Характеристики TFT LCD дисплеев.

Характеристики TFT LCD дисплеев.

                Развитие ЖК-мониторов было связано с повышением четкости и яркости изображения, увеличением угла обзора и уменьшением толщины экрана. Существуют перспективные разработки LCD-мониторов, выполненных по технологии с использованием поликристаллического кремния. Это позволяет, в частности, создавать очень тонкие устройства, поскольку микросхемы управления размещаются в этом случае непосредственно на стеклянной подложке дисплея. Кроме того, новая технология обеспечивает высокую разрешающую способность на сравнительно небольшом по размеру экране. Основные характеристики TFT LCD дисплеев:

1. Относительное отверстие

     Апертурное отношение (относительное отверстие) представляет собой отношение площади изображения, или эффективной площади апертуры, к общей площади матрицы ЖК дисплея. Чем это отношение больше, тем ярче дисплей, так как увеличивается площадь, занятая цветовыми элементами. Увеличивается также и контрастность. Относительное отверстие является важным показателем ЖК дисплея, используемым для оценки его качества.

2. Угол обзора

     Контрастность изображения ЖК монитора изменяется в зависимости от угла, под которым ведется его наблюдение. Угол зрения характеризует это изменение. Он может быть выражен через изменение контраста при смещении вверх/вниз и вправо/влево. Пропускная способность жидкого кристалла в большой степени зависит от угла наклона падающего света. Таким образом, изменения контраста определяются коэффициентом передачи на входе и выходе. Обычно указываются значения углов обзора, например, 170°/170°. Требованием при определении углов обзора является сохранение контрастности не ниже 10:1. При этом абсолютно безразлична цветопередача в таком положении, даже если цвета будут инвертированы (углы определяются в центре матрицы, а на углы мы, естественно, смотрим под углом).

3. Интерференция

        Интерференция выражается в отрицательном взаимовлиянии пикселей, когда активизированный напряжением пиксель влияет на соседний пассивный. Это явление характерно в основном для простых панелей типа STN, однако и в панелях с активными матрицами заметно незначительное влияние интерференции.
4. Яркость

     Для измерения яркости ЖК дисплеев используются такие величины, как NIT, Foot Lambert и кандела на квадратный метр - кд/м (cd/m).  Яркость дисплея определяется яркостью заднего освещения и пропускной способностью панели. Пропускная способность жидкого кристалла низка, поэтому для усиления яркости изображения используют апертурную решетку с большим относительным отверстием, поляризационные панели и цветовые фильтры с высокой пропускной способностью или призмы.

5. Масштабирование изображения при многорежимной работе

      Для мониторов TFT рекомендуемое разрешение XGA (1024х768) и SXGA (1280х1024), кроме того, эти мониторы обеспечивают поддержку полноэкранных расширенных режимов SVGA и VGA. Однако при разрешении, соответствующем режиму SVGA и меньшем, символы и изображения могут получиться грубыми и нестабильными. Причина в том, что базовое число пикселей для 14" и 15" TFT панелей было выбрано для режима XGA. Поэтому для воспроизведения изображений в режимах SVGA или VGA они должны быть подвергнуты преобразованию.

         Решение данной проблемы лежит в сфере конкурентоспособности фирмы в данной рыночной ситуации. Компании предпринимают специальные меры к тому, чтобы обеспечить качественное изображение при многорежимной работе монитора. Разработана и реализована функция усовершенствованного масштабирования изображения (Image Enhancement Function), которая, используя метод нелинейной интерполяции для увеличения картинки, позволяет получить ее качественное воспроизведение при разрешении, отличном от базового.

6. Время отклика.

Этот показатель означает минимальное время, за которое ячейка жидкокристаллической панели изменяет цвет. Используют два способа измерения скорости матрицы: black to black (чёрный-белый-чёрный), и gray to gray (между градациями серого), причем значения этих способов оценки очень сильно различаются. При изменении состояния ячейки между крайними положениями (чёрный-белый) на кристалл подаётся максимальное напряжение, и он поворачивается с максимальной скоростью (эту характеристику и указывают обычно в характеристиках современных мониторов:  8, 6, иногда и 4 мс.  При смещении кристаллов между градациями серого на ячейку подаётся значительно меньшее напряжение, так как их нужно точно позиционировать для получения нужного оттенка, а поэтому и времени для этого затрачивается намного больше (от 14 мс – до 28 мс). Совсем недавно смогли найти достаточно приемлемый способ решения этой проблемы. На ячейку подаётся максимальное напряжение (или сбрасывается до нуля), а в нужный момент моментально выводится на нужное для удержания положения кристалла. Но при всех преимуществах этого способа, значительно увеличивается сложность чёткого управления напряжением с частотой, превышающей частоту развёртки. Кроме того, управляющий импульс нужно высчитывать с учётом начального положения кристаллов (Samsung уже представила модели с технологией Digital Capacitance Compensation, которая реально обеспечивает показатели в 8-6 мс для матриц PVA).

7. Контрастность изображения.

Значение контрастности определяется по соотношению яркости матрицы в состоянии «чёрный» и «белый» (меньше засвечен чёрный цвет и чем выше яркость белого, тем выше контрастность). Этот показатель важен для качественного просмотра видео изображений и, для хорошего отображения любого изображения (например, для S-IPS среднее значение – 400:1, а для PVA – до 1000:1). Но заявленные в характеристиках монитора значения замерялись для матрицы, а не для монитора, причем на специальном стенде, когда на матрицу подаётся строго стандартное напряжение, подсветка питается строго стандартным током и т.д.).

8. Цветопередача.

 Этот показатель не всегда корректен. Большинство матриц, произведённых по современным технологиям, поддерживают 24-битную цветопередачу (исключением являются некоторые мониторы PVA от Samsung - никакой системы в установке 18- или 24-битных PVA компанией Samsung не прослеживается).

Среди преимуществ TFT можно отметить отличную фокусировку, отсутствие геометрических искажений и ошибок совмещения цветов. Кроме того, у них никогда не мерцает экран. В этих дисплеях не используется электронный луч, рисующий слева направо каждую строку на экране. Когда в ЭЛТ этот луч переводится из правого нижнего в левый верхний угол, изображение на мгновение гаснет (обратный ход луча). Напротив, пиксели дисплея TFT никогда не гаснут, они просто непрерывно меняют интенсивность своего свечения.