Какие типы ЖК-экранов бывают?
Так же, как существуют типы светодиодных экранов, существуют также ЖК-экраны и телевизоры. Тип ЖК-технологии, на которой работает экран, имеет значение для окончательного изображения. Вот что вам нужно искать.
Панели TN
Twemem nematic (TN) был одним из первых типов ЖК-экранов, появившихся в 1980-х годах. Панели TN имеют быстрое время отклика. В большинстве самых быстрых игровых мониторов используется ЖК-панель TN, обеспечивающая исключительно высокую частоту обновления до 240 Гц. Этот уровень обновления не является необходимым для большинства людей, но он может иметь значение для игроков более высокого уровня (например, в уменьшении размытия движения и более плавных переходах изображений).
Панели VA
Доски для вертикального выравнивания (VA) возникли в XNUMX-х годах. Жидкие кристаллы в пластине VA выровнены вертикально, как следует из названия. Структура вертикального выравнивания позволяет панелям VA производить более глубокий черный цвет и более яркий диапазон других цветов, чем панели TN. Панели VA также обычно имеют лучший контраст.
Хотя ЖК-панели VA Panels имеют лучшую цветовую гамму, чем панели TN, их частота обновления ниже. Кроме того, они обычно стоят дороже и редко продаются геймерам. Среди панелей TN и IPS (см. Ниже) VA – наименее популярная технология ЖК-панелей.
Панели IPS
Встроенные коммутационные дисплеи (IPS) считаются лучшей ЖК-технологией по ряду причин. Панели IPS обеспечивают очень широкие углы обзора с очень высокой частотой обновления. Это не так быстро, как панели TN, но панели IPS широко доступны с частотой 144 Гц. На момент написания статьи на рынке появился первый из нескольких ЖК-мониторов IPS с частотой 240 Гц, хотя они слишком дороги для получения минимальной прибыли.
С точки зрения цвета панели IPS превосходны. Цены на высококачественные ЖК-панели IPS продолжают падать. Однако есть много причин, по которым вы не должны покупать смехотворно дешевое игровое устройство IPS.
Устройство ЖК-монитора[]
Субпиксел цветного ЖК-дисплея
Показан верхний поляризационный фильтр, плоскость поляризации которого (как правило) перпендикулярна нижнему
Каждый пиксел ЖК-дисплея состоит из слоя молекул между двумя прозрачными электродами, и двух поляризационных фильтров, плоскости поляризации которых (как правило) перпендикулярны. В отсутствие жидких кристаллов свет, пропускаемый первым фильтром, практически полностью блокируется вторым.
Поверхность электродов, контактирующая с жидкими кристаллами, специально обработана для изначальной ориентации молекул в одном направлении. В TN-матрице эти направления взаимно перпендикулярны, поэтому молекулы в отсутствие напряжения выстраиваются в винтовую структуру. Эта структура преломляет свет таким образом, что до второго фильтра плоскость его поляризации поворачивается, и через него свет проходит уже без потерь. Если не считать поглощения первым фильтром половины неполяризованного света — ячейку можно считать прозрачной.
Если же к электродам приложено напряжение — молекулы стремятся выстроиться в направлении поля, что искажает винтовую структуру. При этом силы упругости противодействуют этому, и при отключении напряжения молекулы возвращаются в исходное положение. При достаточной величине поля практически все молекулы становятся параллельны, что приводит к непрозрачности структуры. Варьируя напряжение, можно управлять степенью прозрачности.
Если постоянное напряжение приложено в течении долгого времени — жидкокристаллическая структура может деградировать из-за миграции ионов. Для решения этой проблемы применяется переменный ток, или изменение полярности поля при каждой адресации ячейки (непрозрачность структуры не зависит от полярности поля).
Во всей матрице можно управлять каждой из ячеек индивидуально, но при увеличении их количества это становится трудновыполнимо, так как растёт число требуемых электродов. Поэтому практически везде применяется адресация по строкам и столбцам.
Проходящий через ячейки свет может быть естественным — отражённым от подложки(в ЖК-дисплеях без подсветки). Но чаще применяют искусственный источник света, кроме независимости от внешнего освещения это также стабилизирует свойства полученного изображения.
Таким образом полноценный ЖК-монитор состоит из электроники, обрабатывающей входной видеосигнал, ЖК-матрицы, модуля подсветки, блока питания и корпуса. Именно совокупность этих составляющих определяет свойства монитора в целом, хотя некоторые характеристики важнее других.
Какие типы светодиодных экранов бывают?
Есть несколько различных типов светодиодных и ЖК-экранов. Когда вы пытаетесь купить новый телевизор или монитор, понимание различий и терминологии поможет вам заключить более выгодную сделку. Вот некоторые из наиболее распространенных форм светодиодов и ЖК-дисплеев.
Светодиод с боковой подсветкой
Светодиодный телевизор с боковой подсветкой или экран, вокруг которого расположены светодиодные фонари, расположенные по краю экрана, за ЖК-экраном, обращенным к экрану. Edge-Lit обеспечивает более тонкий дизайн, использует меньше светодиодов и может снизить стоимость нового экрана. Свет равномерно отражается от экрана, создавая изображение.
Обратной стороной экрана Edge-Lit является темный контраст. Поскольку светодиодный экран Edge-Lit ярче, чем края, однородность цвета и уровни черного могут стать проблемой, при этом некоторые области выглядят темнее, чем другие.
Светодиод Full-Array
Светодиодный дисплей Full-Array использует сетку светодиодов позади ЖК-экрана. Внешние светодиоды светят прямо на ЖК-экран, создавая яркое и однородное изображение. Преимущества Full-Array LED – это эффективность лампы.
Для наилучшего воспроизведения изображения светодиодный дисплей Full-Array может включать локальное затемнение. Локальное затемнение означает, что набор светодиодов можно включать и выключать по мере необходимости, чтобы обеспечить лучший общий контроль уровня яркости.
RGB LED
Светодиодные лампы часто называют лампами, излучающими белый свет. Фактически, светодиоды излучают свет, который ближе к желтому, чем к чисто белому. Эта разница может вызвать изменение цвета в изображении, которое вы видите на экране. Чтобы решить эту проблему, некоторые производители заменяют белые светодиоды комбинациями красных, зеленых и синих (RGB) светодиодов.
Цветовая гамма светодиодов RGB создает чистый белый цвет, который, в свою очередь, обеспечивает более четкие и достоверные цвета.
Дисплей использует передовую электронику и программирование для точного управления светодиодами RGB, а также большим количеством светодиодов. Комбинация значительно увеличивает стоимость светодиодного дисплея RGB, что большинство зрителей сочли бы незначительным улучшением. Светодиодные экраны RGB не получили широкого распространения из-за их высокой стоимости.
Однако некоторые производители выпускают светодиодные RGB-экраны, например, экран ноутбука. Делл Студио XPS 16.
OLED
Органические светодиоды (OLED) – это усовершенствованная форма светодиодного освещения, используемого в некоторых светодиодных дисплеях. Каждый пиксель OLED-телевизора может светиться или тускнеть независимо, что приводит к гораздо лучшим уровням черного, чрезвычайно четким цветам и лучшим коэффициентам контрастности. Большинство OLED-экранов имеют отличные углы обзора и качество цветопередачи.
OLED-экраны и телевизоры также могут извлечь выгоду из программирования. Расширенный динамический диапазон (HDR) за счет высокого уровня яркости и точности цветопередачи.
Без сомнения, наслаждайтесь OLED-экраны и телевизоры (и даже экраны смартфонов) с потрясающей глубиной цвета. Но это не обходится без затрат. Особенности последнего поколения флагманские смартфоны Все они имеют OLED-экраны, что способствует их огромной стоимости. Еще одно соображение – сила. Потреблять OLED-экран Больше мощности, чем у стандартных экранов со светодиодной подсветкой и ЖК-экранов.
Watch this video on YouTube
QLED
Аббревиатуры продолжаются QLED, что означает Quantum Dot LED. Технология Samsung QLED повышает точность цветопередачи до 90 процентов по сравнению с LED-телевизором или монитором и позволяет достичь высоких уровней яркости и глубины цвета, необходимых для HDR.
Итак, что такое светодиодные дисплеи с квантовыми точками? Короче говоря, квантовые точки – это полупроводниковые нанокристаллы, которые поглощают свет на одной длине волны и излучают его на другой длине волны. Светодиоды в QLED излучают оттенки синего цвета, необходимые для изображения. Но голубая картина – это не то, чего хотят потребители. Квантовые точки преломляют синий светодиодный свет в зеленый и красный оттенки, необходимые для завершения изображения.
Светодиодный телевизор или монитор с квантовыми точками содержит миллиарды полупроводниковых нанокристаллов. Эти нанокристаллы придают экранам QLED выдающийся черный диапазон и глубину цвета, а также превосходную насыщенность цвета и контраст.
Если вам интересно, откуда взялось слово «квант», прошу прощения. Ничего не происходит. Просто интересное маркетинговое название от Samsung.
LED технология
Такая подсветка сделана из группы ярких светодиодов. Для моделей с небольшим размером матрицы, устанавливают ленты с встроенными излучателями только с одной стороны (чаще всего сбоку). В широкоформатные устройства светодиоды устанавливают по всей площади дисплея.
Техническое функционирование LED может быть обеспечено от источника напряжения 5В без использования преобразователей. Такое решение потребляет минимум энергии и может быть использовано в компактных портативных устройствах.
Для регулировки яркости свечения применяют широтно-импульсные модуляторы.
LED-подсветка в корпусе монитора
OLED самая популярная технология сегодня
OLED расшифровывается как Organic Light Emitting Diode. Органическая часть здесь означает просто химические соединения на основе углерода. Эти соединения являются электролюминесцентными, что означает, что они излучают свет в ответ на воздействие электрического тока.
Из одного этого описания легко понять, чем OLED отличается от ЖК-дисплеев и предыдущих типов дисплеев. Поскольку соединения, используемые в OLED, излучают свой собственный свет, они являются эмиссионной технологией. Другими словами, для OLED не нужна подсветка. Именно поэтому OLED повсеместно тоньше и легче ЖК-панелей.
Поскольку каждая органическая молекула в OLED-панели является излучающей, можно контролировать, горит ли определенный пиксель или нет. Уберите питание с определенной точки и пиксель выключится.
Этот простой принцип позволяет OLED-панелям достигать замечательных уровней черного цвета, превосходя ЖК-дисплеи, которые вынуждены использовать постоянно включенную подсветку. Помимо обеспечения высокого коэффициента контрастности, отключение определенных пикселей снижает энергопотребление.
OLED могут похвастаться высокой точностью цветопередачи и чрезвычайной универсальностью. Складные смартфоны, например как Huawei Mate X2, просто не могли бы существовать без гибкости OLED.
Основная проблема OLED заключается в том, что они склонны к выгоранию. Этот процесс происходит, когда статичное изображение на экране может оставить след на дисплее. Тем не менее, в настоящее время производители используют несколько стратегий для предотвращения выгорания.
LCD технология
Обычная подсветка LCD – это простая люминесцентная лампа холодного света, установленная в корпусе монитора перед дисплеем.
Такое освещение позволяет создать палитру разных цветов. Энергопотребление при электролюминесцентной подсветке сравнительно невысоко, но для ее работы требуется источник переменного тока высокой частоты. Преобразователи для функционирования источника света потребляют в среднем 25 Ватт в час.
Долговечность LCD (уменьшение яркости вдвое от начальной) составляет примерно 5 тысяч часов, на что влияет установленная интенсивность свечения.
Люминесцентная лампа обычных мониторов LCD
Mini-LED
В разделе, посвященном ЖК-дисплеям, мы поняли, что технология может меняться в зависимости от различий в жидкокристаллическом слое. Mini-LED, однако, пытается улучшить контрастность и качество изображения на уровне подсветки. Mini-LED пытается улучшить контрастность и качество изображения на уровне подсветки ЖК-дисплея.
Подсветка в обычных ЖК-дисплеях имеет только два режима работы — «включен» и «выключен». Это означает, что дисплей должен полагаться на жидкокристаллический слой, чтобы правильно блокировать свет в темных сценах. В противном случае дисплей будет выдавать серый, а не черный цвет.
Однако в последнее время в некоторых матрицах используют другой подход. В дисплеях разделяют подсветку на зоны светодиодов. Ими можно управлять индивидуально — либо приглушать, либо полностью отключать.
Как следствие, такие дисплеи обеспечивают гораздо более глубокий уровень черного и высокую контрастность. Разница сразу заметна в темных сценах.
Исходя из названия, светодиоды в Mini-LED меньше, чем в обычных подсветках подсветки. Точнее, каждый мини-светодиод имеет размер всего 0,008 дюйма или 200 микрон.
Мини-светодиоды позволяют производителям дисплеев увеличить количество локальных зон затемнения с нескольких сотен до нескольких тысяч. Плюс ко всему, наибольшее количество зон означает более детальный контроль над подсветкой.
Яркие объекты на черном фоне выглядят гораздо лучше на Mini-LED дисплее, по сравнению c дисплеем с обычной светодиодной подсветкой. Однако, Mini-LED проигрывает OLED дисплеям в контрастности, так как матрицы Mini-LED имеют меньше зон затемнений
До недавнего времени матрицы Mini-LED использовали только в премиум ЖК-телевизорах. На сегодняшний день она используется в ноутбуках и может быть применима в смартфонах.
Возьмем, к примеру, iPad Pro 2021 года. Он был одним из первых потребительских устройств, в которых была применена технология мини-светодиодов. Однако даже при наличии 2500 зон на 12,9 дюйма некоторые пользователи отмечали цветение или ореолы вокруг ярких объектов.
Тем не менее, несложно понять, как мини-светодиоды могут в конечном итоге обеспечить лучшую контрастность по сравнению с традиционной реализацией локального затемнения. Кроме того, поскольку мини-светодиодные дисплеи все еще используют традиционные ЖК-технологии, они не подвержены выгоранию, как OLED.
Плюсы:
- Улучшенная контрастность и более глубокие черные цвета
- Более высокая яркость
Минусы:
- Относительно высокая стоимость
- Повышенная сложность, что затрудняет ремонт подсветки
Типы матриц. В чем разница между LCD, OLED, miniLED, microLED?
Сегодня на рынке представлено несколько типов матриц, от LCD до microLED, но выбрать лучшую не так-то просто.
За последние годы индустрия дисплеев прошла тернистый путь. Сегодня на рынке представлено так много конкурентов в этой области, что зачастую трудно определить, стоит ли переплачивать за новую технологию. Например, OLED и QLED на первый взгляд звучат одинаково, но на самом деле это совершенно разные типы дисплеев.
Все это замечательно с технологической точки зрения — прогресс и конкуренция обычно равны лучшей стоимости для конечного пользователя. Однако в краткосрочной перспективе это, безусловно, усложняет процесс покупки нового дисплея.
Чтобы помочь в принятии решения, мы обобщили все основные типы дисплеев в этой статье, а также описали плюсы и минусы каждого из них.
Эффективный, яркий, стильный – но экономичный?
Что всё это значит для озадаченного покупателя? Ну, если вы можете позволить себе, то лучшим выходом будет покупка HDTV телевизора со светодиодной подсветкой. Эти «плохие парни» тонкие, легко монтируются, энергоэффективные, и могут воспроизводить большую картину. Правда, все эти преимущества подкрепляются большой наценкой.
Если вы стеснены в средствах, но всё же хотите большую картинку, поищите хорошую плазменную панель. Они прожорливые и, как правило, более громоздкие, но предлагают кинематографическое изображение, похоже на то, что вы получите на телевизоре со светодиодной подсветкой, только не тратя при этом столь много денег. Найдя разницу между LED и LCD, стоит помнить, что ЖК-телевизоры с ламповой CCFL-подсветкой обречены на вымирание, но пока ещё могут оказаться единственным вариантом, если бюджет ограничен…
Немного о «LED» панелях
Вы, наверное, заметили, что термин LCD в последнее время начал исчезать, особенно в телевизионной индустрии. Вместо него многие производители предпочитают называть свои телевизоры не жидкокристаллическими, а LED-моделями. Однако не обольщайтесь — это всего лишь маркетинговая уловка.
В этих так называемых LED-дисплеях по-прежнему используется жидкокристаллический слой. Единственное отличие заключается в том, что для подсветки дисплея теперь используются светодиоды, а не катодные люминесцентные лампы, или CFL.
Светодиоды являются лучшим источником света, чем CFL, практически во всех отношениях. Они меньше, потребляют меньше энергии и служат дольше. Тем не менее, дисплеи все еще остаются LCD-дисплеями.
Так называемые «LED» — это просто жидкокристаллические дисплеи со светодиодной подсветкой.
К слову, давайте рассмотрим различные типы LCD-дисплеев, представленных сегодня на рынке, и их отличия друг от друга.
