E ancora, la confusione dei concetti. Se stai cercando di determinare la differenza tra monitor o TV, che qualcuno ha chiamato TFT e LCD, sei stato ingannato. Prova a trovare le differenze tra l'autobus e Ikarus? Tra un cane e la cimice di un vicino? Tra frutta e mela? Esatto, l'esercizio è inutile, perché entrambi gli oggetti sono entrambi allo stesso tempo. Lo stesso vale per le tecnologie a matrice di schermo: LCD è il nome generico di una classe di display, a cui appartiene anche TFT.

Definizione

Matrice TFT- un display LCD a matrice attiva, realizzato sulla base dell'utilizzo di transistor a film sottile.

LCD- un display piatto (e un dispositivo basato su di esso) basato su cristalli liquidi.

Confronto

I display LCD non sono un'invenzione del nostro secolo. Anche gli schermi di orologi elettronici, calcolatrici, dispositivi, lettori sono a cristalli liquidi, sebbene differiscano notevolmente dagli schermi di smartphone o TV a cui siamo abituati. È vero, all'inizio gli LCD erano monocromatici, ma con lo sviluppo della tecnologia sono fioriti nella gamma RGB. TFT è anche una sorta di display LCD, la cui produzione si basa su una matrice attiva su transistor a film sottile. Se lo confrontiamo con il precedente LCD a matrice passiva, diventa ovvio che la qualità del colore e il tempo di risposta del TFT sono molto più elevati. Un polimero attorcigliato viene utilizzato come cristalli nelle matrici passive. Ma il consumo energetico e il costo delle matrici passive, chiamate STN, possono accontentare chiunque. Tuttavia, gli schermi monocromatici a questo riguardo sembreranno generalmente un premio, tuttavia, difficilmente ci saranno molte persone che vorranno guardare tali televisori.

Il principio di funzionamento del TFT è che ciascuno dei transistor a film sottile controlla un singolo pixel. Ci sono tre transistor per pixel, corrispondenti ai colori primari RGB (rosso, verde e blu). L'intensità del flusso luminoso dipende dalla polarizzazione, polarizzazione - dall'applicazione di un campo elettrico ai cristalli liquidi. TFT comporta l'aumento del livello di prestazioni, contrasto e chiarezza dell'immagine risultante.

Vale la pena notare le carenze delle matrici TFT, eliminate in altre tecnologie. La qualità dell'immagine dipende direttamente dall'illuminazione esterna dello schermo. I transistor in uno qualsiasi dei pixel possono guastarsi, il che porta alla comparsa di "punti morti" o pixel morti. Nessuno schermo può essere assicurato contro questo. Inoltre, le matrici TFT sono in gran parte ad alta intensità energetica, quindi il loro utilizzo come display per l'elettronica mobile ne fa uno dei più proprietà importanti- autonomia.

I transistor a film sottile, che costituivano la base del funzionamento delle matrici a cristalli liquidi, oggi si sono praticamente imbattuti in un campo diverso: gli schermi OLED li usano per controllare le loro matrici attive. Non ci sono più cristalli liquidi, ma composti organici.

Sito di ritrovamenti

1. LCD è un tipo di schermo a matrice basato su cristalli liquidi.
2. TFT è un tipo di matrice LCD attiva.
3. Il TFT si distingue dalle altre tecnologie LCD per l'uso di transistor a film sottile.
4. Le matrici TFT sono economiche, forniscono un'immagine di alta qualità, ma consumano molta energia.

L'immagine è formata con l'aiuto di singoli elementi, di norma, attraverso un sistema di scansione. I dispositivi semplici (orologi elettronici, telefoni, lettori, termometri, ecc.) possono avere un display monocromatico oa 2-5 colori. L'immagine multicolore viene generata utilizzando 2008) la maggior parte dei monitor desktop basati su matrici TN- (e alcuni *VA), così come tutti i display dei laptop, utilizzano matrici con colore a 18 bit (6 bit per canale), l'emulazione a 24 bit è sfarfallio con dithering.

Dispositivo monitor LCD

LCD a colori sub-pixel

Ogni pixel di un display LCD è costituito da uno strato di molecole tra due elettrodi trasparenti e due filtri polarizzatori i cui piani di polarizzazione sono (solitamente) perpendicolari. In assenza di cristalli liquidi, la luce trasmessa dal primo filtro viene quasi completamente bloccata dal secondo.

La superficie degli elettrodi a contatto con i cristalli liquidi è appositamente trattata per l'orientamento iniziale delle molecole in una direzione. In una matrice TN, queste direzioni sono reciprocamente perpendicolari, quindi le molecole si allineano in una struttura elicoidale in assenza di stress. Questa struttura rifrange la luce in modo tale che prima del secondo filtro il suo piano di polarizzazione ruoti e la luce lo attraversi senza perdite. Fatta eccezione per l'assorbimento di metà della luce non polarizzata da parte del primo filtro, la cella può essere considerata trasparente. Se viene applicata una tensione agli elettrodi, le molecole tendono ad allinearsi nella direzione del campo, il che distorce la struttura elicoidale. In questo caso, le forze elastiche contrastano questo, e quando la tensione viene interrotta, le molecole ritornano nella loro posizione originale. Con un'intensità di campo sufficiente, quasi tutte le molecole diventano parallele, il che porta all'opacità della struttura. Variando la tensione è possibile controllare il grado di trasparenza. Se viene applicata una tensione costante per lungo tempo, la struttura a cristalli liquidi può degradarsi a causa della migrazione di ioni. Per risolvere questo problema viene applicata una corrente alternata, ovvero un cambio di polarità del campo ad ogni indirizzamento della cella (l'opacità della struttura non dipende dalla polarità del campo). Nell'intera matrice è possibile controllare singolarmente ciascuna delle celle, ma all'aumentare del loro numero ciò diventa difficile, poiché aumenta il numero di elettrodi richiesti. Pertanto, l'indirizzamento per righe e colonne viene utilizzato quasi ovunque. La luce che passa attraverso le celle può essere naturale, riflessa dal substrato (nei display LCD senza retroilluminazione). Ma più spesso utilizzato, oltre all'indipendenza dall'illuminazione esterna, stabilizza anche le proprietà dell'immagine risultante. Pertanto, un monitor LCD completo è costituito da un'elettronica che elabora il segnale video in ingresso, una matrice LCD, un modulo di retroilluminazione, un alimentatore e un alloggiamento. È la combinazione di questi componenti che determina le proprietà del monitor nel suo insieme, sebbene alcune caratteristiche siano più importanti di altre.

Specifiche del monitor LCD

Le caratteristiche più importanti dei monitor LCD:

• Risoluzione : Orizzontale e dimensioni verticali, espresso in pixel . A differenza dei monitor CRT, gli LCD hanno una risoluzione fisica "nativa", il resto è ottenuto per interpolazione.

Frammento di matrice di monitor LCD (0,78x0,78 mm), ingrandito 46 volte.

• Dimensione punto: la distanza tra i centri dei pixel adiacenti. Direttamente correlato alla risoluzione fisica.

• Proporzioni (formato) dello schermo: il rapporto tra larghezza e altezza, ad esempio: 5:4, 4:3, 5:3, 8:5, 16:9, 16:10.

• Diagonale visibile: la dimensione del pannello stesso, misurata in diagonale. L'area di visualizzazione dipende anche dal formato: un monitor 4:3 ha un'area più ampia di un monitor 16:9 con la stessa diagonale.

• Contrasto: il rapporto tra la luminosità del punto più chiaro e quello più scuro. Alcuni monitor utilizzano un livello di retroilluminazione adattivo utilizzando lampade aggiuntive e la cifra di contrasto fornita per loro (chiamata dinamica) non si applica a un'immagine statica.

• Luminosità: la quantità di luce emessa da un display, solitamente misurata in candele per metro quadrato.

• Tempo di risposta: il tempo minimo impiegato da un pixel per modificare la propria luminosità. I metodi di misurazione sono ambigui.

• Angolo di visione: l'angolo al quale la diminuzione del contrasto raggiunge il valore specificato, per tipi diversi matrici e produttori diversi viene calcolato in modo diverso e spesso non può essere confrontato.

• Tipo di matrice: la tecnologia con cui è realizzato l'LCD.

• Ingressi: (es. DVI, HDMI, ecc.).

Tecnologia

Orologio con display LCD

I monitor LCD sono stati sviluppati nel 1963 presso il David Sarnoff Research Center della RCA a Princeton, nel New Jersey.

Le principali tecnologie nella produzione di display LCD: TN + film, IPS e MVA. Queste tecnologie differiscono nella geometria delle superfici, del polimero, della piastra di controllo e dell'elettrodo frontale. Grande importanza hanno la purezza e il tipo di polimero con le proprietà dei cristalli liquidi, utilizzati in sviluppi specifici.

Il tempo di risposta dei monitor LCD progettati utilizzando la tecnologia SXRD (ing. Display riflettente Silicon X-tal - matrice a cristalli liquidi riflettente al silicio), ridotta a 5 ms. Sony, Sharp e Philips hanno sviluppato congiuntamente la tecnologia PALC. Cristallo liquido indirizzato al plasma - controllo al plasma dei cristalli liquidi), che unisce i vantaggi dei pannelli LCD (luminosità e ricchezza di colori, contrasto) e dei pannelli al plasma (ampi angoli di visione in orizzontale, H, e in verticale, V, alta frequenza di aggiornamento). Questi display utilizzano celle al plasma a scarica di gas come controllo della luminosità e una matrice LCD viene utilizzata per il filtraggio del colore. La tecnologia PALC consente di indirizzare individualmente ciascun pixel del display, il che significa controllabilità e qualità dell'immagine insuperabili.

TN+pellicola (Twisted Nematic + pellicola)

La parte "pellicola" nel nome della tecnologia indica uno strato aggiuntivo utilizzato per aumentare l'angolo di visione (da circa 90° a 150°). Attualmente, il prefisso "film" viene spesso omesso, chiamando tali matrici semplicemente TN. Purtroppo non è stato ancora trovato un modo per migliorare il contrasto e il tempo di risposta per i pannelli TN, e il tempo di risposta per questo tipo di matrice è attualmente uno dei migliori, ma il livello di contrasto no.

Il film TN + è la tecnologia più semplice.

La matrice pellicola TN + funziona così: se non viene applicata tensione ai sub-pixel, i cristalli liquidi (e la luce polarizzata che trasmettono) ruotano l'uno rispetto all'altro di 90° su un piano orizzontale nello spazio tra le due lastre . E poiché la direzione di polarizzazione del filtro sulla seconda piastra forma un angolo di 90° con la direzione di polarizzazione del filtro sulla prima piastra, la luce lo attraversa. Se i sottopixel rosso, verde e blu sono completamente illuminati, sullo schermo si formerà un punto bianco.

I vantaggi della tecnologia includono il tempo di risposta più breve tra le matrici moderne, nonché il basso costo.

IPS (commutazione sul piano)

La tecnologia In-Plane Switching è stata sviluppata da Hitachi e NEC e aveva lo scopo di superare le carenze del film TN +. Tuttavia, mentre l'IPS è stato in grado di raggiungere un angolo di visione di 170°, oltre a contrasto e riproduzione dei colori elevati, il tempo di risposta è rimasto basso.

Attualmente, le matrici con tecnologia IPS sono gli unici monitor LCD che trasmettono sempre la profondità del colore RGB completa: 24 bit, 8 bit per canale. Le matrici TN sono quasi sempre a 6 bit, così come la parte MVA.

Se non viene applicata alcuna tensione all'IPS, le molecole di cristalli liquidi non ruotano. Il secondo filtro viene sempre ruotato perpendicolarmente al primo e non passa luce attraverso di esso. Pertanto, la visualizzazione del colore nero è vicina all'ideale. Se il transistor si guasta, il pixel "rotto" per il pannello IPS non sarà bianco, come per la matrice TN, ma nero.

Quando viene applicata una tensione, le molecole di cristalli liquidi ruotano perpendicolarmente alla loro posizione iniziale e trasmettono luce.

L'IPS è stato ora soppiantato dalla tecnologia S-IPS(Super-IPS, anno Hitachi), che eredita tutti i vantaggi della tecnologia IPS riducendo i tempi di risposta. Ma, nonostante il colore dei pannelli S-IPS si sia avvicinato ai monitor CRT convenzionali, il contrasto rimane ancora un punto debole. S-IPS è utilizzato attivamente nei pannelli da 20", LG. Philips, NEC rimangono gli unici produttori di pannelli che utilizzano questa tecnologia.

AS-IPS- La tecnologia Advanced Super IPS (Advanced Super-IPS), è stata sviluppata anche da Hitachi Corporation nel corso dell'anno. I principali miglioramenti sono stati nel livello di contrasto dei pannelli S-IPS convenzionali, avvicinandolo a quello dei pannelli S-PVA. AS-IPS è utilizzato anche come nome per i monitor LG.Philips Corporation.

A-TW-IPS- Advanced True White IPS (IPS avanzato con bianco reale), sviluppato da LG.Philips per l'azienda. La maggiore potenza del campo elettrico ha permesso di ottenere angoli di visione e luminosità ancora maggiori, nonché di ridurre la distanza interpixel. I display basati su AFFS sono utilizzati principalmente nei tablet PC, su matrici prodotte da Hitachi Displays.

*VA (Allineamento Verticale)

MVA- Allineamento verticale multidominio. Questa tecnologia è stata sviluppata da Fujitsu come compromesso tra le tecnologie TN e IPS. Gli angoli di visione orizzontali e verticali per le matrici MVA sono di 160°(at modelli moderni monitor fino a 176-178 gradi), mentre grazie all'utilizzo delle tecnologie di accelerazione (RTC), queste matrici non sono molto indietro rispetto a TN + Film in termini di tempo di risposta, ma superano notevolmente le caratteristiche di quest'ultimo in termini di profondità e fedeltà del colore.

MVA è il successore della tecnologia VA introdotta nel 1996 da Fujitsu. I cristalli liquidi della matrice VA, quando la tensione è spenta, sono allineati perpendicolarmente al secondo filtro, cioè non trasmettono luce. Quando viene applicata la tensione, i cristalli ruotano di 90° e sullo schermo appare un punto luminoso. Come nelle matrici IPS, i pixel non trasmettono luce in assenza di tensione, quindi, quando si guastano, sono visibili come punti neri.

I vantaggi della tecnologia MVA sono il colore nero intenso e l'assenza sia di una struttura cristallina elicoidale che di un doppio campo magnetico.

Svantaggi di MVA rispetto a S-IPS: perdita di dettaglio nelle ombre con una vista perpendicolare, dipendenza del bilanciamento del colore dell'immagine dall'angolo di visione, tempo di risposta più lungo.

Gli analoghi di MVA sono tecnologie:

• PVV (Allineamento verticale modellato) di Samsung.
• Super PVA da Samsung.
• Super MVA dall'OCM.

Le matrici MVA / PVA sono considerate un compromesso tra TN e IPS, sia in termini di costo che di qualità del consumatore.

Vantaggi e svantaggi

Distorsione dell'immagine sul monitor LCD con un ampio angolo di visione

Primo piano di una tipica matrice LCD. Al centro, puoi vedere due subpixel difettosi (verde e blu).

Attualmente, i monitor LCD sono la direzione principale e in rapido sviluppo nella tecnologia dei monitor. I loro vantaggi includono: dimensioni e peso ridotti rispetto ai CRT. I monitor LCD, a differenza dei CRT, non presentano sfarfallio visibile, difetti di messa a fuoco e convergenza, interferenze da campi magnetici, problemi con la geometria e la nitidezza dell'immagine. Il consumo energetico dei monitor LCD è 2-4 volte inferiore a quello degli schermi CRT e al plasma di dimensioni comparabili. Il consumo energetico dei monitor LCD è determinato al 95% dalla potenza delle lampade di retroilluminazione o dalla matrice di retroilluminazione a LED (ing. retroilluminazione- luce posteriore) matrice LCD. In molti monitor moderni (2007), per regolare la luminosità del bagliore dello schermo da parte dell'utente, viene utilizzata la modulazione dell'ampiezza dell'impulso delle lampade di retroilluminazione con una frequenza da 150 a 400 o più Hertz. La retroilluminazione a LED viene utilizzata principalmente nei display di piccole dimensioni, anche se negli ultimi anni è stata sempre più adottata nei laptop e persino nei monitor desktop. Nonostante le difficoltà tecniche della sua implementazione, presenta anche evidenti vantaggi rispetto alle lampade fluorescenti, ad esempio di più vasta gamma radiazioni, e quindi la gamma di colori.

D'altra parte, i monitor LCD presentano anche alcuni inconvenienti, spesso fondamentalmente difficili da eliminare, ad esempio:

• A differenza dei CRT, possono visualizzare un'immagine nitida in una sola risoluzione ("standard"). Il resto si ottiene per interpolazione con perdita di chiarezza. Inoltre, risoluzioni troppo basse (ad esempio 320x200) non possono essere visualizzate affatto su molti monitor.
• La gamma cromatica e la precisione del colore sono inferiori rispettivamente a quelle dei pannelli al plasma e dei CRT. Su molti monitor è presente una irrecuperabile irregolarità nella trasmissione della luminosità (bande nei gradienti).
• Molti monitor LCD hanno un contrasto e una profondità del nero relativamente bassi. L'aumento del contrasto effettivo è spesso associato a semplice amplificazione luminosità della retroilluminazione, fino a valori scomodi. Il rivestimento lucido ampiamente utilizzato della matrice influisce solo sul contrasto soggettivo in condizioni di luce ambientale.
• per colpa di requisiti stringenti ad uno spessore costante delle matrici, si pone un problema di irregolarità cromatica uniforme (irregolarità del controluce).
• Anche il tasso effettivo di modifica dell'immagine rimane inferiore a quello dei display CRT e al plasma. La tecnologia Overdrive risolve solo in parte il problema della velocità.
• La dipendenza del contrasto dall'angolo di visione è ancora uno svantaggio significativo della tecnologia.
• I monitor LCD prodotti in serie sono più vulnerabili dei CRT. La matrice non protetta dal vetro è particolarmente sensibile. Con una forte pressione, è possibile un degrado irreversibile. C'è anche il problema dei pixel difettosi.
• Contrariamente alla credenza popolare, i pixel del monitor LCD si degradano, sebbene il tasso di degradazione sia il più lento di tutte le tecnologie di visualizzazione.

Una tecnologia promettente che può sostituire i monitor LCD è spesso considerata display OLED. D'altra parte, questa tecnologia ha incontrato difficoltà nella produzione di massa, soprattutto per matrici con una grande diagonale.

Guarda anche

• Area dello schermo visibile
• Rivestimento antiriflesso
• it:Retroilluminazione

Collegamenti

• Informazioni sulle lampade fluorescenti utilizzate per illuminare il pannello LCD
• Display a cristalli liquidi (tecnologie TN + pellicola, IPS, MVA, PVA)

Letteratura

• Artamonov O. Parametri dei moderni monitor LCD
• Mukhin I. A. Come scegliere un monitor LCD? . "Mercato Computer-Business", n. 4 (292), gennaio 2005, pp. 284-291.
• Mukhin I. A. Sviluppo di monitor a cristalli liquidi. "TRASMISSIONE Emittenti televisive e radiofoniche": parte 1 - n. 2 (46) marzo 2005, p.55-56; Parte 2 - N. 4(48) giugno-luglio 2005, p.71-73.
• Mukhin I. A. Moderni dispositivi di visualizzazione a schermo piatto "TRASMISSIONE Trasmissioni televisive e radiofoniche": n. 1(37), gennaio-febbraio 2004, p.
• Mukhin I. A., Ukrainskiy O. V. Metodi per migliorare la qualità di un'immagine televisiva riprodotta da pannelli a cristalli liquidi. Materiali del rapporto alla conferenza scientifica e tecnica "Modern Television", Mosca, marzo 2006.

Prima della distribuzione di massa degli smartphone, al momento dell'acquisto dei telefoni, li valutavamo principalmente in base al design e solo occasionalmente prestavamo attenzione funzionalità. I tempi sono cambiati: ora tutti gli smartphone hanno approssimativamente le stesse capacità e, guardando solo il pannello frontale, è difficile distinguere un gadget dall'altro. È venuto alla ribalta specifiche dispositivi, e il più importante tra loro per molti è lo schermo. Ti diremo cosa si nasconde dietro i termini TFT, TN, IPS, PLS e ti aiuteremo a scegliere uno smartphone con le caratteristiche dello schermo desiderate.

Tipi di matrici

A smartphone moderni Vengono utilizzate principalmente tre tecnologie per la produzione di matrici: due si basano su cristalli liquidi - TN + film e IPS, e la terza - AMOLED - su diodi organici a emissione di luce. Ma prima di iniziare, vale la pena parlare dell'acronimo TFT, che è fonte di molti malintesi. I TFT (transistor a film sottile) sono transistor a film sottile utilizzati per controllare il funzionamento di ogni sub-pixel degli schermi moderni. La tecnologia TFT è utilizzata in tutti i tipi di schermi sopra elencati, incluso AMOLED, quindi se da qualche parte si dice di confrontare TFT e IPS, allora questa è una domanda fondamentalmente sbagliata.

La maggior parte delle matrici TFT utilizza silicio amorfo, ma recentemente è stato introdotto in produzione il TFT su silicio policristallino (LTPS-TFT). I principali vantaggi della nuova tecnologia sono la riduzione del consumo energetico e le dimensioni dei transistor, che consentono di ottenere densità di pixel elevate (oltre 500 ppi). OnePlus One è diventato uno dei primi smartphone con display IPS e matrice LTPS-TFT.

Smartphone One Plus One

Ora che ci siamo occupati di TFT, passiamo direttamente ai tipi di matrici. Nonostante l'ampia varietà di varietà LCD, hanno tutte lo stesso principio di funzionamento di base: la corrente applicata alle molecole dei cristalli liquidi imposta l'angolo di polarizzazione della luce (influenza la luminosità del subpixel). La luce polarizzata passa quindi attraverso un filtro luminoso e viene colorata nel colore del subpixel corrispondente. Le prime ad apparire negli smartphone sono state le matrici cinematografiche TN + più semplici ed economiche, il cui nome è spesso abbreviato in TN. Hanno piccoli angoli di visione (non più di 60 gradi quando deviati dalla verticale) e, anche con piccole inclinazioni, l'immagine sugli schermi con tali matrici è invertita. Tra gli altri svantaggi delle matrici TN ci sono il basso contrasto e la bassa precisione del colore. Ad oggi, tali schermi vengono utilizzati solo negli smartphone più economici e la stragrande maggioranza dei nuovi gadget ha display più avanzati.

La tecnologia più comune nei gadget mobili ora è la tecnologia IPS, a volte indicata come SFT. Le matrici IPS sono apparse 20 anni fa e da allora sono state prodotte in varie modifiche, il cui numero è vicino alle due dozzine. Tuttavia, vale la pena evidenziare tra loro quelli tecnologicamente più avanzati e utilizzati attivamente questo momento: AH-IPS di LG e PLS di Samsung, che sono molto simili nelle loro proprietà, che hanno persino causato una causa tra i produttori. Le moderne modifiche IPS hanno ampi angoli di visione vicini a 180 gradi, riproduzione realistica dei colori e offrono la possibilità di creare display con un'elevata densità di pixel. Sfortunatamente, i produttori di gadget non riportano quasi mai il tipo esatto di matrici IPS, anche se quando si utilizza uno smartphone le differenze saranno visibili ad occhio nudo. Le matrici IPS più economiche sono caratterizzate dallo sbiadimento dell'immagine quando lo schermo è inclinato, nonché da una bassa precisione del colore: l'immagine può essere troppo "acida" o, al contrario, "sbiadita".

Per quanto riguarda il consumo di energia, nei display a cristalli liquidi è principalmente determinato dalla potenza degli elementi di retroilluminazione (gli smartphone utilizzano i LED per questo scopo), quindi il consumo di film TN + e matrici IPS può essere considerato approssimativamente lo stesso allo stesso livello di luminosità .

Le matrici create sulla base di diodi organici a emissione di luce (OLED) sono completamente diverse dagli LCD. In essi, gli stessi subpixel, che sono diodi organici a emissione di luce subminiaturizzati, fungono da fonte di luce. Poiché non è necessaria l'illuminazione esterna, tali schermi possono essere resi più sottili dei cristalli liquidi. Gli smartphone utilizzano una variazione della tecnologia OLED, AMOLED, che utilizza una matrice TFT attiva per guidare i sub-pixel. Questo è ciò che consente agli AMOLED di visualizzare i colori, mentre i pannelli OLED convenzionali possono essere solo monocromatici. Le matrici AMOLED forniscono i neri più profondi, poiché richiede solo lo spegnimento completo dei LED per "visualizzarlo". Rispetto agli LCD, queste matrici hanno un consumo energetico inferiore, soprattutto quando si utilizzano temi scuri, in cui le aree nere dello schermo non consumano affatto energia. Un'altra caratteristica di AMOLED sono i colori troppo saturi. All'alba della loro apparizione, tali matrici avevano davvero un'incredibile riproduzione dei colori e, sebbene tali "piaghe infantili" siano scomparse da tempo, la maggior parte degli smartphone con tali schermi ha ancora un'impostazione di saturazione integrata che consente di avvicinare l'immagine su AMOLED percezione agli schermi IPS.

Un'altra limitazione degli schermi AMOLED era la durata disuguale dei LED di diversi colori. Dopo un paio d'anni di utilizzo di uno smartphone, ciò potrebbe portare al burnout dei sub-pixel e all'immagine residua di alcuni elementi dell'interfaccia, principalmente sul pannello delle notifiche. Ma, come nel caso della riproduzione del colore, questo problema è scomparso da tempo ei moderni LED organici sono progettati per almeno tre anni di funzionamento continuo.

Riassumiamo brevemente. L'immagine più luminosa e di alta qualità al momento è fornita dalle matrici AMOLED: si dice che anche Apple utilizzi tali display in uno dei prossimi iPhone. Ma va tenuto presente che Samsung, in quanto principale produttore di tali pannelli, tiene per sé tutti gli ultimi sviluppi e vende le matrici "dell'anno scorso" ad altri produttori. Pertanto, quando scegli uno smartphone non Samsung, dovresti guardare a schermi IPS di alta qualità. Ma in nessun caso dovresti scegliere gadget con display TN + film: oggi questa tecnologia è già considerata obsoleta.

La percezione dell'immagine sullo schermo può essere influenzata non solo dalla tecnologia della matrice, ma anche dal modello dei subpixel. Tuttavia, con gli LCD, tutto è abbastanza semplice: in essi ogni pixel RGB è costituito da tre subpixel allungati che, a seconda della modifica della tecnologia, possono assumere la forma di un rettangolo o di un "segno di spunta".

Tutto è più interessante negli schermi AMOLED. Poiché in tali matrici i subpixel stessi sono le fonti di luce e l'occhio umano è più sensibile alla pura luce verde che al puro rosso o blu, l'utilizzo dello stesso schema in AMOLED come in IPS degraderebbe la riproduzione dei colori e renderebbe l'immagine irrealistica. Un tentativo di risolvere questo problema è stata la prima versione della tecnologia PenTile, che utilizzava due tipi di pixel: RG (rosso-verde) e BG (blu-verde), costituiti da due subpixel dei colori corrispondenti. Inoltre, se i subpixel rossi e blu avevano una forma vicina ai quadrati, quelli verdi sembravano piuttosto rettangoli fortemente allungati. Gli svantaggi di questo modello erano il colore bianco "sporco", i bordi frastagliati all'incrocio di colori diversi e con un basso ppi - una griglia chiaramente visibile del substrato subpixel, che appare a causa dell'eccessiva distanza tra loro. Inoltre, la risoluzione indicata nelle caratteristiche di tali dispositivi era "disonesta": se una matrice IPS HD ha 2764800 subpixel, allora una matrice AMOLED HD ne ha solo 1843200, il che ha portato a una differenza visibile nella chiarezza delle matrici IPS e AMOLED con ad occhio nudo, apparentemente la stessa densità di pixel. L'ultimo smartphone di punta con una tale matrice AMOLED era Samsung Galaxy SIII.

Nello smartpad Galaxy Note II, l'azienda sudcoreana ha tentato di abbandonare PenTile: lo schermo del dispositivo aveva pixel RBG a tutti gli effetti, sebbene con una disposizione insolita dei subpixel. Tuttavia, per ragioni poco chiare, Samsung ha successivamente abbandonato tale schema: forse il produttore ha dovuto affrontare il problema di aumentare ulteriormente i ppi.

Nel loro moderno Schermi Samsung restituito ai pixel RG-BG utilizzando un nuovo tipo di pattern chiamato Diamond PenTile. Nuova tecnologia ha permesso di rendere il colore bianco più naturale e, per quanto riguarda i bordi frastagliati (ad esempio, i singoli subpixel rossi erano chiaramente visibili attorno a un oggetto bianco su uno sfondo nero), questo problema è stato risolto ancora più facilmente, aumentando il ppi a tal punto che le irregolarità non erano più evidenti. Diamond PenTile è utilizzato in tutto Ammiraglie Samsung a partire dal Galaxy S4.

Alla fine di questa sezione, vale la pena menzionare un'altra immagine delle matrici AMOLED: PenTile RGBW, che si ottiene aggiungendo un quarto, bianco, ai tre subpixel principali. Fino all'avvento di Diamond PenTile, questo modello era l'unica ricetta per una pulizia Colore bianco, ma non si è mai diffuso, uno degli ultimi gadget mobili con PenTile RGBW è diventato Tavoletta Galassia Nota 10.1 2014. Le matrici AMOLED con pixel RGBW sono ora utilizzate nei televisori perché non richiedono un ppi elevato. Per correttezza, ricordiamo anche che i pixel RGBW possono essere utilizzati anche negli LCD, ma non siamo a conoscenza di esempi di utilizzo di tali matrici negli smartphone.

A differenza di AMOLED, le matrici IPS di alta qualità non hanno mai riscontrato problemi di qualità associati a pattern sub-pixel. Tuttavia, la tecnologia Diamond PenTile, insieme all'elevata densità di pixel, ha permesso ad AMOLED di recuperare e superare l'IPS. Pertanto, se sei esigente riguardo ai gadget, non dovresti acquistare uno smartphone con uno schermo AMOLED, che ha una densità di pixel inferiore a 300 ppi. A una densità maggiore, non si noteranno difetti.

Caratteristiche del progetto

La varietà di display dei moderni gadget mobili non si esaurisce solo con le tecnologie di imaging. Una delle prime cose che i produttori hanno preso in considerazione è stato il traferro tra il sensore capacitivo di proiezione e il display stesso. È così che è apparsa la tecnologia OGS, che combina il sensore e la matrice in un unico pacchetto di vetro a forma di sandwich. Ciò ha dato un significativo passo avanti nella qualità dell'immagine: la luminosità massima e gli angoli di visione sono aumentati, la riproduzione dei colori è stata migliorata. Naturalmente, anche lo spessore dell'intero pacchetto è stato ridotto, consentendo di più smartphone sottili. Ahimè, la tecnologia ha anche degli svantaggi: ora, se rompi il vetro, è quasi impossibile cambiarlo separatamente dal display. Ma i vantaggi in termini di qualità si sono rivelati ancora più importanti e ora gli schermi non OGS possono essere trovati solo nei dispositivi più economici.

Recentemente sono diventati popolari anche gli esperimenti con la forma del vetro. E hanno iniziato non di recente, ma almeno nel 2011: Sensazione HTC aveva un vetro concavo al centro che, secondo il produttore, avrebbe dovuto proteggere lo schermo dai graffi. Ma per la qualità nuovo livello tali occhiali sono usciti con l'avvento degli "schermi 2.5D" con vetro curvo ai bordi, che crea la sensazione di uno schermo "infinito" e rende più lisci i bordi degli smartphone. Tali occhiali vengono utilizzati attivamente nei loro gadget Azienda Apple e sono diventati sempre più popolari ultimamente.

Un passo logico nella stessa direzione è stata la piegatura non solo del vetro, ma anche del display stesso, resa possibile dall'utilizzo di substrati polimerici anziché di vetro. Qui il palmo, ovviamente, appartiene a Samsung con i suoi smartphone galassia Nota Edge, in cui una delle facce laterali dello schermo era curva.

Un altro modo è stato proposto da LG, che è riuscita a piegare non solo il display, ma l'intero smartphone lungo il suo lato corto. Tuttavia, LG G Flex e il suo successore non hanno guadagnato popolarità, dopodiché il produttore ha abbandonato l'ulteriore produzione di tali dispositivi.

Inoltre, alcune aziende stanno cercando di migliorare l'interazione umana con lo schermo, lavorando sulla sua parte tattile. Ad esempio, alcuni dispositivi sono dotati di sensori con sensibilità aumentata che consentono di lavorare con essi anche con i guanti, mentre altri schermi ricevono un substrato induttivo per supportare gli stilo. La prima tecnologia è utilizzata attivamente da Samsung e Microsoft (ex Nokia) e la seconda da Samsung, Microsoft e Apple.

Il futuro degli schermi

Non pensare che i display moderni negli smartphone abbiano raggiunto il punto più alto del loro sviluppo: la tecnologia ha ancora spazio per crescere. Uno dei più promettenti sono i display a punti quantici (QLED). Un punto quantico è un pezzo microscopico di un semiconduttore in cui gli effetti quantistici iniziano a svolgere un ruolo significativo. Semplificato, il processo di radiazione si presenta così: l'effetto di un debole corrente elettrica fa sì che gli elettroni del punto quantico cambino energia, emettendo luce nel processo. La frequenza della luce emessa dipende dalle dimensioni e dal materiale dei punti, in modo da poter ottenere quasi tutti i colori nella gamma visibile. Gli scienziati promettono che le matrici QLED avranno una migliore riproduzione dei colori, contrasto, maggiore luminosità e minore consumo energetico. In parte, la tecnologia dello schermo a punti quantici viene utilizzata negli schermi TV Sony e i prototipi sono disponibili da LG e Philips, ma non si parla dell'uso di massa di tali display su TV o smartphone.

È anche molto probabile che nel prossimo futuro vedremo negli smartphone non solo display curvi, ma anche completamente flessibili. Inoltre, prototipi quasi pronti per la produzione di massa di tali matrici AMOLED sono in circolazione da un paio d'anni. Il limite è l'elettronica dello smartphone, che è ancora impossibile rendere flessibile. D'altra parte, le grandi aziende possono cambiare il concetto stesso di smartphone rilasciando qualcosa come il gadget mostrato nella foto qui sotto: non ci resta che aspettare, perché lo sviluppo della tecnologia sta avvenendo proprio davanti ai nostri occhi.

Questa tecnologia per la produzione di matrici è già entrata saldamente mondo moderno. Ha abbastanza concorrenza.

Ma per capire quale tecnologia è migliore, dovresti capire cosa sono le matrici ips e come sono migliori.

Il nome stesso "IPS" sta per In-Plan-Switching, che letteralmente può essere tradotto come "cambio in loco".

In poche parole, questo la tecnologia consente di visualizzare l'immagine su un monitor con una matrice più attiva.

Matrice IPS indica un tipo di schermo a cristalli liquidi. Questo tipo è stato scoperto da Hitachi e NEC come risultato di una ricerca nel 1996.

Al momento, anche LG si è occupata del miglioramento di questa tecnologia. Abbiamo sviluppato questa tecnologia come alternativa ai display LCD TN+film.

Da allora molti produttori utilizzano apparecchiature con questa tecnologia di produzione di display può migliorare significativamente la riproduzione del colore e la qualità dell'immagine.

Il lavoro degli schermi a cristalli liquidi sulla polarizzazione si basa.

Normalmente, la luce che vediamo non è polarizzata. Ciò significa che le sue onde giacciono su molti piani diversi.

Esistono sostanze che possono piegare la luce su un piano e tali sostanze sono chiamate polarizzatori.

La luce non può passare attraverso due polarizzatori i cui piani sono distanti 90 gradi l'uno dall'altro.

Quando un'altra sostanza si trova tra di loro, in grado di modificare il vettore di incidenza della luce dell'angolo richiesto, allora saremo in grado di controllare la luminosità.

La matrice dello schermo LCD più semplice contiene le seguenti parti:

• Lampada di illuminazione, principalmente al mercurio;
• Riflettori e guide luminose polimeriche, che forniscono un'illuminazione uniforme nel sistema;
• Filtro polarizzatore;
• Substrato in lastra di vetro con contatti depositati su di esso;
• Cristalli liquidi;
• Un altro polarizzatore;
• Substrato di vetro di chiusura con contatti.

Oltre al filtro standard, nelle matrici dei colori è integrato un filtro colore. Ogni pixel è costituito da punti di tre colori, raccolti in celle: rosso, blu e verde.

Ognuna delle celle è accesa o spenta, formando così sfumature e colori. L'accensione di tutte le celle contemporaneamente darà il colore bianco.

Le matrici possono essere divise in passive e attive. I passivi sono altrimenti chiamati semplici.

In essi, il controllo è pixel per pixel, il che significa da cella a cella.

Nella produzione di schermi a cristalli liquidi con questa tecnologia, spesso sorge il problema che con un aumento della diagonale aumentano automaticamente le lunghezze dei conduttori che trasmettono corrente ai pixel.

Questo problema si esprime nel fatto che se i conduttori sono troppo lunghi, durante il trasferimento della modifica all'ultimo pixel, il primo si scaricherà già e si spegnerà.

Inoltre, a causa della grande lunghezza, la tensione peggiora.

Questo problema è stato risolto con la creazione di matrici attive. TFT (Thin Film Transistor) è diventata la tecnologia principale.

Questa tecnologia ha permesso di controllare i pixel individualmente, il che riduce significativamente il tempo di risposta della matrice.

Pertanto, è diventato possibile creare monitor e TV con le diagonali più grandi.

I transistor si trovano separatamente e non dipendono l'uno dall'altro. Ogni cella di pixel ha il proprio transistor.

Per evitare che la cella perda carica, un condensatore va ai pixel, che funge da buffer di capacità.

A causa di ciò, il tempo di reazione è notevolmente ridotto.

Tipi di matrici IPS

Leggi anche:matrice pls che cos'è? Panoramica sull'esempio di Philips 276E7Q + Recensioni

Per tutto il tempo che esiste questa tecnologia, sono stati creati molti tipi di matrici IPS. Sono stati migliorati per una trasmissione delle immagini più chiara e migliore.

Ad oggi esistono 7 tipi di matrici:

1 S-IPS (Super IPS) – Questo tipoè stato creato nel 1998. Ha notevolmente aumentato il contrasto dell'immagine e ridotto il tempo di risposta.

2 AS-IPS (Advanced Super IPS) - Questa tecnologia è stata scoperta nel 2002. Ha aumentato la luminosità e aumentato ulteriormente il contrasto, grazie al quale la qualità della trasmissione delle immagini è migliorata in modo significativo.

3 H-IPS (Horisontal IPS) - Questo tipo è stato creato nel 2007. In esso, gli sviluppatori hanno ottimizzato la trasmissione del colore bianco e aumentato ulteriormente il contrasto. Questo miglioramento ha permesso di realizzare immagini con più naturalezza. Soprattutto, gli editor di foto sono rimasti soddisfatti di questo miglioramento, poiché molti dettagli sono diventati più visibili durante la modifica delle fotocellule.

4 E-IPS (Enhanced-IPS) - Questo tipo è stato sviluppato nel 2009. L'innovazione ha ridotto i tempi di risposta e migliorato la trasparenza. Inoltre, tali matrici hanno un consumo energetico inferiore. Ciò si ottiene installando al loro interno gambe di retroilluminazione a bassa potenza ed economiche. Di conseguenza, la qualità dell'immagine a causa del minor consumo energetico è leggermente ridotta.

5 P-IPS (Professional IPS) - Nel 2010 è stato rilasciato un nuovo tipo di IPS. Ha notevolmente aumentato il numero di colori e sfumature, grazie ai quali l'immagine è diventata ancora più colorata e dettagliata. Questo tipo di matrice viene utilizzato in attrezzature più professionali, quindi è più costoso.

6 S-IPS II (Super IPS II) - Una versione migliorata del primo tipo. È stato sviluppato immediatamente dopo P-IPS.

7 AH-IPS (Advanced High IPS) - Oggi, questo è il massimo migliore vista Matrice IPS, sviluppata nel 2011. Ha notevolmente migliorato la naturalezza, la luminosità e la chiarezza dell'immagine trasmessa. Al momento, questo tipo è il principale nella produzione di moderne apparecchiature con display.

Tipi di retroilluminazione IPS

Assolutamente in qualsiasi matrice c'è una retroilluminazione incorporata. In IPS, i principali tipi di retroilluminazione sono lampade fluorescenti e retroilluminazione a LED (LED).

Fluorescente: un tipo di retroilluminazione più obsoleto. Oggi è abbastanza raro trovarlo. Questo tipo di illuminazione ha iniziato a scomparire dal mercato nel 2010.

La retroilluminazione a LED si trova nel 90% delle matrici. Migliora la riproduzione dei colori e la luminosità dello schermo.

Quando scegli una matrice, ovviamente, dovresti dare la preferenza a schermi e monitor con questo tipo di retroilluminazione.

Aumenterà anche il contrasto e la chiarezza dell'immagine sullo schermo e non farà stancare gli occhi quando si lavora a lungo al computer o al tablet.

Vantaggi e svantaggi dell'IPS

Questo tipo di matrice ha un gran numero di benefici.

Il principale è una migliore riproduzione del colore e luminosità.

Puoi anche notare gli angoli di visione aumentati, grazie ai quali l'immagine sarà chiaramente visibile da qualsiasi angolazione.

Un altro vantaggio intrinseco è che i pixel sono molto chiaramente visibili su questo tipo di matrice.

Gli utenti notano che il nero è più nero su una matrice IPS.

I colori rimanenti sono più saturi sullo schermo.

Tra le carenze si può notare l'alto costo.

Nonostante il fatto che la tecnologia sia radicata nel mercato da molto tempo, il suo costo è ancora elevato.

Ciò è dovuto a tariffe più elevate, nonché all'elevato costo delle materie prime.

Gli svantaggi sono ancora a bassa velocità. Mentre le matrici TN hanno un tempo di commutazione dell'immagine di 1 ms, per IPS questa cifra è di 8-10 ms.

Inoltre, gli utenti hanno notato un'elevata inerzia che, durante la visione di film in formato 3D, rallenta leggermente il frame rate.

Confronto tra display IPS e TFT

Leggi anche:LE 15 MIGLIORI Smart TV | Valutazione dei modelli attuali nel 2019

I display TFT sono un tipo di LCD che utilizza una matrice attiva guidata da transistor a film sottile. Lei è amplifica ogni pixel, migliora le prestazioni e il contrasto.

La creazione più avanzata è TFT IPS (IPS è un tipo di TFT), questo si manifesta nel fatto che i cristalli liquidi in esso contenuti si trovano in parallelo, quando la corrente li attraversa, girano dolcemente e rapidamente nell'altra direzione.

L'angolo di visione di tali display raggiunge i 180 gradi e l'immagine è caratterizzata da un contrasto elevato e una buona riproduzione dei colori.

Gli ultimi modelli di iPhone e iPad hanno scelto esattamente la versione IPS, ma il numero di pixel per unità di superficie.

Questo può essere un indicatore di quale di queste opzioni è più utile, affidabile e ha il potenziale per lo sviluppo.

Televisori con IPS

Leggi anche:Quale TV è meglio scegliere? TOP-12 modelli attuali del 2018

La dimensione dello schermo di questo televisore è di 40 pollici. Inoltre, dotato di una matrice IPS.

Lo schermo è sottile e il design è di altissima qualità. Risoluzione 1920x1080 pixel.

La retroilluminazione è a LED. Poiché la matrice è installata con la tecnologia IPS, gli angoli di visualizzazione sono appropriati: 178 gradi.

Questo modello ha la stessa diagonale del precedente - 40”.

Dotato di una matrice IPS, che viene illuminata con una retroilluminazione a LED a striscia.

La risoluzione di questo televisore è standard: 1920x1080 pixel. Gli angoli di visualizzazione corrispondono allo standard del tipo di matrice ed è di 178 gradi.

LG32LF510U

Poiché negli ultimi anni LG ha migliorato la tecnologia a matrice IPS, fornisce senza dubbio questo tipo di matrice alle proprie apparecchiature di produzione.

Questo modello di televisore ha una diagonale di 32” e una risoluzione di 1366x768 pixel. Tuttavia, ciò non influisce in alcun modo sulla qualità dell'immagine.

Gli angoli di visualizzazione, come tutti i dispositivi con una matrice IPS, sono di 178 gradi.

Leggi anche: I 10 migliori Ultrabook sul mercato | Valutazione attuale 2019

Lo schermo di questo modello di laptop ha una diagonale di 14 "con una matrice IPS integrata.

La finitura opaca dello schermo Acer SWIFT 3 non si riflette alla luce diretta.

L'angolo di visione è di 178 gradi, che è lo standard per questo tipo di matrice. Risoluzione: 1920x1080 pixel.

Questo modello di laptop ha una matrice IPS con una risoluzione di 1920x1080 pixel o 3840x2160 pixel (a seconda della modifica). Dimensioni dello schermo 15,6".

L'angolo di visione è standard per IPS 178 gradi.

Come di solito accade con le abbreviazioni utilizzate per denotare specifiche e caratteristiche tecniche, c'è confusione e sostituzione di concetti per quanto riguarda TFT e IPS. In gran parte a causa di descrizioni non qualificate dispositivi elettronici nei cataloghi, i consumatori pongono inizialmente la questione della scelta in modo errato. Quindi, la matrice IPS è una sorta di matrice TFT, quindi è impossibile confrontare queste due categorie tra loro. Tuttavia, per il consumatore russo, l'abbreviazione TFT spesso significa tecnologia TN-TFT, e in questo caso è già possibile fare una scelta. Quindi, parlando delle differenze tra schermi TFT e IPS, intendiamo gli schermi TFT realizzati utilizzando le tecnologie TN e IPS.
TN-TFT- tecnologia per realizzare una matrice di uno schermo a cristalli liquidi (su transistor a film sottile), quando i cristalli, in assenza di tensione, ruotano l'uno rispetto all'altro con un angolo di 90 gradi su un piano orizzontale tra due lastre. I cristalli sono disposti a spirale e, di conseguenza, quando viene applicata la massima tensione, i cristalli ruotano in modo tale che quando la luce li attraversa si formano dei pixel neri. Nessuna tensione - bianco.
IPS- tecnologia per realizzare una matrice di uno schermo a cristalli liquidi (su transistor a film sottile), quando i cristalli sono disposti parallelamente tra loro lungo un unico piano dello schermo, e non a spirale. In assenza di tensione, le molecole di cristalli liquidi non ruotano.
In pratica, la differenza più importante tra una matrice IPS e una matrice TN-TFT è l'aumento del livello di contrasto dovuto al display nero quasi perfetto. Il quadro è più chiaro.
La qualità della resa cromatica delle matrici TN-TFT lascia molto a desiderare. Ogni pixel in questo caso può avere una propria tonalità, diversa dalle altre, risultando in colori distorti. L'IPS tratta già l'immagine con molta più attenzione.
La velocità di risposta di TN-TFT è leggermente superiore a quella di altre matrici. L'IPS richiede tempo per ruotare l'intera gamma di cristalli paralleli. Pertanto, quando si eseguono attività in cui la velocità di disegno è importante, è molto più vantaggioso utilizzare le matrici TN. D'altra parte, nell'uso quotidiano, una persona non nota la differenza nel tempo di risposta.
Monitor e display basati su matrici IPS consumano molta più energia. Ciò è dovuto all'elevato livello di tensione richiesto per ruotare la matrice di cristalli. Pertanto, la tecnologia TN-TFT è più adatta per attività di risparmio energetico nei dispositivi mobili e portatili.
Gli schermi basati su IPS hanno ampi angoli di visione, ovvero non distorcono o invertono i colori se la visuale è inclinata. A differenza di TN, gli angoli di visualizzazione IPS sono di 178 gradi sia verticalmente che orizzontalmente.
Un'altra differenza importante per l'utente finale è il prezzo. TN-TFT è di gran lunga l'opzione di matrice più economica e prodotta in serie, quindi viene utilizzata nei modelli di elettronica economica.

TheDifference.ru ha stabilito che la differenza tra gli schermi TFT (TN-TFT) e IPS è la seguente:

Gli schermi IPS sono meno reattivi e hanno tempi di risposta più lunghi.
Gli schermi IPS offrono una migliore riproduzione dei colori e contrasto.
Gli angoli di visualizzazione degli schermi IPS sono molto più ampi.
Gli schermi IPS richiedono più potenza.
Gli schermi IPS sono più costosi.