Liquid crystal displays: typer, enhet, egenskaper

Innehållsförteckning:

Liquid crystal displays: typer, enhet, egenskaper
Liquid crystal displays: typer, enhet, egenskaper
Anonim

De flesta känner till det faktum att LCD-skärmar (Liquid Crystal Displays) finns i en mängd olika upplösningar och storlekar, kan vara matta eller glansiga, och funktioner som 120Hz uppdateringsfrekvens och 3D-stöd. Utbudet av bildskärmar och variationer i specifikationer kan vara ganska komplicerat, och dessutom kan du inte alltid lita på siffrorna. En av de fundament alt viktigaste aspekterna av LCD-skärmar, som avgör deras prestanda och vilka uppgifter de kommer att utföra bäst, är typen av panel. Även om det finns många varianter faller alla moderna skärmar i allmänhet in i en av tre kategorier, var och en med olika egenskaper.

Principen för flytande kristalldisplay

Skärmen består av två lager av polariserat material med ett LCD-lager mellan dem. Näri en flytande kristallskärm tillförs ström till detta lager, en elektrisk ström får kristallerna att riktas in så att ljus kan (eller inte) passera genom dem. Efter att ha övervunnit den frontalpolariserade panelen möter ljuset ett filter i sin väg, som bara passerar dess röda, gröna eller blå komponent. Ett kluster av dessa tre färger bildar en pixel på skärmen. Med selektiv belysning kan du skapa ett brett utbud av nyanser.

Enheten för flytande kristaller och plasmaskärmar är fundament alt annorlunda. I det senare fallet, istället för belysning och en uppsättning filter, skapas bilden av joniserad gas (plasma), som lyser upp när en elektrisk ström passerar genom den.

flytande kristallskärmar
flytande kristallskärmar

TN-skärmar

Under flera år har TN-panelmonitorer varit de vanligaste på marknaden. Tillverkare försöker alltid kommunicera användningen av en " alternativ" typ av flytande kristallskärm i sina specifikationer. Om det inte är listat så är det med största sannolikhet TN. De allmänna egenskaperna hos denna teknik inkluderar en relativt låg produktionskostnad och en relativt hög nivå av lyhördhet. Pixlar ändrar tillstånd snabbt, vilket möjliggör mjukare rörliga bilder. Vissa Twisted Nematic-skärmar har fördubblat uppdateringsfrekvensen (120Hz istället för 60Hz), vilket gör att de kan använda "aktiv 3D-slutare"-teknik och visa dubbelt så mycket information för en smidigare spelupplevelse. I de senaste modellernabilduppdateringsfrekvensen har ökats till 144 Hz, men den är uteslutande designad för 2D, inte 3D.

TN-panelproblem

Även om saker och ting har förbättrats under åren, anses bildkvalitet ofta vara en relativ svaghet hos TN-teknik. En bra bildskärm av denna typ kan leverera en skarp och ljus bild med ett respektabelt kontrastförhållande, vanligtvis 1000:1 med "dynamisk kontrast" avstängd.

Den största nackdelen med denna typ av LCD-teknik är de relativt begränsade betraktningsvinklarna. De vanligaste värdena är 170° horisontell och 160° vertikal, som bara är marginellt lägre än andra panelteknologier. Det finns faktiskt en märkbar färgförändring och till och med "inversion" när man tittar på skärmen från sidan, toppen eller botten.

egenskaper hos flytande kristallskärmar
egenskaper hos flytande kristallskärmar

Eftersom dessa paneler tenderar att vara relativt stora (upp till 28”), påverkar de relativt begränsade betraktningsvinklarna faktiskt prestandan, även när man sitter direkt framför skärmen. I det här fallet kommer betraktningsvinklarna från mitten av skärmen till de perifera områdena att öka. Du kan se att samma nyans presenteras något annorlunda beroende på dess placering på panelen - den är märkbart mörkare upptill och ljusare nedtill. Färgåtergivning och mättnad lider av detta, vilket gör denna typ av display till ett dåligt val för arbete som kräver hög färgåtergivning, som design och fotografering. Ett exempel är ASUS-skärmenPG278Q, vilket är ganska typiskt i vad som kan ses på skärmen från en normal bordsposition.

VA-paneler

När LCD-skärmen försöker visa svart skuggas filtren så att så lite ljus som möjligt kommer från bakgrundsbelysningen. De flesta LCD-skärmar gör detta ganska bra, men filtret är inte perfekt, så det svarta djupet kanske inte är så djupt som önskat. En klar styrka hos VA-paneler är deras effektivitet när det gäller att blockera bakgrundsbelysning när det inte behövs. Detta ger djupare svärta och högre kontrastförhållanden, från 2000:1 till 5000:1 med "dynamisk kontrast" inaktiverad. Detta är flera gånger högre än andra flytande kristallteknologier. VA-paneler är också mindre benägna att få lätt blödning eller dis i kanterna, vilket gör dem utmärkta för filmfantaster och ett nöje att använda för allmänt arbete.

displayenhet med flytande kristaller
displayenhet med flytande kristaller

Bildkvalitet

En annan viktig fördel med VA LCD-skärmar är de förbättrade betraktningsvinklarna och färgåtergivningen jämfört med TN. Färgskiftningen över skärmen är mindre uttalad, medan nyanser kan erhållas med större noggrannhet. I detta avseende är de de bästa kandidaterna för färgkritiska jobb, men de är inte lika starka på detta område som IPS- eller PLS-teknologier. När du jämför en nyans i mitten av skärmen med samma nyans i kanten eller botten,Vid normal betraktningsvinkel är det vanligtvis en minskning av mättnaden. Dessutom märks gammaskiftning, som är mest uttalad i gråtoner, men kan även förekomma för andra färger. I det här fallet verkar nyansen ljusare eller mörkare även med en lätt rörelse av huvudet.

Nackdelar med VA-skärmar

Traditionellt sett är gammaskifte inte en stor nackdel med VA-paneler eftersom de i allmänhet är ganska prisvärda och tillgängliga i ett bra utbud från företag som Philips, BenQ, Iiyama och Samsung. Den nuvarande nackdelen med denna typ av flytande kristalldisplayanordning är den relativt långsamma reaktionshastigheten. Pixel övergår från ett tillstånd till ett annat relativt långsamt, vilket resulterar i mer uttalad suddighet under snabb rörelse. I vissa allvarliga fall kan saker och ting verka så suddiga att de lämnar ett rökliknande spår (som BenQ EW2430).

flytande kristallskärmsteknik
flytande kristallskärmsteknik

varianter av VA-teknik

Moderne typer av VA-paneler som används på PC-skärmar inkluderar MVA (vertikal justering för flera domäner), AMVA (förbättrad MVA) eller AMVA+ (AMVA med något bredare betraktningsvinklar). AMVA(+)-panelmodeller använder vanligtvis effektiv pixeloverdrive så att de inte lider av omfattande "rökliknande" spår. De är i nivå med moderna IPS-modeller när det gäller hastigheten på vissa pixelövergångar. Andra övergångar, vanligtvis från ljusa till mörka färger, är fortfarande relativt långsamma. Ett exempelkan fungera som Samsung S34E790C, som generellt presterar bättre än sin IPS-motsvarighet, Dell U3415W, när det kommer till lyhördhet.

LCD-tillverkaren AU Optronics (AUO) har skapat en 35-tums UltraWide VA-panel med en uppdateringsfrekvens på 144Hz. Den används i enheter som BenQ XR3501 och Acer Z35. Trots denna höga uppdateringsfrekvens är vissa pixelövergångar fortfarande märkbart tröga. Både AUO och Samsung gör andra VA-paneler med LCD-uppdateringshastigheter över 100Hz. Sharp har flera dedikerade MVA-matriser som används på flera modeller (inklusive FG2421) som stöder 120Hz. En fördubbling av uppdateringsfrekvensen kommer dock att åtföljas av en förbättring av bildkvaliteten om pixlarna ger denna möjlighet. För att övervinna dessa begränsningar använder Sharp-monterade bildskärmar stroboskop-bakgrundsbelysning i kombination med dubbelt så hög bildhastighet som kallas Turbo240, vilket i hög grad döljer pixelbeteende under övergång och minskar iögonfallande rörelseoskärpa.

typer av flytande kristallskärmar
typer av flytande kristallskärmar

IPS, PLS och AHVA-paneler

När det kommer till slutresultatet är dessa tekniker i grunden väldigt lika. Deras viktigaste skillnad är att IPS utvecklades huvudsakligen av LG Display, PLS av Samsung och AHVA av AUO. Ibland kallas de helt enkelt för IPS-typ paneler. Den verkliga marknadsföringsfördelen är deras överlägsnafärgnoggrannhet, stabilitet och breda betraktningsvinklar jämfört med andra flytande kristallteknologier. Varje nyans visas exakt oavsett dess position på skärmen.

IPS-skärmar skiljer sig från TN och VA genom att deras kristallmolekyler rör sig parallellt med panelen, inte vinkelrätt mot den. Detta minskar mängden ljus som sipprar genom sensorn, vilket resulterar i bättre bildskärmsprestanda.

Avancerad IPS-teknik

Några av de dyrare IPS- och PLS-modellerna går ännu längre genom att erbjuda stöd för utökade färgomfång, vilket ökar det potentiella intervallet för nyansåtergivning och färgdjup, vilket förbättrar bildåtergivningen. Detta gör IPS- och PLS-paneler till bra kandidater för grafikkritiska uppgifter. Dessutom erbjuder stora IPS-skärmar högre upplösningar än de flesta TN- och VA-motsvarigheter, trots det breda utbudet av upplösningar som finns tillgängliga idag för alla paneltyper. Valet av pixelantal, ständigt sjunkande pris och utmärkt färgåtergivning utökar verkligen attraktionskraften för denna typ av skärm långt bortom grafikapplikationer, inklusive spel och bara skrivbordsarbete.

LCD-skärm med flytande kristaller
LCD-skärm med flytande kristaller

Responsivitet

Tillverkare som Dell, LG, AOC och ASUS erbjuder ett bra utbud av prisvärda IPS-skärmar. Detta innebär att fotografer, designers eller vanliga användare på en budget kan dra nytta av denna teknik. Många moderna IPS- och PLS-skärmarär också mycket mer lyhörda än sina VA-motsvarigheter och till och med konkurrerande TN-skärmar, även om detta vanligtvis är den största nackdelen med IPS-paneler. På grund av dessa imponerande förbättringar finner vissa nuvarande modeller nåd hos spelare som kan njuta av mer färgglada färger utan att bli bortskämda av den fula efterföljande effekten.

IPS-paneluppdateringsfrekvens

I vissa moderna modeller av den här typen har pixelns svarstid faktiskt nått en nivå där rörelsen inte är mer suddig än på någon bildskärm med en uppdateringsfrekvens på 60 Hz. Displayens lyhördhet för 120Hz är inte precis optimal, även om optimal prestanda inte har något att göra med bilduppdateringsfrekvens. Ändå har tillverkarna gjort tillräckligt med framsteg på detta område, vilket gjorde det möjligt för AUO och LG att släppa paneler av IPS-typ med uppdateringsfrekvenser över 144 Hz.

färgskärm med flytande kristaller
färgskärm med flytande kristaller

IPS-skärmkontrast

En annan traditionell svaghet med denna typ av panel är kontrasten. Betydande framsteg märks också här, och IPS-typskärmar i denna indikator har kommit ikapp sina konkurrenter gjorda med TN-teknik. Deras kontrastförhållande når ett värde av 1000:1 (utan dynamisk kontrast). Vissa användare har dock märkt ett irriterande problem med denna typ av LCD-skärmdesign - bländningen eller "glöden" av mörkt innehåll som orsakas av ljusets beteende i dessa paneler. Detta blir vanligtvis mest uppenbart när det ses från en stor vinkel (t.ex. Samsung S27A850D). Dessutom tenderar glöd att finnas i hörnen på modeller över 21,5" när man sitter direkt framför skärmen på kort avstånd.

IPS-skärmar är alltså de bästa LCD-färgskärmarna med livfulla färger, men det är alltid värt att titta på mer än bara siffrorna.

Slutsats

Moderna LCD-skärmar använder tre huvudkategorier av paneler: TN, VA och IPS. För närvarande är TN-tekniken den mest populära, som erbjuder anständig bildkvalitet och hög lyhördhet till ett överkomligt pris. VA offrar lyhördhet och är i allmänhet den långsammaste paneltypen, men ger utmärkt kontrast och förbättrad färgåtergivning jämfört med TN-teknologier. IPS, PLS och AHVA leder vägen inom bildkvalitet och erbjuder de mest konsekventa och exakta färgerna samtidigt som de levererar utmärkta betraktningsvinklar, respektabel lyhördhet och rimlig kontrast. Användaren kan väga fördelar och nackdelar med bildskärmar genom att jämföra dem, och att förstå de allmänna egenskaperna hos LCD-skärmar är en bra utgångspunkt.

Rekommenderad: