов обзора. Снижения времени отклика удалось благодаря задействованию технологии OverDrive.
  • PVA матрица. Не является отдельным видом. Представляет собой MVA, запатентованный Самсунг под своим названием.

LED экран

Параллельно ЖКИ развивалась технология LED. Полноценные, чистокровные экраны ЛЕД изготавливаются из дискретных светодиодов либо матричным, либо кластерным способом и в магазинах бытовой техники не встречаются.

Причина отсутствия в продаже полновесных ЛЕД кроется в их больших габаритах, низком разрешении, крупнозернистости. Удел таких устройств – баннеры, уличное ТВ, медиафасады, устройство бегущей строки.

Не путайте маркетинговое название типа «LED-монитор» с настоящим светодиодным дисплеем. Чаще всего под этим название будет скрываться обычный ЖКИ типа TN+Film, но подсветка будет выполнена при помощи светодиодной лампы, а не люминесцентной. Это все, что в таком мониторе будет от LED технологии – только подсветка.

OLED дисплеи

Отдельным сегментом выступают OLED дисплеи, представляющие собой одно из самых перспективных направлений.

Устройство OLED
Устройство OLED. Фото www.flatpanels.dk

OLED — это органические светодиоды, которые самостоятельно испускают свет при прохождении через них электрического тока. На английском эта аббревиатура расшифровывается как Organic Light Emitting Diod.

Если переводить на русский язык, получатся светоизлучающие органические дисплеи. Органические — не значит «живые». Здесь под органикой подразумеваются углеродсодержащие полимеры, которые фосфоресцируют, если через них пропустить ток. Причем светятся они тем ярче, чем больше тока на них подать. Если ток не подавать вовсе, свечения не будет.

Технология OLED превзошла LCD и LED по многим показателям. До недавнего времени матрицы на основе органических светодиодов встречались только в смартфонах и телевизорах. В 2020 году выпуск ноутбуков с OLED-дисплеями начала компания ASUS.

  • Преимущества: маленький вес, габариты; низкое энергопотребление; любые геометрические формы; углы обзора вплоть до 180 градусов; мгновенный отклик; контрастность превышает все известные альтернативные технологии; температурный диапазон шире, чем у других экранов.
  • Недостатки: маленький срок службы; высокая цена.

Какая матрица лучше, как они влияют на зрение?

Итак, возможность выбора в магазинах ограничена тремя технологиями TN, IPS, OLED.

TN матрица обладает низкой стоимостью, имеет приемлемые временные задержки и постоянно совершенствует качество изображения. Но из-за низкого качества конечного изображения может рекомендоваться только для домашнего применения – иногда кино посмотреть, иногда игрушку погонять и время от времени поработать с тексами. Как вы помните время отклика у лучших моделей достигает 4 мс. Недостатки в виде плохой контрастности и неестественности цвета вызывает повышенную утомляемость глаз.

IPS это, конечно же, совсем другое дело! Яркие, сочные и естественные цвета передаваемой картинки предоставят превосходный комфорт работы. Рекомендуется для полиграфических работ, дизайнерам или тем, кто готов заплатить за удобство кругленькую сумму. Ну а играть будет не очень удобно вследствие высокого отклика – далеко не все экземпляры могут похвастаться даже 16 мс. Соответственно – спокойная, вдумчивая работа – ДА. Классно посмотреть киношку – ДА! Динамичные стрелялки – НЕТ! Зато глаза не устают.

OLED. Такой монитор могут себе позволить либо достаточно обеспеченные люди, либо пекущиеся о состоянии своего зрения. Если бы не цена, то можно было бы рекомендовать всем и каждому – характеристики этих дисплеев обладают достоинствами всех остальных технологических решений. На наш взгляд здесь нет недостатков, кроме стоимости.

Источник

Читайте также: