Чим відрізняється tn матриця від ips?

Оскільки обидві згадані технології мають безпосереднє відношення до ЖК-екранів, нам доведеться хоча б коротенько ознайомитися з тим, що вони таке і як саме працюють.

Як в принципі влаштована ЖК-панель

У всякій ЖК-матриці вся поверхня ще при виготовленні заздалегідь поділена на пікселі / субпіксель (під останніми розуміється тріада дрібніших монохромних пікселів зеленого, синього та червоного кольорів, розташованих поруч і які організовують разом «кольорової» піксель, що відображає рівно одну точку зображення).

Пристрій підсвічування (зараз це зазвичай «білі» світлодіоди, а ще зовсім недавно для цих цілей застосовувалися надтонкі високовольтні люмінесцентні лампи) створює загальний «білий» світловий потік, а призначення субпикселей - вчасно «відкривати і закривати світлові двері» для кожної складової загального кольору, щоб в результаті на екрані потрібний піксель засвітився «правильним» кольором. Власне, різні типи / технології РК-матриць і відрізняються в основному тільки тим, як у них організовані ці «двері для світла».

Пристрій ЖК-панелі

Що ховається за абревіатурою TN

Для розуміння роботи Twisted Nematic (А саме так розшифровуються літери «TN») нам буде потрібно згадати, що світловий потік може мати таку характеристику як поляризація - для цього звичайний світло досить пропустити через фільтр-поляризатор. Поляризоване світло володіє одним цікаві властивістю: якщо його спробувати пропустити через інший фільтр-поляризатор, але з площиною поляризації поверненою на 90 ° щодо поляризації початкового світлового променя, то таке світло через фільтр не пройде (бажаючі можуть взяти пару змінних поляризаційних фільтрів, використовуваних в професійній фотографії для придушення відблисків і «погратися» з ними - це дуже повчально!)

Рідкі нематические кристали мають масу цікавих властивостей, але нам зараз буде цікаво лише одне з них: при «правильної» орієнтації своїх молекул вони можуть розгортати площину поляризації проходить крізь них світла. Таким чином, якщо взяти два схрещених поляризатора і між ними помістити керований електричним полем нематик, то швидко перемикаючи поле можна змушувати його міняти в потрібні моменти часу поляризацію підсвічування - через що вона то буде «просочуватися назовні», то немає.

Оскільки така «світлова двері» може працювати дуже швидко, на її основі можна створити хороший кольоровий дисплей, однак є нюанс: при відхиленні спостерігача від осі проходження світла через матрицю (зазвичай вона строго перпендикулярна його поверхні) видимі кольори / контрастність різко «попливуть» - і саме з цим явищем в першу чергу і борються фірми- «покращувачі» TN-матриць і конкуруючі з нею технології.

Які хитрощі використовували винахідники IPS

В технології In-Plane Switching (Вона також відома під назвою Super Fine TFT або просто SFT) основне конструкційне відміну від Twisted Nematic в тому, що молекули рідкого кристала не утворюють таку собі «кручені сходи»Як в нематической матриці, а при перемиканні« повертаються ладом », все разом - через що різко поліпшуються кути огляду / передача кольору, але істотно страждає швидкодію: адже тепер потрібно не« довернуть на чуть-чуть »молекули рідкого кристала в кожному з його шарів, а змусити їх усіх негайно зробити потрібний поворот на 90 ° у всіх шарах!

In-Plane Switching

Підведемо підсумки

В обох технологіях використовуються рідкі кристали і їх здатність впливати на таку характеристику проходить крізь них світла як поляризація, проте реалізовано це по-різному, що призводить до суттєвих відмінностей за цілою низкою споживчих характеристик ЖК-матриць на їх основі:

При рівній товщині рідкокристалічного шару, напрузі і т.д. TN-матриця перемикається істотно швидше, ніж IPS-матриця.
Через «більш кардинального» зміни орієнтації молекул в IPS-матриці вона споживає більше енергії при роботі, ніж TN-матриця.
Кути огляду (в обох площинах), контрастність, перенесення кольорів і глибина чорного кольору у IPS-матриць як правило істотно краще.
Оскільки TN-матрицю виготовити в цілому простіше, то і за ціною вона обходиться дешевше «конкуренток».
«Битий» (тобто втратив зовнішнє управління) піксель буде виглядати на цих матрицях по-різному: «білої» точкою на TN-матриці і «чорної» - на IPS-матриці.

Зрозуміло, прогрес не буксує на місці і виробники РК-матриць постійно винаходять поліпшення для нівелювання їх недоліків, однак загальна тенденція така, що поступово «чисті» TN-матриці витісняються різними конкуруючими технологіями з ринку рідкокристалічних пристроїв відображення.