Technologie de film TN +

Twisted Nematic + film (TN + film). La partie "film" dans le nom de la technologie signifie une couche supplémentaire utilisée pour augmenter l'angle de vision (environ jusqu'à 160°). C'est la technologie la plus simple et la moins chère. Il existe depuis longtemps et est utilisé dans la plupart des moniteurs vendus au cours des dernières années.

Avantages de la technologie de film TN+ :

- à bas prix;
- temps de réponse minimum d'un pixel à une action de contrôle.

Inconvénients de la technologie du film TN+ :

- contraste moyen ;
- problèmes de reproduction fidèle des couleurs ;
- des angles de vision relativement petits.

Technologie IPS

En 1995, Hitachi a développé la technologie In-Plane Switching (IPS) pour combler les lacunes des panneaux à film TN+. De petits angles de vision, des couleurs très spécifiques et un temps de réponse inacceptable (à l'époque) ont poussé Hitachi à développer une nouvelle technologie IPS qui a donné un bon résultat : des angles de vision corrects et une bonne reproduction des couleurs.

Dans les matrices IPS, les cristaux ne forment pas une spirale, mais tournent ensemble lorsqu'un champ électrique est appliqué. La modification de l'orientation des cristaux a permis d'obtenir l'un des principaux avantages des matrices IPS - les angles de vision ont été augmentés à 170 ° horizontalement et verticalement. Si aucune tension n'est appliquée à l'IPS, les molécules de cristaux liquides ne tournent pas. Le deuxième filtre polarisant est toujours orienté perpendiculairement au premier et aucune lumière ne le traverse. L'écran noir est idéal. Si le transistor tombe en panne, le pixel "cassé" de la dalle IPS ne sera pas blanc, comme pour la matrice TN, mais noir. Lorsqu'une tension est appliquée, les molécules de cristal liquide tournent perpendiculairement à leur position initiale parallèle à la base et transmettent la lumière.

L'alignement parallèle des cristaux liquides nécessitait le placement d'électrodes en peigne sur le substrat inférieur, ce qui dégradait considérablement le contraste de l'image, nécessitait un rétroéclairage plus puissant pour atteindre des niveaux de netteté normaux et entraînait une consommation d'énergie élevée et un temps important. Par conséquent, le temps de réponse d'une dalle IPS est généralement plus long que celui d'une dalle TN. Les panneaux IPS fabriqués à l'aide de la technologie sont nettement plus chers. Par la suite, les technologies basées sur IPS, Super-IPS (S-IPS) et Dual Domain IPS (DD-IPS) ont également été développées, cependant, en raison du coût élevé, les fabricants n'ont pas pu mettre ce type de dalle au premier plan.

Samsung pendant un certain temps, il a produit des panneaux fabriqués à l'aide de la technologie Advanced Coplanar Electrode (ACE) - un analogue de la technologie IPS. Cependant, aujourd'hui, la production de panneaux ACE a été réduite. Sur le marché moderne, la technologie IPS est représentée par des moniteurs avec une grande diagonale - 19 pouces ou plus.

Le temps de réponse important lors de la commutation d'un pixel entre deux états est plus que compensé par une excellente reproduction des couleurs, en particulier dans les panneaux fabriqués à l'aide d'une technologie améliorée appelée Super-IPS.

Super-IPS (S-IPS). Les moniteurs LCD S-IPS sont un choix intelligent pour le travail couleur professionnel. Hélas, les panneaux S-IPS ont exactement les mêmes problèmes de contraste que IPS et TN + Film - il est relativement faible, car le niveau de noir est de 0,5 à 1,0 cd / m2.

Parallèlement à cela, les angles de vision, s'ils ne sont pas idéaux (lorsqu'ils sont inclinés sur le côté, l'image perd sensiblement du contraste), alors ils sont très grands par rapport aux dalles TN : assis devant le moniteur, il est impossible de remarquer la moindre irrégularité dans couleur ou contraste en raison d'angles de vue insuffisants.

Actuellement connu les genres suivants matrices pouvant être considérées comme des dérivées d'IPS :

Avantages de la technologie S-IPS :

- excellent rendu des couleurs ;
- Angles de vision plus grands que les dalles TN+Film.

Inconvénients de la technologie S-IPS :

- prix élevé;
- temps de réponse important lors de la commutation d'un pixel entre deux états ;
- un pixel ou sous-pixel défectueux sur de telles matrices reste constamment à l'état éteint.

Ce type de dalle est bien adapté pour travailler avec la couleur, mais en même temps, les moniteurs sur dalles S-IPS sont également tout à fait adaptés aux jeux qui ne sont pas critiques pour un temps de réponse de 5 à 20 ms.

Technologie MVA

La technologie IPS s'est avérée relativement coûteuse, cette circonstance a obligé d'autres fabricants à développer leurs propres technologies. La technologie d'écran LCD à alignement vertical (VA) de Fujitsu est née, suivie de l'alignement vertical multidomaine (MVA), offrant à l'utilisateur un compromis raisonnable entre les angles de vision, la vitesse et la reproduction des couleurs.

Ainsi, en 1996, Fujitsu a proposé une autre technologie de fabrication de panneaux LCD VA - alignement vertical. Le nom de la technologie est trompeur. les molécules de cristaux liquides (à l'état statique) ne peuvent pas être complètement alignées verticalement en raison du renflement. Lorsqu'un champ électrique est créé, les cristaux s'alignent horizontalement et la lumière du rétroéclairage ne peut pas traverser les différentes couches du panneau.

La technologie MVA - alignement vertical multi-domaines - est apparue un an après VA. Le M dans MVA signifie "multi-domaine", c'est-à-dire de nombreux domaines dans une cellule.

L'essence de la technologie est la suivante: chaque sous-pixel est divisé en plusieurs zones et les filtres polarisants sont rendus directionnels. Fujitsu fabrique actuellement des panneaux avec jusqu'à quatre domaines de ce type par cellule. À l'aide de saillies sur la surface interne des filtres, chaque élément est divisé en zones de sorte que l'orientation des cristaux dans chaque zone spécifique soit la plus appropriée pour visualiser la matrice sous un certain angle, et les cristaux dans différentes zones se déplacent indépendamment . Grâce à cela, il a été possible d'obtenir d'excellents angles de vision sans distorsions de couleur notables de l'image - les zones plus lumineuses qui tombent dans le champ de vision lorsque l'observateur s'écarte de la perpendiculaire à l'écran seront compensées par des zones plus sombres à proximité, donc le contraste baissera légèrement. Lorsqu'un champ électrique est appliqué, les cristaux de toutes les zones s'alignent de telle sorte que, pratiquement quel que soit l'angle de vue, un point avec une luminosité maximale est visible.

Qu'est-ce qui a été réalisé grâce à l'application des nouvelles technologies ?

Premièrement, un bon contraste - le niveau de noir d'un panneau de haute qualité peut descendre en dessous de 0,5 cd / m2 (dépasser 600: 1), ce qui, bien qu'il ne lui permette pas de rivaliser à armes égales avec les moniteurs CRT, est nettement meilleur que le résultats des panneaux TN ou IPS. Le fond noir de l'écran du moniteur sur le panneau MVA dans l'obscurité n'a plus l'air si distinctement gris, et les irrégularités du rétroéclairage ont un effet nettement moindre sur l'image.

De plus, les panneaux MVA offrent également une assez bonne reproduction des couleurs - pas aussi bonne que S-IPS, mais assez bonne pour la plupart des besoins. Les pixels "cassés" paraissent noirs, le temps de réponse est environ 2 fois inférieur à celui des dalles IPS et TN anciennes. Ainsi, il existe un compromis optimal dans presque tous les domaines. Qu'y a-t-il dans la matière sèche ?

Avantages de la technologie MVA :

- temps de réaction court ;
- couleur noir profond (bon contraste) ;
- l'absence d'une structure hélicoïdale de cristaux et d'un double champ magnétique conduit à une consommation minimale d'électricité ;
- bonne reproduction des couleurs (légèrement inférieure au S-IPS).

Cependant, deux mouches dans la pommade ont quelque peu gâché l'idylle existante:

- lorsque la différence entre les états initial et final du pixel diminue, le temps de réponse augmente ;
La technologie est assez chère.

Malheureusement, les avantages théoriques de cette technologie n'ont pas été pleinement réalisés dans la pratique. 2003, tous les analystes prédisent un bel avenir aux écrans LCD équipés d'une dalle MVA, jusqu'à ce que AU Optronics présente une dalle TN+Film avec un temps de réponse de seulement 16ms. À d'autres égards, ce n'était pas mieux, et à certains égards même pire que les dalles TN 25 ms existantes (angles de vision réduits, mauvaise reproduction des couleurs), mais le temps de réponse rapide s'est avéré être un excellent appât marketing pour les consommateurs. De plus, le bon marché de la technologie dans un contexte de guerre des prix en cours, où chaque dollar supplémentaire par panneau était un lourd fardeau pour le fabricant, a renforcé la campagne de marketing financier. Les panneaux TN restent les moins chers encore aujourd'hui (beaucoup moins chers que les panneaux IPS et MVA). En raison de la combinaison de ces deux facteurs (attrait réussi pour le consommateur sous la forme d'un temps de réponse rapide et d'un prix bas), en actuellement Les moniteurs à panneau non TN+Film sont disponibles en quantités limitées. Les seules exceptions sont les modèles haut de gamme de Samsung sur PVA et les moniteurs très chers sur panneaux S-IPS conçus pour le travail couleur professionnel.

Le développeur de la technologie MVA, Fujitsu, a estimé que le marché des moniteurs LCD n'était pas assez intéressant pour lui-même et ne développe aujourd'hui pas de nouveaux panneaux, en transférant les droits à AU Optronics.

Technologie PVA

Après Fujitsu, Samsung a développé la technologie Patterned Vertical Alignment (PVA), qui reprend en termes généraux la technologie MVA et se distingue, d'une part, par des angles de vision légèrement plus grands, mais d'autre part, par le pire temps de réponse.

Apparemment, l'un des objectifs du développement était de créer une technologie similaire à MVA, mais exempte de brevets Fujitsu et des frais de licence associés. En conséquence, tous les inconvénients et avantages des panneaux PVA sont les mêmes que ceux des MVA.

Avantages de la technologie PVA :

- excellent contraste (le niveau de noir des panneaux PVA peut descendre jusqu'à 0,1-0,3 cd/m2) ;
- excellents angles de vision (lors de l'évaluation des angles de vision selon le rapport de contraste standard jusqu'à 10: 1, il s'avère qu'ils ne sont pas limités par le panneau, mais par le cadre d'écran en plastique dépassant au-dessus - les derniers moniteurs PVA ont 178 ° angles);
- bon rendu des couleurs.

Inconvénients de la technologie PVA :

- Les moniteurs sur panneaux PVA sont peu utiles pour les jeux dynamiques. En raison du temps de réponse important, lors de la commutation d'un pixel entre des états proches, l'image sera sensiblement floue ;
- pas le moins cher.

Un grand intérêt pour ce type de matrices est leur prévalence sur le marché. Si un moniteur sur une bonne matrice MVA de 19 pouces est presque impossible à trouver, alors avec PVA, leur développeur (Samsung) essaie de publier régulièrement de nouveaux modèles à vendre. Pour être juste, il convient de noter que d'autres sociétés produisent des moniteurs sur des matrices PVA un peu plus volontiers que sur MVA, mais la présence d'au moins un fabricant sérieux, comme Samsung, donne déjà aux matrices PVA un avantage tangible.

Un moniteur à base de PVA est un choix presque idéal pour le travail en raison de ses caractéristiques, qui sont les plus proches des moniteurs CRT de tous les types de matrices (à l'exception du long temps de réponse - le seul inconvénient sérieux du PVA). Les modèles 19 pouces basés sur eux sont faciles à trouver en vente et à des prix tout à fait raisonnables (par rapport, par exemple, aux moniteurs sur matrices S-IPS), donc lors du choix d'un moniteur fonctionnel pour lequel le comportement dans les jeux dynamiques n'est pas trop important, Assurez-vous de faire attention au PVA.

L'année dernière, Samsung a introduit la technologie Dynamical Capacitance Compensation, DCC (Dynamic Capacitance Compensation), qui, selon les ingénieurs, peut rendre le temps de commutation d'un pixel indépendant de la différence entre ses états final et initial. S'ils sont mis en œuvre avec succès, les panneaux DCC PVA seront parmi les plus rapides parmi tous les types de panneaux actuellement existants, tout en conservant leurs autres avantages.

Conclusion

Il y a beaucoup moins de fabricants de panneaux LCD que de fabricants de moniteurs. Cela est dû au fait que la production de panneaux nécessite la construction d'usines de haute technologie coûteuses (surtout dans des conditions de concurrence constante). La fabrication d'un moniteur basé sur un module LCD prêt à l'emploi (généralement un panneau LCD est fourni assemblé avec des lampes de rétroéclairage) est réduite à des opérations d'installation ordinaires, qui ne nécessitent pas de salles ultra-propres ni d'équipements de haute technologie.

Aujourd'hui, les plus grands fabricants et développeurs de panneaux sont une joint-venture entre Royal Philips Electronics et LG Electronics appelée LG.Philips LCD et Samsung.

LG.Philips LCD se spécialise principalement dans les panneaux IPS, les fournissant à des tiers grandes entreprises tels que Sony et NEC. Samsung est plus connu pour ses dalles TN+Film et PVA, principalement pour ses propres moniteurs.

Il est possible de déterminer exactement sur quel panneau un moniteur particulier est assemblé, uniquement en le démontant ou en trouvant des informations non officielles sur Internet (officiellement, le fabricant du panneau est rarement indiqué). Cependant, des informations sur tout modèle spécifique s'applique uniquement à ce modèle et n'affecte pas les autres moniteurs du même fabricant. Par exemple, dans différents modèles Les moniteurs Sony ont utilisé à différents moments des panneaux de LG.Philips, AU Optronics et Chunghwa Picture Tubes (CPT), et des moniteurs NEC, en plus de ceux répertoriés, également de Hitachi, Fujitsu, Samsung et Unipac, sans compter les propres panneaux de NEC. De plus, de nombreux fabricants installent différents panneaux sur des moniteurs du même modèle, mais avec des temps de sortie différents - à mesure que de nouveaux modèles de panneaux apparaissent, les anciens sont simplement remplacés sans changer le marquage du moniteur.

Fondamentaux de la surveillance. Types de matrice : IPS

Beaucoup de temps s'est écoulé depuis la création du premier moniteur à cristaux liquides, lorsque le monde s'est rendu compte qu'il ne pouvait pas continuer comme ça - la qualité fournie par la technologie TN n'était clairement pas suffisante. Les innovations conçues pour corriger les lacunes des matrices TN (détaillées et discutées dans les articles précédents) n'ont sauvé la situation que partiellement. Par conséquent, au milieu des années 90 du siècle dernier, une recherche active de nouvelles solutions a commencé qui pourrait amener la qualité des moniteurs LCD à un niveau fondamentalement nouveau.

Il se trouve que dans le monde de la technologie, certains cherchent des solutions aux problèmes émergents en améliorant les développements existants, tandis que d'autres n'ont pas peur de tout recommencer à zéro. Les fiers Japonais, sous les auspices, ont longuement regardé tout ce bruit, puis ont soupiré, retroussé leurs manches et, en 1996, ont montré au monde leur propre développement, dépourvu des inconvénients de la technologie TN. Elle a été nommée IPS (commutation dans le plan), qui peut être traduit par "changement dans l'avion". Elle différait de la matrice TN standard en ce que, premièrement, les cristaux de la matrice n'étaient pas tordus, mais étaient disposés parallèlement les uns aux autres dans le même plan (d'où le nom). Et deuxièmement, les deux contacts d'application de tension étaient situés du même côté de la cellule.

Représentation schématique d'une cellule dans une matrice IPS

Quel a été le résultat ? Dans les matrices IPS, en l'absence de tension, la lumière ne traversait pas les polariseurs, donc, contrairement à la technologie TN, la couleur noire ici était exactement noire. Les premières versions se distinguaient par une autre caractéristique - en regardant l'écran de côté, la couleur noire donnait une teinte violette (plus tard, ce problème a été résolu). À l'état éteint, la matrice ne laissait pas passer la lumière, alors maintenant, si un pixel échouait, alors, contrairement aux matrices TN, pas un point lumineux n'apparaissait, mais un noir. De plus, la qualité de la reproduction des couleurs a augmenté d'un ordre de grandeur.

Mais, comme c'est généralement le cas dans de tels cas, la solution d'anciens problèmes en a fait surgir de nouveaux. En raison des particularités de la "conception", afin de faire tourner les cristaux, cela a commencé à prendre beaucoup plus de temps, respectivement, la matrice est devenue beaucoup plus "lente". De plus, comme les deux contacts étaient situés du même côté, cela réduisait la surface utilisable (légèrement, mais néanmoins), ce qui, à son tour, entraînait une diminution de la luminosité et du contraste des panneaux créés à l'aide de cette technologie.

Mais ce n'est pas tout. La consommation d'énergie a également augmenté - à la fois en raison de solutions techniques et en raison de l'utilisation de sources lumineuses plus puissantes. De ce fait, le prix de ces matrices est assez élevé.

Dans tous les cas, la qualité d'image est devenue beaucoup plus élevée, ce qui a permis à plusieurs entreprises de se précipiter activement à la recherche de mises à niveau afin de réduire les paramètres "nocifs" et d'améliorer les avantages. Simultanément avec Hitachi, la même technologie a commencé à être utilisée (seulement ils l'ont appelée TFT super fin, ou SFT).

Déjà en 1998, Hitachi a mis à niveau les panneaux IPS, réduisant ainsi le temps de réponse. La technologie qu'ils appelaient S-IPS, a immédiatement adopté des géants tels que. Il est à noter qu'aujourd'hui c'est en direction d'IPS qu'il y a le plus de modifications qui se sont éloignées de la version originale. Et bien que les points généraux concernant ces matrices demeurent, dans de nombreuses modifications, certains paramètres ont été considérablement améliorés.

TN(tordu - nématique )— matrices- une sorte de technologie de production LCD panneaux, principalement budgétaire. Certains fabricants les appellent TN +film, bien que toutes les matrices modernes soient TN+film, juste aucune notation.

Est le plus pas cher à fabriquer(et plus vieux) et a le plus bas prix. Il n'a pas de sous-pixels et la structure cristalline est très simple.

La structure des cristaux a un type en spirale. En l'absence de tension sur les électrodes, les cristaux s'alignent en spirale, mais pas bien structuré et faire passer la lumière à travers des filtres (blancs). Lorsque la tension maximale est appliquée aux électrodes, les cristaux s'alignent perpendiculaire filtres, le pixel ne transmet pas de lumière (noir). Les cristaux agissent comme conducteurs d'un faisceau de lumière. Le pixel "cassé" est typiquement blanc et les sous-pixels sont rouges, bleus, verts.

Obtenir un positionnement précis des cristaux sur TN matrice impossible chaque pixel est unique à sa manière. Naturellement, ils ne conviennent pas aux moniteurs professionnels précis en raison des différences possibles dans les tons de chaque pixel.

Il convient également de noter le très faible» angles de vue en raison des caractéristiques du filtre de lumière, qui est situé principalement horizontalement. Les angles horizontaux sont acceptables, mais verticalement tout est bien pire. Film supplémentaire dans la technologie TN+film, a partiellement résolu ce problème en élargissant les angles de vision et en "gonflant" le flux de couleur vers l'extérieur. Mais angles de vue n'a pas d'importance faible par rapport avec les autres LCD matrices. Sous-pixels dans tout le capteur structure identique, mais chacun a une des trois couleurs. Ceci est réalisé en appliquant une couche spéciale de polariseur rouge, vert ou de couleur bleue. C'est pratiquement la dernière couche sur la matrice, il n'y a alors que des couches de polarisation supplémentaires et film protecteur matrices.

Principal Avantage TNmatrices est un vitesse de réponse élevée d'ailleurs. Ces matrices sont souvent appelées " jeu vidéo". Mais ici, vous devez sacrifier quelque chose.

Dans ce cas, précision des couleursà chaque augmentation de la vitesse de la matrice, elle diminue légèrement, tout comme le contraste de la matrice. En effet, pour basculer rapidement la matrice de la position AU en position DÉSACTIVÉ, a dû sacrifier le nombre de valeurs intermédiaires possibles. Ils n'étaient pas stables lors de l'utilisation de deux électrodes dirigées à un angle de 210 degrés l'un à l'autre ( Nématique super torsadé ).

Nématique torsadé, diffère des matrices par la disposition des électrodes, les méthodes de positionnement des cristaux et les couches de polarisation. Dans un autre, les matrices ont une structure similaire. " LCD pourtant il y a LCD". Seuls les composants communs sont similaires, mais leur implémentation est très différente. Et la précision de la transmission des nuances est également radicalement différente.

Avantages technologiques TNpar rapport àVirginie, IPS:

· Réponse BtW à grande vitesse.
· Bas prix.
· Bon marché dans la production.
· Possibilité d'utiliser tout type de rétroéclairage ( ou ).

Inconvénients de la technologie TNpar rapport àVirginie, IPS:

Le module de recherche n'est pas installé.

Afficheurs à cristaux liquides (technologies TN, TN+Film et TFT)

Sergueï Iarochenko

Un nombre toujours croissant d'utilisateurs changent leurs moniteurs CRT en LCD. Si pour les moniteurs CRT 19 pouces, une grande taille de boîtier qui ne tenait pas confortablement sur un bureau a entraîné des conséquences fatales, la réduction de prix et la taille minimale des moniteurs LCD 19 pouces augmentent aujourd'hui leur attrait.

Le principe de fonctionnement des moniteurs LCD (Liquid Crystal Display - affichage à cristaux liquides) est basé sur l'utilisation d'une substance qui est à l'état liquide, mais qui possède en même temps certaines propriétés inhérentes aux corps cristallins. Ces substances amorphes sont appelées "cristaux liquides" en raison de leur similitude avec les substances cristallines en termes de propriétés électro-optiques, ainsi que de leur capacité à prendre la forme d'un récipient.

Origine des moniteurs LCD

Les matériaux à cristaux liquides ont été découverts en 1888 par le scientifique autrichien F. Renitzer, mais ce n'est qu'en 1930 que les chercheurs de la société britannique Marconi ont reçu un brevet pour leur application industrielle. Les choses ne sont pas allées plus loin qu'un brevet, car à cette époque la base technologique était encore trop faible pour créer des appareils fiables et fonctionnels. La première percée a été faite par les scientifiques Fergeson et Williams de RCA (Radio Corporation of America). L'un d'eux a créé un capteur de température à base de cristaux liquides, en utilisant leur effet de réflexion sélective, l'autre a étudié l'effet d'un champ électrique sur des cristaux nématiques. En conséquence, à la fin de 1966, la RCA Corporation a présenté une horloge numérique avec un prototype LCD.

Sharp Corporation a joué un rôle important dans le développement de la technologie LCD. C'est cette société :

En 1964, la première calculatrice CS10A au monde a été produite;
- en 1975, la première montre digitale compacte est fabriquée avec la technologie TN LCD ;
- en 1976, un téléviseur noir et blanc avec une diagonale d'écran de 5,5 pouces basé sur une matrice LCD avec une résolution de 160x120 pixels est sorti.

Comment fonctionnent les écrans LCD

Les molécules de cristaux liquides sous l'influence de l'électricité peuvent changer leur orientation et, par conséquent, modifier les propriétés du faisceau lumineux qui les traverse.

L'écran d'un moniteur LCD est un ensemble de segments (pixels) qui peuvent être manipulés pour afficher des informations. L'écran comporte plusieurs couches, où le rôle clé est joué par deux panneaux constitués d'un matériau en verre sans sodium et très pur appelé substrat ou substrat. Entre les panneaux se trouve une fine couche de cristaux liquides. Les panneaux ont des rainures qui guident les cristaux, leur donnant l'orientation souhaitée. Sur chaque panneau, les rainures sont parallèles, et entre les panneaux sont perpendiculaires. Des rainures longitudinales se forment en plaçant de minces films de plastique transparent sur la surface du verre, qui est ensuite traitée de manière spéciale. Au contact des rainures, les molécules de cristaux liquides prennent la même orientation. Les panneaux de verre sont très proches les uns des autres. Ils sont éclairés par une source lumineuse (selon l'endroit où elle se trouve, les écrans LCD fonctionnent par réflexion ou transmission de lumière). Lors de la traversée du panneau, le plan de polarisation du faisceau lumineux tourne de 90°. Apparence courant électrique provoque l'alignement des molécules de cristaux liquides le long du champ électrique, et l'angle de rotation du plan de polarisation de la lumière devient différent de 90°.

La rotation du plan de polarisation du faisceau lumineux est imperceptible à l'œil, il devient donc nécessaire d'ajouter deux couches supplémentaires aux panneaux de verre, qui sont des filtres polarisants. Ces filtres ne laissent passer que la composante du faisceau lumineux dans laquelle l'axe de polarisation correspond à la direction de polarisation donnée. Ainsi, lors du passage dans le polariseur, le faisceau lumineux sera atténué en fonction de l'angle entre son plan de polarisation et l'axe du polariseur. En l'absence de tension, la cellule est transparente, car le premier polariseur ne transmet que la lumière avec le vecteur de polarisation correspondant. Grâce aux cristaux liquides, le vecteur de polarisation de la lumière tourne et, au moment où le faisceau passe dans le deuxième polariseur, il a déjà été tourné de sorte qu'il traverse le deuxième polariseur sans problème.

En présence d'un champ électrique, la rotation du vecteur de polarisation se produit à un angle plus petit, de sorte que le deuxième polariseur ne devient que partiellement transparent à la lumière. Si la différence de potentiel est telle que la rotation du plan de polarisation dans les cristaux liquides ne se produit pas, le faisceau lumineux sera complètement absorbé par le deuxième polariseur et l'affichage apparaîtra en noir.

Ayant placé grand nombre des électrodes qui créent des champs électriques dans des endroits locaux de l'écran (cellule), nous pourrons (avec le contrôle correct des potentiels de ces électrodes) afficher des lettres et d'autres éléments d'image sur l'écran. Les innovations technologiques ont permis de limiter la taille des électrodes à un point, respectivement, il est devenu possible de placer un plus grand nombre d'électrodes sur la même zone de panneau, ce qui a augmenté la résolution de l'écran LCD et a permis d'afficher des images complexes en couleur.

Pour former une image couleur, l'écran LCD était rétro-éclairé. La couleur a été obtenue en utilisant trois filtres qui séparaient trois composantes principales de la lumière blanche. En combinant ces composants pour chaque point (pixel) de l'affichage, il est devenu possible de reproduire n'importe quelle couleur.

Passif (matrice passive) et matrice active (matrice active)

La fonctionnalité des moniteurs LCD à matrice active est presque la même que celle des écrans à matrice passive. La différence réside dans le réseau d'électrodes qui pilote les cellules à cristaux liquides de l'écran.

Dans le cas d'une matrice passive, les électrodes reçoivent charge électrique méthode cyclique lors de la mise à jour de l'affichage ligne par ligne. Du fait de la décharge capacitive de la cellule, l'image disparaît lorsque les cristaux retrouvent leur configuration d'origine. En raison de la grande capacité électrique des cellules, la tension sur celles-ci ne peut pas changer rapidement, de sorte que l'image est mise à jour lentement.

Dans le cas d'une matrice active, un transistor de stockage est ajouté à chaque électrode, qui peut stocker informations numériques(0 ou 1) et par conséquent l'image n'est conservée que jusqu'à l'arrivée d'un autre signal.

Les moniteurs à cristaux liquides ternes et "freins" avec une matrice passive ont disparu depuis longtemps, dans les magasins, vous ne pouvez trouver que des modèles basés sur une matrice active qui fournit une image claire et lumineuse.

Lors de l'utilisation de matrices actives, il est devenu possible de réduire le nombre de couches de cristaux liquides. Les transistors à mémoire sont fabriqués à partir de matériaux transparents, ce qui permet au faisceau lumineux de les traverser, ce qui signifie que les transistors peuvent être placés au dos de l'écran, sur un panneau de verre contenant des cristaux liquides. À ces fins, des films plastiques sont utilisés - Thin Film Transistor (TFT).

Technologie de fabrication TN

Historiquement, la première technologie de fabrication d'écrans LCD était la soi-disant. Technologie Twisted Nematic (TN). Le nom vient du fait qu'à l'état éteint, les cristaux dans les cellules forment une spirale. L'effet était dû au placement des cristaux entre les panneaux de nivellement avec des rainures dirigées perpendiculairement les unes aux autres. Lorsqu'un champ électrique était appliqué, tous les cristaux s'alignaient de la même manière, c'est-à-dire la spirale s'est redressée et, lors du retrait, les cristaux ont de nouveau eu tendance à s'orienter le long des rainures.

Les écrans TN présentaient plusieurs inconvénients importants :

Premièrement, l'état naturel de l'affichage, lorsque les cristaux forment une spirale, était transparent, c'est-à-dire elle a raté la lumière. Pour cette raison, lorsque l'un des transistors à couche mince est tombé en panne, la lumière s'est éteinte sans entrave, formant un point brûlant constamment très perceptible;
- deuxièmement, il s'est avéré presque impossible de tourner tous les cristaux liquides perpendiculairement au filtre, de sorte que le contraste de tels écrans laissait beaucoup à désirer, et le niveau de noir pouvait dépasser 2 cd/m2. Cette couleur ressemblait au gris foncé, mais en aucun cas au noir ;
- la troisième, faible vitesse réactions, les premiers écrans avaient un temps de réponse d'environ 50 ms. Cependant, les deuxième et troisième lacunes ont été surmontées avec l'introduction de la technologie Super Twisted Nematic (STN), qui a réduit le temps de réponse à 30 ms.
- quatrièmement, de petits angles de vision, seulement environ 90 °. Cependant, l'application d'un film polymère à indice de réfraction élevé sur la surface de l'écran a permis d'élargir les angles de vision jusqu'à 120-160° sans changement significatif de technologie. Ces écrans sont appelés TN+Film.

Technologie de fabrication STN

La technologie STN a permis d'augmenter l'angle de torsion (angle de torsion) de l'orientation des cristaux à l'intérieur de l'écran LCD de 90° à 270°, ce qui a fourni un meilleur contraste d'image à mesure que la taille du panneau augmentait.

Mode DSTN. Souvent, les cellules STN étaient utilisées par paires. Cette conception s'appelait Double Super Twisted Nematic (DSTN). Dans celui-ci, une cellule DSTN à deux couches se composait de 2 cellules STN, des molécules qui tournaient dans des directions opposées pendant le fonctionnement. La lumière, traversant une telle construction dans un état "verrouillé", a perdu la majeure partie de son énergie. Le contraste et la résolution des écrans DSTN ont augmenté, il est donc devenu possible de produire un écran couleur avec trois cellules LCD et trois filtres optiques de couleurs primaires par pixel. Les écrans couleur ne pouvaient pas fonctionner à partir de la lumière réfléchie, la lampe de rétroéclairage est donc leur attribut obligatoire.

Semblable à un téléviseur, qui était basé sur un énorme tube à rayons électroniques. Rien ne pouvait plaire à une telle unité. Encombrant, lourd combattant de l'énergie électrique. Avec l'avènement des moniteurs minces, il n'est pas surprenant que les utilisateurs de toute la planète aient poussé un soupir de soulagement.

Mais même ici, tout n'était pas si simple. Chaque appareil mince était étonnamment différent les uns des autres en termes de reproduction des couleurs, de prix et d'angles de vision.

La matrice. Ses caractéristiques et caractéristiques

Quelle matrice est la meilleure pour un moniteur est une question très controversée. Tout d'abord, il convient de préciser de quoi il s'agit.

À l'extérieur, il s'agit d'une plaque de verre à l'intérieur de laquelle se trouvent des cristaux liquides qui changent de couleur. Les produits les plus simples ne réagissent qu'aux variations des signaux électriques qui les traversent. Des modèles plus complexes ajustent indépendamment la couleur et la luminosité. Et les spécimens les plus modernes sont également mis en valeur, créant le plus grand contraste possible.

Réponse

La réponse à la question «quelle matrice est la meilleure pour un moniteur» est impossible sans mentionner un terme tel que «réponse». Cette propriété est caractérisée par la fluidité avec laquelle les cadres sur l'écran changeront en raison des changements de tension. Mesuré en millisecondes (ms).

Quel type de matrice de moniteur est le meilleur pour les jeux ? Bien sûr, avec une bonne réponse d'image. Et si vous découvriez quel type de matrice de moniteur est le meilleur pour la vie quotidienne? Avec une réponse de 10 ms ou moins. Et le type de jeu de la matrice du moniteur ? Ce qui est mieux? préférez une réponse inférieure à 5 ms.

Fréquence de mise à jour

Le taux de rafraîchissement en dira long sur la meilleure matrice pour le moniteur d'un joueur. L'image dans le monde virtuel change très rapidement. Seul le plus des écrans de qualité peut être mis à jour à une fréquence supérieure à 120 Hz.

Angle de vue

Quelle matrice est la meilleure pour le moniteur en général? Bien sûr, celui avec de bons angles de vision. Que sont-ils? Afin de comprendre ce qui est en jeu, il est recommandé de regarder le moniteur de côté. Dans un produit idéal, l'image sera visible de partout. Une unité bon marché ne pourra pas plaire avec une telle commodité. L'image est fanée, floue et floue. Quelle matrice de moniteur est la meilleure pour les yeux? Bien sûr, celui où vous pouvez voir l'image sous n'importe quel angle. De plus, lorsque vous travaillez avec un tel moniteur, les yeux se fatiguent beaucoup moins.

TN+film (Twisted Nematic + film)

Pendant longtemps, une telle matrice a été considérée comme la meilleure pour un moniteur. Simple et bon marché, il est toujours intégré à des millions d'appareils chaque année à ce jour. L'amour particulier de cette technologie a été fourni par son prix. C'est grâce à l'abordabilité que les utilisateurs sont prêts à pardonner à la matrice ses inconvénients, qui sont nombreux. Les angles de vision sont extrêmement médiocres. Il est nécessaire de s'asseoir exclusivement devant le moniteur pour voir l'image complète. Certains fabricants utilisent un film spécial pour augmenter les angles de vision, mais cela n'aide pas beaucoup.

L'œil humain est un mécanisme unique qui peut voir plus de seize millions de nuances différentes. avec matrice de ce genre réaliser la propriété donnée par la nature, hélas, ne fonctionnera pas avec tout le désir. Les couleurs sont généralement ternes, fanées, ternes, fanées, non naturelles. Mais pour un utilisateur peu exigeant, ce n'est pas un problème critique.

Très peu de plaintes sont reçues concernant le changement de contraste. Les principaux utilisateurs sont les employés de bureau. Travailler avec du texte sur des moniteurs nécessite une concentration particulière. Le texte avec un faible contraste est loin d'être la meilleure aide, et les yeux s'en lassent très rapidement. Encore plus de telles matrices ne sont pas appréciées des spécialistes du graphisme. Sur un tel moniteur, il n'est bon que de regarder des films et de jouer à des jeux.

La seule chose qui puisse plaire aux matrices de ceci est une réponse rapide des nuances de noir et blanc. Mais dans le monde moderne de la couleur, c'est un faible avantage.

Presque tous les ordinateurs portables économiques dans le monde sont vendus avec une matrice TN.

IPS

De nombreuses plaintes d'utilisateurs ont incité les fabricants à explorer une nouvelle technologie « de type moniteur matriciel » qui est meilleure et plus productive que ses prédécesseurs.

Le dernier développement s'appelle IPS (In-Plane Switching). Une matrice de ce type a été réalisée par Hitachi. Quelle est sa différence essentielle avec TN ? Tout d'abord, c'est le transfert de couleur. Peu importe à quel point les utilisateurs aiment leurs énormes moniteurs à tube cathodique, ils transmettent les nuances de manière très précise. Et là encore, il est possible de profiter de couleurs vives et riches.

Les angles de vision ont également augmenté de manière significative par rapport à ses prédécesseurs.

Les inconvénients de la technologie sont le passage du noir au violet lorsqu'il est vu de côté. De plus, les premiers modèles avaient un temps de réponse relativement faible - 60 ms. Il y avait beaucoup de plaintes concernant le faible rapport de contraste. Les noirs étaient gris, ce qui rendait la saisie difficile et presque impossible à utiliser dans les applications qui nécessitaient de développer des détails fins.

Cependant, les fabricants étaient conscients des lacunes et après un certain temps, le monde a vu Technologie S-IPS(Super IPS), dans lequel de nombreux défauts ont été éliminés. Tout d'abord, la nouveauté a plu aux joueurs. Le temps de réponse a diminué de près de cinq fois, à 16 ms. Valeur donnée idéal pour résoudre la grande majorité des tâches quotidiennes.

Principaux fabricants Matrices IPS-Hitachi, LG, Phillips, NEC.

Matrices MVA (PVA)

Un peu plus tard, une nouvelle matrice a été introduite dans le monde, qui a pris en compte les nombreux souhaits des joueurs et des employés de bureau - MVA.

Le seul inconvénient de ces moniteurs était la courbure de certaines nuances. Mais les opposants à la matrice TN ont noté que la reproduction des couleurs était tout à fait tolérable et adaptée à la plupart des tâches.

Bien sûr, tout n'est pas immédiatement devenu lisse et parfait. Les premiers modèles étaient assez lents, même par rapport à leurs prédécesseurs TN. Parfois, avec un changement rapide de cadres, l'utilisateur pouvait remarquer une image qui ne changeait pas pendant plusieurs instants. Ce problème a été résolu un peu plus tard, lorsque des matrices accélérées de ce type sont entrées sur le marché.

Mais ces moniteurs sont corrects avec le contraste et les angles de vision. Le noir est noir et les détails sont visibles même dans leur plus petite variation. Il n'est pas surprenant que les designers professionnels optent pour MVA.

Il existe un autre type de matrice de ce type. Son nom est PVA. Il a été développé par la société coréenne Samsung. Le PVA est beaucoup plus rapide et plus contrasté.

C'est un plaisir de travailler sur une telle matrice, elle a donc pris sa place dans le créneau des professionnels.