مقارنة مصفوفات IPS. مراقبة أي نوع من المصفوفة للاختيار

يتعلق الأمر دائمًا أولاً وقبل كل شيء باختيار نوع مصفوفة الشاشة. وعندما تقرر بالفعل نوع المصفوفة التي تحتاجها، يمكنك الانتقال إلى خصائص الشاشة الأخرى. سنلقي نظرة في هذه المقالة على الأنواع الرئيسية لمصفوفات المراقبة التي تستخدمها الشركات المصنعة حاليًا.

يمكنك الآن العثور في السوق على شاشات تحتوي على أنواع المصفوفات التالية:

• TN + فيلم (ملتوي Nematic + فيلم)
• IPS (SFT - TFT فائق الدقة)
• *VA (محاذاة رأسية)
• PLS (التبديل من الطائرة إلى الخط)

دعونا نفكر في جميع أنواع مصفوفات المراقبة بالترتيب.

تي ان + فيلم– أبسط وأرخص تكنولوجيا لإنشاء المصفوفة. بسبب سعره المنخفض فهو الأكثر شعبية. قبل بضع سنوات فقط، كان ما يقرب من 100 بالمائة من جميع الشاشات يستخدم هذه التقنية. ولم يشترِ سوى المحترفين المتقدمين الذين يحتاجون إلى شاشات عالية الجودة أجهزة تعتمد على تقنيات أخرى. الآن تغير الوضع قليلاً، وأصبحت الشاشات أرخص، كما أن مصفوفات الأفلام TN+ تفقد شعبيتها.

مزايا وعيوب مصفوفات الفيلم TN+:

• سعر منخفض
• سرعة استجابة جيدة
• زوايا مشاهدة سيئة
• تباين منخفض
• تجسيد اللون سيئة

IPS

IPS– النوع الأكثر تقدما من المصفوفات. تم تطوير هذه التقنية بواسطة شركة Hitachi وNEC. تمكن مطورو مصفوفة IPS من التخلص من عيوب TN+film، ولكن نتيجة لذلك، ارتفع سعر المصفوفات من هذا النوع بشكل ملحوظ مقارنة بـ TN+film. ومع ذلك، تنخفض الأسعار كل عام وتصبح في متناول المستهلك العادي.

مزايا وعيوب مصفوفات IPS:

• تجسيد اللون الجيد
• تباين جيد
• زوايا مشاهدة واسعة
• غالي السعر
• وقت استجابة طويل

*VA

*VAهذا هو نوع من مصفوفة الشاشة التي يمكن اعتبارها بمثابة حل وسط بين TN+film وIPS. الأكثر شعبية بين هذه المصفوفات هي MVA (المحاذاة العمودية متعددة المجالات). تم تطوير هذه التقنية بواسطة شركة فوجيتسو.

نظائرها من هذه التكنولوجيا التي طورتها الشركات المصنعة الأخرى:

• PVA (المحاذاة العمودية المنقوشة) من سامسونج.
• Super PVA من سوني-سامسونج (S-LCD).
• Super MVA من CMO.

مزايا وعيوب مصفوفات MVA:

• زوايا مشاهدة كبيرة
• عرض ألوان جيد (أفضل من فيلم TN+، ولكنه أسوأ من IPS)
• سرعة استجابة جيدة
• لون أسود عميق
• ليس سعرا مرتفعا
• فقدان تفاصيل الظل (مقارنة بـ IPS)

الرجاء

الرجاء- نوع من المصفوفات طورته شركة Samsung كبديل لمصفوفات IPS باهظة الثمن.

مزايا وعيوب مصفوفات PLS:

• إضاءة عالية
• تجسيد اللون الجيد
• زوايا مشاهدة واسعة
• استخدام طاقة منخفضة
• وقت استجابة طويل
• تباين منخفض
• الإضاءة غير المستوية للمصفوفة

في الأجهزة الرقمية الحديثة (الشاشات، وأجهزة التلفاز، والهواتف الذكية، والأجهزة اللوحية، وما إلى ذلك) تُستخدم مصفوفات الكريستال السائل (LCD) في أغلب الأحيان لعرض الصور. إحدى تقنيات إنشاء هذه المصفوفة هي IPS. حرفيا، في الترجمة من اللغة الإنجليزية - في تبديل الطائرة - يعني "التبديل في طائرة واحدة".

من أجل فهم ما هو هذا التبديل وسبب الحاجة إليه، من الضروري أن نفهم بالضبط كيف يتم إنشاء الصورة على شاشة LCD.

المبادئ العامة لبناء مصفوفة LCD

بعد استبدال أنابيب أشعة الكاثود، أصبحت تكنولوجيا تصنيع شاشات LCD عنصرًا أساسيًا مصفوفة الكريستال السائل. توجد هذه المصفوفة على السطح الأمامي للشاشة. نظرًا لأن المصفوفة تتكون من الصورة فقط، فهي تتطلب إضاءة خلفية، وهي جزء من الشاشة. تتكون مصفوفة شاشات الكريستال السائل من العناصر التالية، والتي يتم تنفيذها هيكليا في شكل طبقات:

• مرشح اللون.
• مرشح أفقي
• قطب كهربائي شفاف (أمامي)؛
• حشو الكريستال السائل الفعلي؛
• قطب كهربائي شفاف (خلفي)؛
• مرشح عمودي.

قد يتضمن هذا الهيكل متعدد الطبقات أيضًا طبقات خاصة مضادة للانعكاس، وطلاءات واقية، وطبقات مستشعر (سعوية عادةً)، ولكنها ليست أساسية لعرض الصورة. الصورة نفسها مبنية على وحدات بكسل، والتي تتكون من وحدات بكسل فرعية من الألوان الأساسية (RGB): الأحمر والأخضر والأزرق. يمر الضوء الذي يمر من الجانب الخلفي للمصفوفة عبر كل من مرشحات الاستقطاب وطبقة LCD، من خلال مرشح الألوان. يقوم مرشح الألوان بتلوين تدفقات الضوء هذه إلى واحد من ثلاثة ألوان RGB. يعد مبدأ إنشاء وحدات البكسل من وحدات البكسل الفرعية موضوعًا شاملاً منفصلاً ولن يتم مناقشته في إطار هذه المراجعة.

في الحقيقة، تكنولوجيا شاشات الكريستال السائل نفسهاكيف سيمر شعاع الضوء إلى المستخدم. وإذا مرت، كم سيكون مشرقا. تنقل بلورات مصفوفة LCD الموجودة في الخلايا الضوء أم لا، اعتمادًا على الجهد الكهربي الذي يتم توفيره للأقطاب الكهربائية. يتم تحديد كفاءة المصفوفة من خلال تكنولوجيا بنائها والمواد المستخدمة. اليوم، أصبحت مصفوفات TN وIPS وأصنافها المحسنة الأكثر انتشارًا.

تكنولوجيا لبناء مصفوفات TN

تاريخياً، ظهر هذا النوع من المصفوفات أقدم بكثير من IPS. حرفيًا، TN (بالإنجليزية: "twisted nematic") تعني "البلورة الملتوية". تحدد هذه العبارة تمامًا الطريقة التي تعمل بها. تكون الجزيئات البلورية الموجودة في طبقتها ملتوية بزاوية 90 درجة بالنسبة لبعضها البعض. إنهم يشغلون هذا الموضع إذا لم يتم تطبيق أي جهد على الأقطاب الكهربائية الموجودة في البكسل الفرعي الخاص بهم. في هذه الحالة، يمر الضوء بحرية (نظرًا لأن زاوية استقطاب المرشح الثاني تختلف عن الأول بمقدار 90 درجة).

عندما يتم تطبيق الجهد على الأقطاب الكهربائية، تنتقل الجزيئات البلورية من الحالة الحرة إلى الحالة المنظمة: على طول خط الاستقطاب لمرشح الإدخال. ولهذا السبب، لا يتجاوز الضوء الفلتر الثاني ولا يتلون البكسل الفرعي بلون الفلتر، بل يتحول إلى اللون الأسود.

• الايجابيات:
  • تكلفة تصنيع المصفوفات ضئيلة،
  • وقت الاستجابة هو الأسرع، وهو أمر مهم جدًا لأجهزة الكمبيوتر المخصصة للألعاب.
• السلبيات:
  • تتغير زوايا المشاهدة السيئة والسطوع والألوان بشكل ملحوظ عند عرضها على الجهاز ليس بزاوية صحيحة؛
  • تباين منخفض جدًا، مما يؤدي إلى تلاشي الصورة ويكون اللون الأسود فاتحًا جدًا (غير مناسب على الإطلاق للرسومات الاحترافية).
• بكسل ميتوفي الوقت نفسه، يكون لونه دائمًا أبيض (إذا لم يكن هناك جهد على الأقطاب الكهربائية، يكون الفلتر مفتوحًا دائمًا).

تكنولوجيا لبناء مصفوفات IPS

يحدث تبديل البلورات في IPS في مستوى واحد، وهو في الواقع ما يقوله الشكل الأصلي لاسمه (باللغة الإنجليزية - "التبديل في المستوى"). في مثل هذه المصفوفات، توجد جميع الأقطاب الكهربائية على واحد – الركيزة الخلفية. في غياب الجهد الكهربائي على الأقطاب الكهربائية، تحتل جميع جزيئات الكريستال وضعًا رأسيًا، ولا يمر الضوء عبر مرشح الاستقطاب الخارجي.

يؤدي تشغيله إلى نقل الجزيئات إلى وضع عمودي، ويتوقف المرشح الخارجي عن كونه عائقًا: يمر تدفق الضوء بحرية.

الملامح الرئيسية لهذه التكنولوجيا هي كما يلي.

• الايجابيات:
  • ألوان مشرقة وغنية بسبب التباين المحسن، اللون الأسود هو دائمًا أسود (يمكن استخدامه في الرسومات الاحترافية)؛
  • زاوية عرض واسعة تصل إلى 178 درجة.
• السلبيات:
  • زاد وقت الاستجابة بسبب حقيقة أن الأقطاب الكهربائية موجودة الآن على جانب واحد فقط (وهو أمر بالغ الأهمية لتطبيقات الألعاب)؛
  • غالي السعر.
• بكسل ميتوفي الوقت نفسه، يكون لونه دائمًا أسود (إذا لم يكن هناك جهد على الأقطاب الكهربائية، فسيتم إغلاق الفلتر دائمًا).

كما يتبين من القائمة، فإن جميع عيوب ومزايا IPS متناظرة مع TN. وهذا يؤكد أيضًا سبب ظهورها: فالتكنولوجيا عبارة عن حل وسط وكان الهدف منها القضاء على العيوب الرئيسية لسابقتها. اليوم، بالإضافة إلى اسم IPS، الذي تستخدمه شركة Hitachi، يمكنك العثور على اسم SFT (TFT فائق الدقة)، والذي تستخدمه شركة NEC.

البكسلات الميتة، بغض النظر عن ماهيتها (بيضاء أو سوداء) لا يتم تصنيفها على أنها إيجابيات أو سلبيات. إنها مجرد ميزة. إذا كان البكسل أبيض، فقد لا يكون ذلك مزعجًا للغاية عند معالجة النص على خلفية فاتحة، ولكنه غير مناسب عند عرض المشاهد المظلمة. الأسود هو العكس: لن يكون ملحوظًا في المشاهد المظلمة. مهما كان الأمر، فإن نوع الفشل - البكسل الميت - يكون دائمًا ناقصًا، ولكنه يختلف باختلاف المصفوفات.

أنواع مصفوفات IPS

من أجل تحسين الخصائص الرئيسية لشاشات المراقبة، أنواع مصفوفات IPS.

• سوبر - IPS (S-IPS). بفضل تطبيق تقنية السرعة الزائدة، تم تحسين التباين وتقليل وقت الاستجابة. في تعديله Advanced super - IPS (AS-IPS)، تم تحسين شفافيته بشكل أكبر.
• أفقي - IPS (H - IPS). تستخدم في تطبيقات الرسومات الاحترافية. يتم استخدام تقنية True Wide Polarizer المتقدمة، مما يجعل تجانس الألوان عبر السطح بأكمله أكثر تجانسًا. تم أيضًا تحسين التباين وتحسين اللون الأبيض. انخفاض وقت الاستجابة.
• تعزيز IPS (e-IPS). توسيع فتحة البكسلات المفتوحة. يساعد على استخدام مصابيح الإضاءة الخلفية الرخيصة. بالإضافة إلى ذلك، تم تقليل وقت الاستجابة إلى 5 مللي ثانية (قريب جدًا من مستويات TN). S-IPS 2 هو تحسن. تم تقليل التأثير السلبي لتوهج البكسل.
• تقنية IPS احترافية (P - IPS). تم زيادة عدد الألوان بشكل كبير، كما تم زيادة عدد المواضع المحتملة للبكسلات الفرعية (4 مرات).
• تقنية IPS المتقدمة عالية الأداء (AH-IPS). في هذا التطور، زادت الدقة وعدد النقاط في البوصة. وفي الوقت نفسه، أصبح استهلاك الطاقة أقل وزاد السطوع.

بشكل منفصل الجدير بالذكر مصفوفة PLS (التحويل من الطائرة إلى الخط).، وهو تطوير سامسونج. ولم يقدم المطور وصفًا تقنيًا لتقنيته. تم فحص المصفوفات تحت المجهر. لم يتم العثور على فروق بين PLS وIPS. نظرًا لأن مبادئ بناء هذه المصفوفة تشبه IPS، فغالبًا ما يتم تمييزها على أنها مجموعة متنوعة وليست فرعًا مستقلاً. في PLS، تكون البكسلات أكثر كثافة، والسطوع واستهلاك الطاقة أفضل. لكن في نفس الوقت هم أدنى بكثير من حيث التدرج اللوني.

اختيار الشاشة: TN أو IPS

تعد الشاشات المبنية على تقنيات TN وIPS هي الأكثر شيوعًا اليوم وتغطي تقريبًا مجموعة كاملة من احتياجات الميزانية والسوق الاحترافية جزئيًا. هناك أنواع أخرى من مصفوفات VA (MVA، PVA)، AMOLED (مع إضاءة خلفية لكل بكسل). لكنها لا تزال باهظة الثمن لدرجة أن توزيعها صغير.

تجسيد اللون والتباين

شاشات مع مصفوفة IPSيكون التباين أفضل بكثير من TN. في الوقت نفسه، من المهم للغاية أن نفهم: إذا كانت الصورة بأكملها مظلمة تماما أو خفيفة، فإن هذا التباين هو مجرد إمكانية الإضاءة الخلفية. في كثير من الأحيان، يقوم المصنعون ببساطة بتعتيم الإضاءة الخلفية عند ملئها بالتساوي. للتأكد من جودة التباين، يجب عليك عرض تعبئة رقعة الشطرنج على الشاشة والتحقق من مدى اختلاف المناطق المظلمة عن المناطق الفاتحة. وكقاعدة عامة، يصبح التباين في مثل هذه الاختبارات أقل بمقدار 30 إلى 40 مرة. تعتبر نسبة تباين رقعة الشطرنج 160:1 نتيجة مقبولة.

تسليم الألوان لشاشات IPSيتم تنفيذه عمليا دون تحريف، على عكس TN. كلما زاد التباين، أصبحت الصورة على الشاشة أكثر ثراءً. قد يكون هذا مفيدًا ليس فقط عند العمل مع برامج معالجة الصور والفيديو، ولكن أيضًا عند مشاهدة الأفلام. ولكن هناك إصدارات محسنة من مصفوفات TN، على سبيل المثال، Retina من Apple، والتي لا تفقد عمليا إعادة إنتاج الألوان.

زاوية الرؤية والسطوع

ربما تكون هذه المعلمة هي الأولى من نوعها التي تم عرضها مزايا IPSمقارنة بمنافسها الأرخص. تصل إلى 170 - 178 درجة، بينما في النسخة المحسنة - "TN + film" فهي في حدود 90 - 150 درجة. في هذه المعلمة، يفوز IPS. إذا كنت تشاهد التلفزيون في المنزل مع مجموعة صغيرة، فهذا ليس بالغ الأهمية، ولكن بالنسبة للهواتف الذكية، عندما تريد إظهار شيء ما لشخص ما على الشاشة، سيكون التشويه كبيرًا. ولذلك، غالبا ما تستخدم مصفوفات نوع IPS عليها.

من حيث خصائص السطوع، تستفيد شاشات IPS أيضًا. قيم السطوع الكبيرة ومصفوفات TN تجعل الصورة بيضاء ببساطة بدون ظلال سوداء.

زمن الاستجابة واستهلاك الموارد

معيار مهم جداخاصة إذا كان المستخدم يقوم في كثير من الأحيان بتشغيل التطبيقات ذات المشاهد المتغيرة ديناميكيًا. بالنسبة للشاشات المستندة إلى مصفوفة TN، تصل هذه المعلمة إلى 1 مللي ثانية، بينما بالنسبة لأفضل وأغلى إصدارات S-IPS فهي 5 مللي ثانية فقط. على الرغم من أن هذه النتيجة جيدة أيضًا لـ IPS. إذا كان ارتفاع معدل الإطارات في الثانية مهمًا للمستخدم ولا يريد التفكير في المسارات من الكائنات، فيجب أن يكون الاختيار مصفوفة TN.

بالإضافة إلى سرعة تغيير الصورة، تتمتع شاشات TN بميزتين أخريين: التكلفة المنخفضة والاستهلاك المنخفض للطاقة.

شاشات اللمس والأجهزة المحمولة

في الآونة الأخيرة، الأجهزة مع شاشات اللمس بالسعة. كقاعدة عامة، فهي مجهزة بمصفوفات IPS بسبب العدد الكبير من النقاط في البوصة. كلما زادت كثافة النقاط، ظهرت الخطوط بشكل أكثر سلاسة على شاشة الجهاز اللوحي (حتى وحدات البكسل لا يمكن تمييزها بالعين المجردة). عند استخدام مصفوفات TN في الهواتف الذكية أو الأجهزة اللوحية، ستكون حبيبات الصورة ملحوظة للغاية. في الشاشات وأجهزة التلفاز، هذه المعلمة ليست حرجة.

كقاعدة عامة، يتم تجهيز الأجهزة التي تتطلب شاشة تعمل باللمس بطبقة تعمل باللمس. نظرًا لأن مصفوفات TN يتم اختيارها غالبًا بسبب تكلفتها المنخفضة، فإن هذه السمة الباهظة الثمن مثل الشاشة السعوية على شاشة متوسطة الميزانية بدقة 24 بوصة ستكون ببساطة مضيعة للمال. أثناء وجودك على مساحة صغيرة من الكمبيوتر اللوحي أو الهاتف الذكي (حتى 6 بوصات)، فإن الشاشة السعوية ضرورية ببساطة.

هذا على وجه التحديد بسبب عامل الرخص يمكن تمييز مصفوفة TN عن IPS بالضغط: عندما تضغط على شاشة TN، تبدأ الصورة الموجودة أسفل إصبعك وما حولها في التمويه على شكل موجات ذات تدرج طيفي. لذلك، عند اختيار جهاز محمول، فإن الاختيار لصالح IPS لهذه المعلمة واضح ببساطة.

الحد الأدنى

اختيار الشاشة أو التلفزيونقد لا يزال المستخدم يتساءل عما إذا كان ينبغي عليه إنفاق الأموال على شاشة IPS. إنهم يفضلون أخذ مساحة سطح الشاشة لهذه الأجهزة من 24 بوصة وما فوق. ونتيجة لذلك، قد لا تبرر المصفوفة باهظة الثمن والمستهلكة للطاقة استثمارها إذا كنت لا تخطط لأداء عمل احترافي باستخدام الرسومات. بالإضافة إلى ذلك، إذا كانت هناك حاجة إلى شاشة لألعاب الكمبيوتر الديناميكية، فسيكون مصفوفة TN هي الأفضل.

الميزة التي لا يمكن إنكارها لمصفوفة IPS عند شراء جهاز محمول: هاتف ذكي أو جهاز لوحي. كثافة بكسل عالية وتجسيد ألوان عالي الجودة وتباين عالي - كل هذه الصفات ستساعدك على استخدام الشاشة في الشمس وفي الداخل. إن مقارنة الشاشات الخاصة بأعمال الرسومات ستفضل دائمًا تقنية IPS. مثل هذه الاستثمارات سوف تبرر نفسها وستكون أقل من شراء أجهزة أكثر تكلفة بناءً على مصفوفات VA.

بالنسبة للكثيرين، ترتبط شاشات الكريستال السائل (LCD) في المقام الأول بالشاشات المسطحة وأجهزة التلفزيون "الباردة" وأجهزة الكمبيوتر المحمولة وكاميرات الفيديو والهواتف المحمولة. سيضيف البعض أجهزة المساعد الرقمي الشخصي والألعاب الإلكترونية وأجهزة الصراف الآلي هنا. ولكن هناك العديد من المجالات الأخرى التي تحتاج إلى شاشات ذات سطوع عالٍ وبنية متينة وتعمل على نطاق واسع من درجات الحرارة.

لقد وجدت شاشات العرض المسطحة تطبيقًا حيث يكون الحد الأدنى من استهلاك الطاقة والوزن والأبعاد من المعلمات المهمة. الهندسة الميكانيكية، صناعة السيارات، النقل بالسكك الحديدية، منصات الحفر البحرية، معدات التعدين، منافذ البيع بالتجزئة في الهواء الطلق، إلكترونيات الطيران، الأسطول البحري، المركبات الخاصة، أنظمة الأمن، المعدات الطبية، الأسلحة - هذه ليست قائمة كاملة لتطبيقات شاشات الكريستال السائل.

لقد أتاح التطور المستمر للتكنولوجيا في هذا المجال إمكانية تقليل تكلفة إنتاج شاشات الكريستال السائل إلى المستوى الذي حدث فيه تحول نوعي: أصبحت المنتجات الغريبة الباهظة الثمن شائعة. أصبحت سهولة الاستخدام أيضًا عاملاً مهمًا في الانتشار السريع لشاشات LCD في الصناعة.

تتناول هذه المقالة المعلمات الرئيسية للأنواع المختلفة من شاشات الكريستال السائل، والتي ستسمح لك بإجراء اختيار مستنير وصحيح لشاشات الكريستال السائل لكل تطبيق محدد (الطريقة "الأكبر والأرخص" دائمًا ما تكون باهظة الثمن).

يمكن تقسيم المجموعة الكاملة لشاشات LCD إلى عدة أنواع اعتمادًا على تكنولوجيا الإنتاج والتصميم والخصائص البصرية والكهربائية.

تكنولوجيا

حاليًا، يتم استخدام تقنيتين في إنتاج شاشات الكريستال السائل (الشكل 1): المصفوفة المنفعلة (PMLCD-STN) والمصفوفة النشطة (AMLCD).

لا يتم استخدام تقنيات MIM-LCD وDiode-LCD على نطاق واسع، وبالتالي لن نضيع الوقت عليها.

أرز. 1. أنواع تقنيات شاشات الكريستال السائل

STN (Super Twisted Nematic) عبارة عن مصفوفة تتكون من عناصر LCD ذات شفافية متغيرة.

TFT (ترانزستور الأغشية الرقيقة) عبارة عن مصفوفة نشطة يتم فيها التحكم في كل بكسل بواسطة ترانزستور منفصل.

بالمقارنة مع المصفوفة السلبية، تتمتع شاشة TFT LCD بتباين وتشبع أعلى وأوقات تبديل أقصر (لا توجد "ذيول" للأجسام المتحركة).

يعتمد التحكم في السطوع في شاشة الكريستال السائل على استقطاب الضوء (دورة الفيزياء العامة): يستقطب الضوء عند المرور عبر مرشح استقطاب (بزاوية استقطاب معينة). في هذه الحالة، يرى الراصد فقط انخفاضًا في سطوع الضوء (مرتين تقريبًا). إذا تم وضع مرشح آخر خلف هذا المرشح، فسيتم امتصاص الضوء بالكامل (زاوية الاستقطاب للمرشح الثاني متعامدة مع زاوية الاستقطاب للأول) أو سيتم نقله بالكامل (زوايا الاستقطاب هي نفسها). مع التغيير السلس في زاوية الاستقطاب للمرشح الثاني، ستتغير شدة الضوء المرسل أيضًا بسلاسة.

مبدأ التشغيل وهيكل "الساندويتش" لجميع شاشات TFT LCD متماثلان تقريبًا (الشكل 2). يمر الضوء من الإضاءة الخلفية (النيون أو LED) عبر المستقطب الأول ويدخل في طبقة من البلورات السائلة التي يتم التحكم فيها بواسطة ترانزستور الفيلم الرقيق (TFT). يقوم الترانزستور بإنشاء مجال كهربائي يشكل اتجاه البلورات السائلة. بعد المرور عبر مثل هذا الهيكل، يغير الضوء استقطابه وسيتم امتصاصه بالكامل بواسطة مرشح الاستقطاب الثاني (شاشة سوداء)، أو لن يتم امتصاصه (أبيض)، أو سيكون الامتصاص جزئيًا (ألوان الطيف). يتم تحديد لون الصورة بواسطة مرشحات الألوان (على غرار أنابيب أشعة الكاثود، يتكون كل بكسل من المصفوفة من ثلاثة بكسلات فرعية - الأحمر والأخضر والأزرق).

أرز. 2. هيكل TFT LCD

بكسل تي اف تي

تم دمج مرشحات الألوان للأحمر والأخضر والأزرق في القاعدة الزجاجية ووضعها بالقرب من بعضها البعض. قد يكون هذا شريطًا رأسيًا، أو بنية فسيفسائية، أو بنية دلتا (الشكل 3). تتكون كل بكسل (نقطة) من ثلاث خلايا من الألوان المحددة (البكسلات الفرعية). وهذا يعني أنه عند دقة mxn، تحتوي المصفوفة النشطة على ترانزستورات وبكسلات فرعية بحجم 3mxn. تبلغ درجة البكسل (مع ثلاث وحدات بكسل فرعية) لشاشة TFT LCD مقاس 15.1 بوصة (1024 × 768 بكسل) حوالي 0.30 مم، ولشاشة 18.1 بوصة (1280 × 1024 بكسل) تبلغ 0.28 مم. تحتوي شاشات TFT LCD على قيود مادية يتم تحديدها حسب الحد الأقصى لمساحة الشاشة. لا تتوقع دقة تبلغ 1280 × 1024 مع قطر 15 بوصة ومسافة نقطة تبلغ 0.297 ملم.

أرز. 3. هيكل مرشح اللون

على مسافة قريبة، يمكن تمييز النقاط بوضوح، لكن هذه ليست مشكلة: عند تكوين اللون، يتم استخدام قدرة العين البشرية على مزج الألوان بزاوية عرض أقل من 0.03 درجة. على مسافة 40 سم من شاشة LCD، مع مسافة بين البكسلات الفرعية تبلغ 0.1 مم، ستكون زاوية الرؤية 0.014 درجة (لا يمكن تمييز لون كل بكسل فرعي إلا من خلال شخص يتمتع برؤية النسر).

أنواع شاشات الكريستال السائل

TN (Twist Nematic) TFT أو TN+Film TFT هي التقنية الأولى التي تظهر في سوق شاشات LCD، والميزة الرئيسية لها هي تكلفتها المنخفضة. العيوب: اللون الأسود يشبه إلى حد كبير اللون الرمادي الداكن، مما يؤدي إلى انخفاض تباين الصورة، وتكون وحدات البكسل "الميتة" (عند فشل الترانزستور) مشرقة جدًا وملحوظة.

IPS (التبديل داخل الجزء) (هيتاشي) أو Super Fine TFT (NEC، 1995). تتميز بأكبر زاوية رؤية ودقة ألوان عالية. يتم توسيع زاوية العرض إلى 170 درجة، والوظائف الأخرى هي نفس وظيفة TN+Film (وقت الاستجابة حوالي 25 مللي ثانية)، لون أسود مثالي تقريبًا. المزايا: تباين جيد، البكسل "الميت" أسود.

Super IPS (هيتاشي)، Advansed SFT (الشركة المصنعة - NEC). المزايا: صورة ذات تباين ساطع، وتشويه ألوان غير مرئي تقريبًا، وزوايا رؤية متزايدة (تصل إلى 170 درجة رأسيًا وأفقيًا) ووضوح استثنائي.

UA-IPS (IPS متقدم للغاية)، UA-SFT (SFT متقدم للغاية) (NEC). يعد وقت الاستجابة كافيًا لضمان الحد الأدنى من تشويه الألوان عند مشاهدة الشاشة من زوايا مختلفة، وزيادة شفافية اللوحة وتوسيع نطاق الألوان عند مستوى سطوع عالٍ بدرجة كافية.

MVA (المحاذاة العمودية متعددة المجالات) (فوجيتسو) الميزة الرئيسية هي أقصر وقت استجابة وتباين عالي. العيب الرئيسي هو التكلفة العالية.

PVA (المحاذاة العمودية المنقوشة) (سامسونج). الوضع العمودي المجهري للبلورات السائلة.

تصميم

يتم تحديد تصميم شاشة الكريستال السائل من خلال ترتيب الطبقات في "الساندويتش" (بما في ذلك الطبقة الموصلة للضوء) ولها التأثير الأكبر على جودة الصورة على الشاشة (في أي ظروف: من غرفة مظلمة للعمل في ضوء الشمس). هناك ثلاثة أنواع رئيسية من شاشات LCD الملونة المستخدمة حاليًا:

• ناقل الحركة، مخصص بشكل أساسي للمعدات التي تعمل في الداخل؛
• ويستخدم عاكس في الآلات الحاسبة والساعات.
• يستخدم الإسقاط (الإسقاط) في أجهزة العرض LCD.

يعد النوع الوسط من نوع العرض الناقل للتشغيل في الداخل ومع الإضاءة الخارجية نوعًا شفافًا من التصميم.

نوع العرض ناقل الحركة. في هذا النوع من التصميم، يدخل الضوء من خلال لوحة LCD من الخلف (الإضاءة الخلفية) (الشكل 4)، ويتم تصنيع معظم شاشات LCD المستخدمة في أجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة المساعد الرقمي الشخصي باستخدام هذه التقنية. تتمتع شاشة LCD Transmissive بجودة صورة عالية في الداخل وجودة صورة منخفضة (شاشة سوداء) في ضوء الشمس، وذلك لأن... تعمل أشعة الشمس المنعكسة من سطح الشاشة على قمع الضوء المنبعث من الإضاءة الخلفية تمامًا. يتم حل هذه المشكلة (حاليًا) بطريقتين: زيادة سطوع الإضاءة الخلفية وتقليل كمية ضوء الشمس المنعكس.

أرز. 4. تصميم شاشة الكريستال السائل من نوع ناقل الحركة

للعمل في ضوء النهار في الظل، يلزم وجود مصباح إضاءة خلفية يوفر 500 شمعة/م2، في ضوء الشمس المباشر - 1000 شمعة/م2. يمكن تحقيق سطوع قدره 300 شمعة/م2 عن طريق زيادة سطوع مصباح CCFL (مصباح الفلورسنت الكاثود البارد) إلى الحد الأقصى أو عن طريق إضافة مصباح ثانٍ يقع في الجهة المقابلة. تستخدم نماذج شاشات الكريستال السائل ذات السطوع المتزايد من 8 إلى 16 مصباحًا. ومع ذلك، فإن زيادة سطوع الإضاءة الخلفية يزيد من استهلاك طاقة البطارية (يستهلك مصباح الإضاءة الخلفية الواحد حوالي 30% من الطاقة التي يستخدمها الجهاز). ولذلك، لا يمكن استخدام الشاشات ذات السطوع العالي إلا مع مصدر طاقة خارجي.

يتم تحقيق تقليل كمية الضوء المنعكس من خلال تطبيق طبقة مضادة للانعكاس على طبقة واحدة أو أكثر من الشاشة، واستبدال طبقة الاستقطاب القياسية بطبقة عاكسة بشكل طفيف، وإضافة أفلام تزيد من السطوع وبالتالي زيادة كفاءة مصدر الضوء . في شاشات Fujitsu LCD، يتم ملء محول الطاقة بسائل له معامل انكسار مساوٍ لمؤشر انكسار لوحة اللمس، مما يقلل بشكل كبير من كمية الضوء المنعكس (لكنه يؤثر بشكل كبير على التكلفة).

نوع العرض الشفاف (الانعكاسي)يشبه الإرسال، لكن به اتصال بين طبقة البلورات السائلة والإضاءة الخلفية. طبقة عاكسة جزئيا (الشكل 5). يمكن أن تكون فضية جزئيًا أو معكوسة بالكامل مع العديد من الثقوب الصغيرة. عندما يتم استخدام مثل هذه الشاشة في الداخل، فإنها تعمل بشكل مشابه لشاشة LCD الناقلة، حيث يتم امتصاص جزء من الضوء بواسطة طبقة عاكسة. في وضح النهار، ينعكس ضوء الشمس عن طبقة المرآة ويضيء طبقة LCD، مما يتسبب في مرور الضوء عبر البلورات السائلة مرتين (للداخل ثم للخارج). ونتيجة لذلك، تكون جودة الصورة تحت ضوء النهار أقل منها تحت الإضاءة الاصطناعية في الداخل، عندما يمر الضوء عبر شاشة LCD مرة واحدة.

أرز. 5. تصميم شاشة الكريستال السائل من النوع الشفاف

يتم تحقيق التوازن بين جودة الصورة في الداخل وفي وضح النهار من خلال اختيار خصائص طبقات الإرسال والطبقات العاكسة.

نوع العرض العاكس(العاكسة) لها طبقة مرآة عاكسة تمامًا. تمر كل الإضاءة (ضوء الشمس أو الضوء الأمامي) (الشكل 6) عبر شاشة LCD، وتنعكس من طبقة المرآة وتمر عبر شاشة LCD مرة أخرى. في هذه الحالة، تكون جودة الصورة لشاشات العرض العاكسة أقل من جودة شاشات العرض شبه الناقلة (نظرًا لأن كلتا الحالتين تستخدمان تقنيات مماثلة). في الداخل، الإضاءة الأمامية ليست فعالة مثل الإضاءة الخلفية، وبالتالي جودة الصورة أقل.

أرز. 6. تصميم شاشة الكريستال السائل من النوع العاكس

المعلمات الأساسية لألواح الكريستال السائل

إذن.يجب على اللوحة الرقمية، التي يتوافق عدد وحدات البكسل فيها بشكل صارم مع الدقة الاسمية، تغيير حجم الصورة بشكل صحيح وسريع. إحدى الطرق البسيطة للتحقق من جودة القياس هي تغيير الدقة (النص المكتوب بخط صغير على الشاشة). من السهل ملاحظة جودة الاستيفاء من خلال ملامح الحروف. تنتج الخوارزمية عالية الجودة أحرفًا سلسة ولكنها ضبابية بعض الشيء، في حين أن الاستيفاء السريع للأعداد الصحيحة يؤدي بالضرورة إلى حدوث تشوهات. الأداء هو معلمة الدقة الثانية (يتطلب قياس إطار واحد وقت الاستيفاء).

بكسل ميت.على اللوحة المسطحة، قد لا تعمل عدة وحدات بكسل (تكون دائمًا بنفس اللون)، والتي تظهر أثناء عملية الإنتاج ولا يمكن استعادتها.

يحدد معيار ISO 13406-2 حدود عدد وحدات البكسل المعيبة لكل مليون. وفقا للجدول، يتم تقسيم لوحات LCD إلى 4 فئات.

الجدول 1

زاوية الرؤية.يتم تعريف زاوية العرض القصوى على أنها الزاوية التي ينخفض ​​منها تباين الصورة بمقدار 10 مرات. ولكن أولاً وقبل كل شيء، عندما تتغير زاوية الرؤية من 90 (تكون تشوهات اللون مرئية. لذلك، كلما زادت زاوية الرؤية، كلما كان ذلك أفضل. هناك زوايا مشاهدة أفقية ورأسية، والقيم الدنيا الموصى بها هي 140 و120 درجة على التوالي (أفضل زوايا مشاهدة يتم توفيرها بواسطة تقنية MVA).

وقت الاستجابة(القصور الذاتي) - الوقت الذي يتمكن فيه الترانزستور من تغيير الاتجاه المكاني لجزيئات الكريستال السائل (كلما كان ذلك أفضل، كلما كان ذلك أفضل). لضمان عدم ظهور الأجسام سريعة الحركة ضبابية، يكفي وقت استجابة يبلغ 25 مللي ثانية. تتكون هذه المعلمة من قيمتين: وقت تشغيل البكسل (وقت النزول) ووقت إيقاف التشغيل (وقت النزول). يحدد وقت الاستجابة (بتعبير أدق، وقت إيقاف التشغيل باعتباره أطول وقت يقوم خلاله كل بكسل فردي بتغيير سطوعه إلى الحد الأقصى) معدل تحديث الصورة على الشاشة

FPS = 1 ثانية/زمن الاستجابة.

سطوع- ميزة شاشة LCD، التي تكون في المتوسط ​​أعلى مرتين من شاشة CRT: مع زيادة شدة الإضاءة الخلفية، يزداد السطوع على الفور، وفي CRT من الضروري زيادة تدفق الإلكترونات، الأمر الذي سيؤدي إلى تعقيد كبير في تصميمه وزيادة الإشعاع الكهرومغناطيسي. تبلغ قيمة السطوع الموصى بها 200 شمعة/م2 على الأقل.

مقابلةيتم تعريفه على أنه النسبة بين الحد الأقصى والحد الأدنى للسطوع. المشكلة الأساسية هي صعوبة الحصول على النقطة السوداء، لأن يتم تشغيل الإضاءة الخلفية باستمرار ويتم استخدام تأثير الاستقطاب للحصول على درجات ألوان داكنة. يعتمد اللون الأسود على جودة تداخل التدفق الضوئي للإضاءة الخلفية.

شاشات الكريستال السائل وأجهزة الاستشعار.إن انخفاض التكلفة وظهور نماذج شاشات الكريستال السائل التي تعمل في ظروف تشغيل قاسية جعل من الممكن الجمع بين وسيلة لإخراج المعلومات المرئية ووسيلة لإدخال المعلومات (لوحة المفاتيح) في شخص واحد (في شكل شاشة بلورية سائلة). تم تبسيط مهمة بناء مثل هذا النظام باستخدام وحدة تحكم الواجهة التسلسلية، والتي تكون متصلة، من ناحية، بشاشة LCD، ومن ناحية أخرى، مباشرة بالمنفذ التسلسلي (COM1 - COM4) (الشكل 7) . للتحكم في الإشارات وفك تشفيرها وقمع "الارتداد" (إذا كان من الممكن تسمية اكتشاف اللمس بذلك)، يتم استخدام وحدة تحكم PIC (على سبيل المثال، IF190 من شاشة عرض البيانات)، والتي توفر سرعة ودقة عالية لاكتشاف نقطة اللمس.

أرز. 7. رسم تخطيطي لشاشة TFT LCD باستخدام مثال شاشة NL6448BC-26-01 من NEC

دعونا نكمل البحث النظري هنا وننتقل إلى حقائق اليوم، أو بشكل أكثر دقة، إلى ما هو متاح الآن في سوق شاشات الكريستال السائل. من بين جميع الشركات المصنعة لشاشات TFT LCD، خذ بعين الاعتبار المنتجات من NEC وSharp وSiemens وSamsung. يرجع اختيار هذه الشركات إلى

1. الريادة في سوق شاشات LCD وتقنيات إنتاج TFT LCD؛
2. توافر المنتجات في أسواق بلدان رابطة الدول المستقلة.

تنتج شركة NEC شاشات الكريستال السائل (20% من السوق) تقريبًا منذ طرحها ولا تقدم مجموعة واسعة فحسب، بل تقدم أيضًا خيارات تصميم متنوعة: قياسية وخاصة ومحددة. الخيار القياسي - أجهزة الكمبيوتر والمعدات المكتبية والإلكترونيات المنزلية وأنظمة الاتصالات وما إلى ذلك. يستخدم التصميم الخاص في وسائل النقل (أي: البري والبحري)، وأنظمة التحكم في حركة المرور، وأنظمة الأمن، والمعدات الطبية (لا تتعلق بأنظمة دعم الحياة). بالنسبة لأنظمة الأسلحة والطيران والمعدات الفضائية وأنظمة التحكم في المفاعلات النووية وأنظمة دعم الحياة وغيرها من الأنظمة المماثلة، تم تصميم نسخة خاصة (من الواضح أن هذا ليس رخيصًا).

يتم عرض قائمة لوحات LCD المصنعة للاستخدام الصناعي (يتم توفير العاكس للإضاءة الخلفية بشكل منفصل) في الجدول 2، ويظهر الرسم التخطيطي (باستخدام مثال شاشة 10 بوصة NL6448BC26-01) في الشكل. 8.

أرز. 8. مظهر العرض

الجدول 2. نماذج من لوحات LCD NEC

لعبت دورا هاما في تطوير تقنيات شاشات الكريستال السائل. لا تزال Sharp واحدة من رواد التكنولوجيا. تم إنتاج أول آلة حاسبة في العالم CS10A في عام 1964 من قبل هذه الشركة. في أكتوبر 1975، تم إنتاج أول ساعة رقمية مدمجة باستخدام تقنية TN LCD. في النصف الثاني من السبعينيات، بدأ التحول من شاشات الكريستال السائل المكونة من ثمانية أجزاء إلى إنتاج المصفوفات مع معالجة كل نقطة. في عام 1976، أصدرت Sharp جهاز تلفزيون بالأبيض والأسود بشاشة قطرية 5.5 بوصة، بناءً على مصفوفة LCD بدقة 160 × 120 بكسل. توجد قائمة قصيرة بالمنتجات في الجدول 3.

الجدول 3. نماذج لوحة LCD الحادة

تنتج شاشات كريستال سائلة مصفوفة نشطة تعتمد على ترانزستورات الأغشية الرقيقة من البولي سيليكون ذات درجة الحرارة المنخفضة. يتم عرض الخصائص الرئيسية لشاشات العرض مقاس 10.5 بوصة و15 بوصة في الجدول 4. انتبه إلى نطاق درجة حرارة التشغيل ومقاومة الصدمات.

الجدول 4. الخصائص الرئيسية لشاشات Siemens LCD

ملحوظات:

I - عاكس مدمج l - وفقًا لمتطلبات معيار MIL-STD810

تنتج الشركة شاشات الكريستال السائل تحت العلامة التجارية "Wiseview™". بدءًا من لوحة TFT مقاس 2 بوصة لدعم الإنترنت والرسوم المتحركة في الهواتف المحمولة، تنتج سامسونج الآن مجموعة من شاشات العرض من 1.8 بوصة إلى 10.4 بوصة في شريحة TFT LCD الصغيرة والمتوسطة، مع بعض الطرز المصممة للاستخدام في الضوء الطبيعي (الجدول 5).

الجدول 5. الخصائص الرئيسية لشاشات LCD من سامسونج ذات الأحجام الصغيرة والمتوسطة

ملحوظات:

LED - الصمام الثنائي الباعث للضوء. CCFL - مصباح الفلورسنت الكاثود البارد.

تستخدم الشاشات تقنية PVA.

الاستنتاجات.

حاليًا، يتم تحديد اختيار طراز شاشة LCD وفقًا لمتطلبات تطبيق معين، وبدرجة أقل بكثير، وفقًا لتكلفة شاشة LCD.

عند اختيار شاشة أو تلفزيون أو هاتف، غالبًا ما يواجه المشتري اختيار نوع الشاشة. أيهما تفضل: IPS أم TFT؟ سبب هذا الارتباك هو التحسين المستمر لتكنولوجيا العرض.

يمكن تقسيم جميع الشاشات المزودة بتقنية TFT إلى ثلاثة أنواع رئيسية:

1. تين + فيلم.
2. بولي / مفا.

وهذا يعني أن تقنية TFT هي شاشة الكريستال السائل المصفوفة النشطة، وIPS هو أحد أصناف هذه المصفوفة. والمقارنة بين هاتين الفئتين غير ممكنة، لأنهما عمليا نفس الشيء. ولكن إذا كنت لا تزال تفهم بمزيد من التفصيل ما هو العرض مع مصفوفة TFT، فمن الممكن إجراء مقارنة، ولكن ليس بين الشاشات، ولكن بين تقنيات التصنيع الخاصة بهم: IPS و TFT-TN.

المفهوم العام لـ TFT

يُترجم TFT (ترانزستور الأغشية الرقيقة) على أنه شرائح الترانزستور الرقيقة. تعتمد شاشة LCD المزودة بتقنية TFT على مصفوفة نشطة. تتضمن هذه التقنية ترتيبًا حلزونيًا للبلورات، والتي، في ظل ظروف الجهد العالي، تدور بحيث تتحول الشاشة إلى اللون الأسود. وفي غياب الجهد العالي للطاقة، نرى شاشة بيضاء. تعرض الشاشات المزودة بهذه التقنية لونًا رماديًا داكنًا فقط بدلاً من اللون الأسود المثالي. ولذلك، فإن شاشات TFT تحظى بشعبية كبيرة بشكل رئيسي في تصنيع نماذج أرخص.

وصف IPS

تتضمن تقنية مصفوفة شاشة LCD IPS (التبديل داخل الطائرة). ترتيب متوازي للبلورات على طول مستوى الشاشة بالكامل. لا توجد اللوالب هنا. وبالتالي فإن البلورات لا تدور تحت ظروف الضغط القوي. وبعبارة أخرى، فإن تقنية IPS ليست أكثر من مجرد شاشة TFT محسنة. فهو ينقل اللون الأسود بشكل أفضل بكثير، وبالتالي يحسن درجة تباين وسطوع الصورة. ولهذا السبب فإن هذه التقنية تكلف أكثر من TFT وتستخدم في نماذج أكثر تكلفة.

الاختلافات الرئيسية بين TN-TFT وIPS

نظرًا لرغبتهم في بيع أكبر عدد ممكن من المنتجات، يقوم مديرو المبيعات بتضليل الناس للاعتقاد بأن TFT وIPS هما نوعان مختلفان تمامًا من الشاشات. لا يقدم متخصصو التسويق معلومات شاملة حول التقنيات، وهذا يسمح لهم بتمرير التطوير الحالي كشيء ظهر للتو.

وبالنظر إلى IPS وTFT، نرى ذلك إنه نفس الشيء تقريبًا. والفرق الوحيد هو أن الشاشات المزودة بتقنية IPS هي تطور أحدث مقارنةً بـ TN-TFT. ولكن على الرغم من ذلك، لا يزال من الممكن التمييز بين عدد من الاختلافات بين هذه الفئات:

1. زيادة التباين. تؤثر طريقة عرض اللون الأسود بشكل مباشر على تباين الصورة. إذا قمت بإمالة الشاشة باستخدام تقنية TFT بدون IPS، فسيكون من المستحيل تقريبًا قراءة أي شيء. وكل ذلك لأن الشاشة تصبح مظلمة عند إمالتها. إذا نظرنا إلى مصفوفة IPS، فنظرًا لحقيقة أن اللون الأسود ينتقل بشكل مثالي عبر البلورات، فإن الصورة واضحة تمامًا.
2. تجسيد اللون وعدد الظلال المعروضة. لا تقوم مصفوفة TN-TFT بإعادة إنتاج الألوان بشكل جيد. وكل ذلك لأن كل بكسل له ظله الخاص وهذا يؤدي إلى تشويه اللون. تنقل الشاشة المزودة بتقنية IPS الصور بعناية أكبر.
3. تأخير الاستجابة. إحدى مزايا شاشات TN-TFT مقارنة بشاشات IPS هي الاستجابة عالية السرعة. وكل ذلك لأنه يستغرق الكثير من الوقت لتدوير العديد من بلورات IPS المتوازية. ومن هذا نستنتج أنه عندما تكون سرعة الرسم ذات أهمية كبيرة، فمن الأفضل استخدام شاشة بها مصفوفة TN. تكون شاشات العرض المزودة بتقنية IPS أبطأ، لكن هذا غير ملحوظ في الحياة اليومية. ولا يمكن التعرف على هذا الاختلاف إلا من خلال استخدام الاختبارات التكنولوجية المصممة خصيصًا لذلك. كقاعدة عامة، من الأفضل إعطاء الأفضلية للشاشات التي تحتوي على مصفوفة IPS.
4. زاوية الرؤية. بفضل زاوية المشاهدة الواسعة، لا تقوم شاشة IPS بتشويه الصور، حتى عند النظر إليها من زاوية قدرها 178 درجة. علاوة على ذلك، يمكن أن تكون قيمة زاوية المشاهدة هذه رأسية وأفقية.
5. كثافة الطاقة. تتطلب شاشات العرض المزودة بتقنية IPS، على عكس TN-TFT، المزيد من الطاقة. ويرجع ذلك إلى حقيقة أنه من أجل تدوير البلورات المتوازية، هناك حاجة إلى جهد كبير. ونتيجة لذلك، يتم وضع حمل أكبر على البطارية مقارنةً باستخدام مصفوفة TFT. إذا كنت بحاجة إلى جهاز ذو استهلاك منخفض للطاقة، فستكون تقنية TFT هي الخيار المثالي.
6. سياسة الأسعار. تستخدم معظم نماذج الإلكترونيات ذات الميزانية المحدودة شاشات تعتمد على تقنية TN-TFT، نظرًا لأن هذا النوع من المصفوفة هو الأقل تكلفة، واليوم، تُستخدم الشاشات المزودة بمصفوفة IPS، على الرغم من أنها أكثر تكلفة، في جميع النماذج الإلكترونية الحديثة تقريبًا. يؤدي هذا تدريجيًا إلى حقيقة أن مصفوفة IPS تقوم عمليًا باستبدال المعدات بتقنية TN-TFT.

نتائج

وبناء على كل ما سبق يمكننا استخلاص النتيجة التالية.

عند اختيار شاشة، يواجه العديد من المستخدمين السؤال: ما هو أفضل PLS أو IPS.

لقد كانت هاتان التقنيتان موجودتين لفترة طويلة وتظهر كلاهما بشكل جيد.

إذا نظرت إلى مقالات مختلفة على الإنترنت، فإما أن يكتبوا أنه يجب على الجميع أن يقرروا بأنفسهم ما هو الأفضل، أو أنهم لا يقدمون إجابة على السؤال المطروح على الإطلاق.

في الواقع، هذه المقالات ليس لها أي معنى على الإطلاق. بعد كل شيء، فهي لا تساعد المستخدمين بأي شكل من الأشكال.

لذلك، سنقوم بتحليل الحالات التي يكون من الأفضل فيها اختيار PLS أو IPS ونقدم لك النصائح التي ستساعدك على اتخاذ القرار الصحيح. لنبدأ بالنظرية.

ما هو IPS

تجدر الإشارة على الفور إلى أن الخيارين قيد النظر في الوقت الحالي هما الرائدان في سوق التكنولوجيا.

ولن يتمكن كل متخصص من تحديد التكنولوجيا الأفضل وما هي المزايا التي يتمتع بها كل منهم.

لذلك، فإن كلمة IPS نفسها تعني "التبديل داخل الطائرة" (حرفيًا "التبديل في الموقع").

يرمز هذا الاختصار أيضًا إلى Super Fine TFT ("TFT فائق النحافة"). TFT، بدوره، يرمز إلى الترانزستور ذو الأغشية الرقيقة.

بكل بساطة، TFT هي تقنية لعرض الصور على جهاز كمبيوتر، والتي تعتمد على مصفوفة نشطة.

صعب بما فيه الكفاية.

لا شئ. دعونا معرفة ذلك الآن!

لذلك، في تقنية TFT، يتم التحكم في جزيئات البلورات السائلة باستخدام ترانزستورات الأغشية الرقيقة، وهذا يعني "المصفوفة النشطة".

IPS هو نفسه تمامًا، فقط الأقطاب الكهربائية الموجودة في الشاشات المزودة بهذه التقنية تكون على نفس المستوى مع جزيئات الكريستال السائل، والتي تكون موازية للمستوى.

كل هذا يمكن رؤيته بوضوح في الشكل 1. هناك، في الواقع، يتم عرض شاشات العرض مع كلتا التقنيتين.

أولاً يوجد مرشح رأسي، ثم أقطاب كهربائية شفافة، وبعدها جزيئات الكريستال السائل (العصي الزرقاء، هي التي تهمنا أكثر)، ثم مرشح أفقي، ومرشح ألوان والشاشة نفسها.

أرز. رقم 1. شاشات TFT و IPS

والفرق الوحيد بين هذه التقنيات هو أن جزيئات LC في TFT لا توجد على التوازي، ولكنها في IPS تكون على التوازي.

بفضل هذا، يمكنهم تغيير زاوية المشاهدة بسرعة (على وجه التحديد، هنا 178 درجة) وإعطاء صورة أفضل (في IPS).

وبفضل هذا الحل أيضًا، زاد سطوع الصورة وتباينها على الشاشة بشكل ملحوظ.

الآن هي واضحة؟

إذا لم يكن الأمر كذلك، فاكتب أسئلتك في التعليقات. سوف نقوم بالرد عليهم بالتأكيد.

تم إنشاء تقنية IPS في عام 1996. ومن مزاياه تجدر الإشارة إلى غياب ما يسمى بـ "الإثارة" أي رد الفعل غير الصحيح للمس.

كما أن لديها تجسيد اللون ممتازة. تنتج الكثير من الشركات شاشات تستخدم هذه التكنولوجيا، بما في ذلك NEC وDell وChimei وحتى.

ما هو الثابتة والمتنقلة

لفترة طويلة جدًا، لم تقل الشركة المصنعة شيئًا على الإطلاق عن بنات أفكارها، وقد طرح العديد من الخبراء افتراضات مختلفة فيما يتعلق بخصائص PLS.

في الواقع، حتى الآن، هذه التكنولوجيا محاطة بالكثير من الأسرار. لكننا سنظل نجد الحقيقة!

تم إصدار PLS في عام 2010 كبديل لـ IPS المذكورة أعلاه.

يرمز هذا الاختصار إلى "Plane To Line Switching" (أي "التبديل بين الخطوط").

دعونا نتذكر أن IPS هي تقنية In-Plane-Switching، أي "التبديل بين الخطوط". يشير هذا إلى التبديل في الطائرة.

وقلنا أعلاه أنه في هذه التقنية، تصبح جزيئات الكريستال السائل مسطحة بسرعة ونتيجة لذلك يتم تحقيق زاوية رؤية أفضل وخصائص أخرى.

لذلك، في PLS، كل شيء يحدث تمامًا بنفس الطريقة، ولكن بشكل أسرع. ويبين الشكل 2 كل هذا بوضوح.

أرز. رقم 2. تعمل PLS و IPS

في هذا الشكل، في الأعلى توجد الشاشة نفسها، ثم البلورات، أي نفس جزيئات الكريستال السائل التي تم الإشارة إليها بالعصي الزرقاء في الشكل رقم 1.

يظهر القطب أدناه. في كلتا الحالتين، يظهر موقعها على اليسار في حالة إيقاف التشغيل (عندما لا تتحرك البلورات)، وعلى اليمين - عندما تكون في وضع التشغيل.

مبدأ التشغيل هو نفسه - عندما تبدأ البلورات في العمل، فإنها تبدأ في التحرك، في حين أنها تقع في البداية بالتوازي مع بعضها البعض.

ولكن، كما نرى في الشكل رقم 2، تكتسب هذه البلورات بسرعة الشكل المطلوب - الشكل الضروري للحد الأقصى.

خلال فترة زمنية معينة، لا تصبح الجزيئات الموجودة في شاشة IPS متعامدة، ولكنها تصبح متعامدة في PLS.

وهذا يعني أن كل شيء هو نفسه في كلتا التقنيتين، ولكن في PLS يحدث كل شيء بشكل أسرع.

ومن هنا الاستنتاج الوسيط - تعمل PLS بشكل أسرع، ومن الناحية النظرية، يمكن اعتبار هذه التكنولوجيا بالذات الأفضل في مقارنتنا.

لكن من السابق لأوانه استخلاص استنتاجات نهائية.

هذا أمر مثير للاهتمام: رفعت شركة Samsung دعوى قضائية ضد شركة LG منذ عدة سنوات. وادعت أن تقنية AH-IPS التي تستخدمها LG هي تعديل لتقنية PLS. من هذا يمكننا أن نستنتج أن PLS هو نوع من IPS، وقد اعترف المطور نفسه بذلك. في الواقع، تم تأكيد ذلك ونحن أعلى قليلاً.

أيهما أفضل PLS أم IPS؟ كيفية اختيار شاشة جيدة - دليل

ماذا لو لم أفهم شيئًا؟

في هذه الحالة، سيساعدك الفيديو الموجود في نهاية هذه المقالة. يُظهر بوضوح مقطعًا عرضيًا لشاشات TFT وIPS.

ستكون قادرًا على رؤية كيفية عمل كل شيء وفهم أن كل شيء في PLS يحدث تمامًا كما هو الحال في IPS.

الآن يمكننا الانتقال إلى مزيد من المقارنة بين التقنيات.

آراء الخبراء

في بعض المواقع يمكنك العثور على معلومات حول دراسة مستقلة عن PLS وIPS.

وقارن الخبراء هذه التقنيات تحت المجهر. مكتوب أنه في النهاية لم يجدوا أي اختلافات.

يكتب خبراء آخرون أنه لا يزال من الأفضل شراء PLS، لكنهم لا يشرحون السبب حقًا.

من بين جميع تصريحات الخبراء، هناك عدة نقاط رئيسية يمكن ملاحظتها في جميع الآراء تقريبًا.

وهذه النقاط هي كما يلي:

• تعد الشاشات المزودة بمصفوفات PLS هي الأغلى في السوق. الخيار الأرخص هو TN، ولكن هذه الشاشات أدنى من جميع النواحي لكل من IPS وPLS. لذلك، يتفق معظم الخبراء على أن هذا مبرر للغاية، لأن الصورة يتم عرضها بشكل أفضل على PLS؛
• تعتبر الشاشات المزودة بمصفوفة PLS هي الأنسب لأداء جميع أنواع مهام التصميم والهندسة. ستتوافق هذه التقنية أيضًا بشكل مثالي مع عمل المصورين المحترفين. مرة أخرى، يمكننا أن نستنتج من هذا أن PLS يقوم بعمل أفضل في عرض الألوان وتوفير وضوح كافٍ للصورة؛
• وفقًا للخبراء، فإن شاشات PLS خالية فعليًا من مشاكل مثل الوهج والوميض. لقد توصلوا إلى هذا الاستنتاج أثناء الاختبار؛
• يقول أطباء العيون أن العين ستُدرك الـ PLS بشكل أفضل بكثير. علاوة على ذلك، ستجد عيناك أن النظر إلى PLS طوال اليوم أسهل بكثير من النظر إلى IPS.

بشكل عام، من كل هذا نستخلص مرة أخرى نفس الاستنتاج الذي توصلنا إليه بالفعل في وقت سابق. PLS أفضل قليلاً من IPS. وهذا الرأي يؤكده معظم الخبراء.

أيهما أفضل PLS أم IPS؟ كيفية اختيار شاشة جيدة - دليل

أيهما أفضل PLS أم IPS؟ كيفية اختيار شاشة جيدة - دليل

المقارنة لدينا

والآن لننتقل إلى المقارنة النهائية التي ستجيب على السؤال المطروح في البداية.

ويحدد نفس الخبراء عددًا من الخصائص التي يجب من خلالها مقارنة الخصائص المختلفة.

نحن نتحدث عن مؤشرات مثل حساسية الضوء وسرعة الاستجابة (أي الانتقال من الرمادي إلى الرمادي) والجودة (كثافة البكسل دون فقدان الخصائص الأخرى) والتشبع.

سوف نستخدمها لتقييم التقنيتين.

الجدول 1. مقارنة IPS وPLS وفقا لبعض الخصائص

أما الخصائص الأخرى، بما في ذلك الغنى والجودة، فهي ذاتية وتختلف من شخص لآخر.

ولكن من المؤشرات المذكورة أعلاه يتضح أن PLS لها خصائص أعلى قليلاً.

وبالتالي، فإننا نؤكد مرة أخرى الاستنتاج القائل بأن أداء هذه التقنية أفضل من أداء IPS.

أرز. رقم 3. المقارنة الأولى للشاشات مع مصفوفات IPS وPLS.

هناك معيار واحد "شائع" يسمح لك بتحديد أيهما أفضل بدقة - PLS أو IPS.

ويسمى هذا المعيار "بالعين". من الناحية العملية، هذا يعني أنك تحتاج فقط إلى التقاط شاشتين متجاورتين وإلقاء نظرة عليهما وتحديد المكان الذي تكون فيه الصورة أفضل بصريًا.

لذلك، سنقدم العديد من الصور المشابهة، وسيتمكن الجميع من رؤية المكان الذي تبدو فيه الصورة أفضل بصريًا.

أرز. رقم 4. المقارنة الثانية بين الشاشات ذات مصفوفات IPS وPLS.

أرز. رقم 5. المقارنة الثالثة بين الشاشات بمصفوفات IPS وPLS.

أرز. رقم 6. المقارنة الرابعة بين الشاشات بمصفوفات IPS وPLS.

أرز. رقم 7. المقارنة الخامسة بين الشاشات بمصفوفات IPS (يسار) وPLS (يمين).

من الواضح بصريًا أن الصورة تبدو أفضل بكثير في جميع عينات PLS، وأكثر تشبعًا، وأكثر سطوعًا، وما إلى ذلك.

لقد ذكرنا أعلاه أن TN هي التكنولوجيا الأكثر تكلفة اليوم، وبالتالي فإن الشاشات التي تستخدمها تكلف أيضًا أقل من غيرها.

وبعدها في السعر تأتي IPS، ثم PLS. ولكن، كما نرى، كل هذا ليس مفاجئا على الإطلاق، لأن الصورة تبدو أفضل بكثير حقا.

الخصائص الأخرى في هذه الحالة أعلى أيضًا. ينصح العديد من الخبراء بالشراء باستخدام مصفوفات PLS ودقة Full HD.

ثم ستبدو الصورة رائعة حقًا!

من المستحيل القول على وجه اليقين ما إذا كان هذا المزيج هو الأفضل في السوق اليوم، لكنه بالتأكيد واحد من الأفضل.

بالمناسبة، للمقارنة، يمكنك رؤية كيف تبدو IPS وTN من زاوية مشاهدة حادة.

أرز. رقم 8. مقارنة الشاشات بمصفوفات IPS (يسار) وTN (يمين).

تجدر الإشارة إلى أن Samsung ابتكرت تقنيتين في وقت واحد يتم استخدامهما في الشاشات و / وكانا قادرين على التفوق بشكل كبير على IPS.

نحن نتحدث عن شاشات Super AMOLED الموجودة على الأجهزة المحمولة لهذه الشركة.

ومن المثير للاهتمام أن دقة Super AMOLED عادة ما تكون أقل من دقة IPS، لكن الصورة أكثر تشبعًا وسطوعًا.

ولكن في حالة PLS أعلاه، كل ما يمكن أن يكون، بما في ذلك القرار.

يمكن استخلاص الاستنتاج العام بأن PLS أفضل من IPS.

من بين أمور أخرى، PLS لديه المزايا التالية:

• القدرة على نقل مجموعة واسعة جدًا من الظلال (بالإضافة إلى الألوان الأساسية)؛
• القدرة على دعم نطاق إس آر جي بي بأكمله؛
• انخفاض استهلاك الطاقة.
• تتيح زوايا المشاهدة للعديد من الأشخاص رؤية الصورة بشكل مريح في وقت واحد؛
• يتم استبعاد جميع أنواع التشوهات تمامًا.

بشكل عام، تعتبر شاشات IPS مثالية لحل المهام المنزلية الشائعة، على سبيل المثال، مشاهدة الأفلام والعمل في البرامج المكتبية.

ولكن إذا كنت ترغب في رؤية صورة غنية وعالية الجودة حقًا، فقم بشراء المعدات باستخدام PLS.

هذا صحيح بشكل خاص عندما تحتاج إلى العمل مع برامج التصميم/التصميم.

بالطبع، سيكون سعرها أعلى، لكن الأمر يستحق ذلك!

أيهما أفضل PLS أم IPS؟ كيفية اختيار شاشة جيدة - دليل

ما هي شاشات Amoled وSuper Amoled وLcd وTft وTft ips؟ ألا تعلم؟ ينظر!

أيهما أفضل PLS أم IPS؟ كيفية اختيار شاشة جيدة - دليل