TN + film, IPS и MVA - 3 основные технологии, используемые при создании ЖК-дисплеев.
TN + film (Twisted Nematic + film)
Часть "film" в названии технологии означает дополнительный слой,
применяемый для увеличения угла обзора (ориентировочно - от 90° до
150°). К сожалению, способа увеличения контрастности и времени отклика для панелей TN пока не нашли, и эти показатели у матриц TN оставляют желать лучшего.
TN + film - самая простая технология. Она используется уже довольно
давно и применена в большинстве проданных в последние несколько лет
мониторов.
TN + film, по крайней мере в теории, предназначена для создания панелей
начального уровня. На сегодняшний день панели TN + film - самые дешевые.
Матрица TN + film работает следующим образом: если к сабпикселям не
прилагается напряжение, жидкие кристаллы (и поляризованный свет, который
они пропускают) поворачиваются друг относительно друга на 90° в
горизонтальной плоскости в пространстве между двумя пластинами. И т.к.
направление поляризации фильтра на второй пластине составляет угол в 90°
с направлением поляризации фильтра на первой пластине, свет проходит
через него. Если желтые, зеленые и голубые сабпиксели полностью
освещены, на экране образуется белая точка.
При приложении напряжения, в нашем случае направленного вертикально, оно
разрушает винтовую структуру кристаллов. Молекулы постараются
выровняться в направлении электрического поля. Они выстроятся
перпендикулярно направлению поляризации второго фильтра, и
поляризованный падающий свет не достигнет сабпикселей. В результате на
экране образуется черная точка.
Скажем еще несколько слов о недостатках технологии TN.
Во-первых, выровнять жидкие кристаллы строго перпендикулярно
поляризационному фильтру довольно сложно. В результате практически
невозможно добиться идеального отображения черного цвета.
Во-вторых, при неисправности транзистора, он уже не может подать
напряжение на соответствующие 3 сабпикселя. В результате на экране
появляется белая точка.
IPS (In-Plane Switching)
При приложении напряжения молекулы выравниваются параллельно основе.
Технология In-Plane Switching была разработана компаниями Hitachi и NEC и
предназначалась для избавления от недостатков TN + film. Однако, хотя с
помощью IPS удалось добиться увеличения угла обзора до 170°, от
остальных недостатков избавиться не удалось. Время отклика и качество отображения цветов остались на посредственном уровне.
Если к матрице IPS не приложено напряжение, молекулы жидких кристаллов
не поворачиваются. Второй фильтр всегда повернут перпендикулярно
первому, и свет через него не проходит. Отображение черного цвета
является идеальным. При выходе из строя транзистора "битый" пиксель для
панели IPS будет не белым, как для матрицы TN, а черным.
При приложении напряжения молекулы жидких кристаллов поворачиваются
перпендикулярно своему начальному положению и пропускают свет.
Недостатками IPS является, во-первых, тот факт, что приложение
напряжения с помощью 2 электродов ведет к высокому потреблению энергии
и, что еще хуже, требует значительного времени. Поэтому время отклика матриц IPS, как правило, выше, чем у матриц TN.
MVA (Multi-Domain Vertical Alignment)
В некоторых мониторах используются матрицы MVA. Эта технология
разработана компанией Fujitsu и теоретически является оптимальным
компромиссом практически во всех областях. Горизонтальные и вертикальные
углы обзора для матриц MVA составляют 160°, время отклика
примерно в 2 раза меньше, чем для матриц IPS и старых TN, а цвета
отображаются гораздо более точно. Так почему же MVA не применяется во
всех ЖК-мониторах? Ответ удивительно прост - к сожалению, теоретические
преимущества этой технологии не реализовались на практике.
MVA стала наследницей технологии VA, представленной в 1996 году
компанией Fujitsu. Жидкие кристаллы матрицы VA при выключенном
напряжении выровнены перпендикулярно по отношению ко второму фильтру,
т.е. не пропускают свет. При приложении напряжения кристаллы
поворачиваются на 90°, и на экране появляется светлая точка.
Достоинствами технологии MVA являются небольшое время реакции, глубокий
черный цвет и отсутствие как винтовой структуры кристаллов, так и
двойного магнитного поля.
Проблемы возникают при попытке посмотреть на монитор сбоку. При
отображении, скажем, светло-красного цвета, на выход транзистора
подается только часть от максимального напряжения, и кристаллы
повернутся лишь частично. Пользователь, смотрящий на монитор прямо,
увидит светло-красный цвет. Пользователь, смотрящий на монитор сбоку,
увидит либо красный цвет, либо белый (в зависимости от того, с какой
стороны он смотрит).
Технология MVA, решающая эту проблему, появилась через год после VA.
Каждый сабпиксель был разбит на несколько зон, а поляризационные фильтры
сделали направленными. Кристаллы перестали быть выровненными или
повернутыми в одном и том же направлении. Сабпиксель делится на
несколько зон, а пользователь воспринимает лишь одну из этих зон в
зависимости от того под каким углом он смотрит на дисплей.
Аналогами MVA являются технологии PVA от Samsung, ASV от Sharp и Super MVA от CMO.
