Průvodce plochými panely: TN, IPS, MVA, který je lepší?

Seznam kapitol

1. Stín v LCD ráji... 2. Trocha teorie 3. TN+film - princip 4. IPS a S-IPS - princip

5. MVA a PVA - princip 6. Poznámka k technologii Pivot 7. Závěr a testovací obrazce

Nástup každé nové technologie před sebou obvykle nejdříve hrne vlnu nekritických obdivovatelů. Jakmile se novinka skutečně rozšíří, spadnou často i první růžové brýle a objeví se nepříjemnosti, o kterých jsme dříve neměli ani potuchy. Můžeme říci, že spolu s novými technologiemi objevujeme i nové problémy. Stejně je to i s na první pohled dokonalými LCD TFT panely - ty na první pohled řeší všechny problémy monitorů, ale zároveň přinášejí problémy, které dříve neexistovaly: malé pozorovací úhly, zpoždění a emulaci barev. Tyto problémy se řeší různými cestami - každá má své výhody a nevýhody. Tento článek se zaměřuje na jednotlivé typy panelů: TN, IPS a MVA / PVA a popisuje jejich silné a slabé stránky...

Reklama

Abychom poznali, jak a proč vznikají problémy spojené s LCD panely, podíváme se na absolutní základy technologie založených na tekutých krystalech.

Krystaly které tečou

Průvodce plochými panely: TN, IPS, MVA, který je lepší?

tekutý krystal - zvětšenina

Některé organické látky se vyskytují ve více skupenstvích než jen v pevném, kapalném, či plynném. Jejich mezifáze mezi pevným a kapalným stavem jsou známé jako kapalné krystalické fáze (liquid crystaline phases). Nejzajímavější na této fázi je, že má některé vlastnosti kapalné i pevné fáze. Je tekutá jako kapalina, ale přesto optické a elektromagnetické vlastnosti jsou jako u pevné látky.

Významnou vlastností kapalných krystalů (dále také LC) je, že uspořádání jejich molekul (označují se jako mesogeny), způsobuje změnu polarizace světla, které jimi prochází a to v závislosti na poloze molekul. Většina molekul jsou dipóly (jedna část molekuly má kladný náboj a druhá část záporný) a v elektrickém poli má dipól snahu otočit se ve směru tohoto pole. Polohu molekul lze tedy měnit v elektrickém poli a to se využívá právě u LCD (Liquid Crystal Display).

Jak na barvy: RGB = počet pixelů x 3

Principu LCD se budeme věnovat v další kapitole, na tomto místě jen zmíníme, že jednotlivé buňky LCD fungují jako světelné ventily - samy nezáří, jen regulují množství procházejícího světla (stejný princip využívají i samozatmívací zpětná zrcátka automobilů) z lamp, které se nacházejí za panelem.

Abychom dosáhli barevného zobrazení, musíme do systému zařadit soustavu filtrů elementárních barev (RGB, Red Green Blue, červená / zelená / modrá) - výsledný počet buněk (subpixelů) je tedy výška x šířka (v obrazových bodech) x3 elementární barvy (RGB). Běžně se tedy jedná o 1280 x 3 (3840 sloupců) x 1024 (řádků) = 3.93 mil. subpixelů.

Pokud jsou RGB "ventily" v zatemnělém stavu, získáme dojem černé barvy, pokud všechny subpixely svítí na maximum, získáme dojem bílé barvy. Ostatní odstíny jsou tvořené namixováním poměru RGB barev.

Co je to TFT?

V praxi je každý subpixel dnešních LCD panelů řízen nejméně jedním tranzistorem (některé panely S-IPS využívají dva tranzistory na každý bod RGB) umístěným u každé barevné buňky. Vzhledem k tomu, že tyto jednotlivé tranzistory jsou umístěné na celé ploše panelu, ujal se název TFT (Thin Film Tranzistor) - tenký foliový tranzistor.

Poznámka: Právě díky složité matrici elektrod a soustavě miliónů diskrétních tranzistorů (tím se liší od běžných polovodičových integrovaných obvodů) byly zaváděcí ceny plochých panelů tak vysoké. V prvních fázích výroby obsahovalo více než 60% displejů nějakou výrobní vadu.

Mrtvé pixely? Ani to nemusí být problém...

S vnitřními elektrodami a tranzistory TFT se váže jeden z problémů, který je typický pro ploché panely - tím jsou takzvané mrtvé (neboli vadné) pixely. Může dojít k tomu, že ve výrobě, nebo po jisté době provozu dojde u některých buněk v LCD panelu k poruše obvodu TFT tranzistoru a elektronika přestane tuto buňku ovládat.

Panely typu TN jsou problém, ostatní jsou OK

U běžných displejů typu TN (Twisted Nematic) takto postižený bod (nebo skupina bodů) poměrně intenzivně trvale září svou primární barvou (RGB). Některým lidem tyto svítící pixely vadí natolik, že s takto postiženým panelem nemohou pracovat (stále "přitahují" zrak).

Málokdo ví, že v případě panelů typu IPS nebo MVA (případně PVA), se mrtvé pixely projevují zcela jinak (a většina uživatelů je ani nezjistí). Buňky, které systém neovládá, jsou zde trvale zhasnuté a prakticky neruší (působí to stejně, jakoby na panel spadlo zrnko prachu).

Předchozí