Технология tft: TFT и IPS матрицы: особенности, преимущества и недостатки — ПКРЕГИОН компьютерный магазин в Екатеринбурге недорогой техники каталог и цены с доставкой

Содержание

TFT и IPS матрицы: особенности, преимущества и недостатки

[su_note note_color=”#1130BE” text_color=”#ffffff” radius=”7″]TFT и IPS матрицы: особенности, преимущества и недостатки[/su_note]
В современном мире мы регулярно сталкиваемся с дисплеями телефонов, планшетов, мониторами ПК и телевизоров. Технологии производства жидкокристаллических матриц не стоят на месте, связи с чем у многих людей возникает вопрос, что лучше выбрать TFT или IPS?

Для того чтобы полностью ответить на этот вопрос, необходимо тщательно разобраться в различиях обеих матриц, выделить их особенности, преимущества и недостатки. Зная все эти тонкости, вы с легкостью сможете подобрать устройство, дисплей которого будет полностью отвечать вашим требованиям. В этом вам поможет наша статья.
[su_note note_color=”#1130BE” text_color=”#ffffff” radius=”7″]TFT матрицы[/su_note]
Thin Film Transistor (TFT) – это система производства жидкокристаллических дисплеев, в основе которой лежит активная матрица из тонкопленочных транзисторов.

При подаче напряжения на такую матрицу, кристаллы поворачиваются друг к другу, что приводит к образованию черного цвета. Отключение электричества дает противоположный результат – кристаллы образовывают белый цвет. Изменения подаваемого напряжения позволяет формировать любой цвет на каждом отдельно взятом пикселе.

Главным преимуществом TFT дисплеев является относительно невысокая цена производства, в сравнении с современными аналогами. Кроме того, такие матрицы обладают отличной яркостью и временем отклика. Благодаря чему, искажения при просмотре динамических сцен незаметны. Дисплеи, изготовленные по технологии TFT, чаще всего используются в бюджетных телевизорах и мониторах.
[su_box title=”Недостатки TFT дисплеев:” box_color=”#56BFFa” radius=”7″]

- низкая цветопередача. Технология имеет ограничение в 6 бит на один канал;
- спиральное расположение кристаллов негативно сказывается на контрастности изображение;
- качество изображения заметно снижается при изменении угла обзора;
- высокая вероятность появления «битых» пикселей;
- относительно низкое энергопотребление.

[/su_box]

Заметнее всего недостатки TFT матриц сказываются при работе с черным цветом. Он может искажаться до серого, или же наоборот, быть чересчур контрастным.
[su_note note_color=”#1130BE” text_color=”#ffffff” radius=”7″]IPS матрицы[/su_note]
Матрица IPS является усовершенствованным продолжением дисплеев, разработанных по технологии TFT. Главным различием между этими матрицами является то, что в TFT жидкие кристаллы расположены по спирали, а в IPS кристаллы лежат в одной плоскости параллельно друг другу. Кроме того, при отсутствии электричества они не поворачиваются, что положительно сказалось на отображении черного цвета.

[su_box title=”Преимущества IPS матриц:” box_color=”#56BFFa” radius=”7″]

углы обзора, при которых качество изображения не снижается, увеличены до 178 градусов;

улучшенная цветопередача. Количество данных, передаваемых на каждый канал увеличено до 8 бит;
существенно улучшенная контрастность;
снижено энергопотребление;
низкая вероятность появления «битых» или выгоревших пикселей.
[/su_box]

Изображение на IPS матрице выглядит более живим и насыщенным, но это не означает, что эта технология лишена недостатков. В сравнении с предшественником у IPS значительно снижена яркость изображения. Также, вследствие изменения управляющих электродов, пострадал такой показатель, как время отклика матрицы. Последним, но не менее значимым недостатком, является относительно высокая цена на устройства, в которых используются IPS дисплеи. Как правило, они на 10-20% дороже аналогичных с TFT матрицей.
[su_note note_color=”#1130BE” text_color=”#ffffff” radius=”7″]Что выбрать: TFT или IPS?[/su_note]
Стоит понимать, что TFT и IPS матрицы, несмотря на существенные различия в качестве изображения, технологии очень похожие. Они обе созданы на основе активных матриц и используют одинаковые по структуре жидкие кристаллы. Многие современные производители отдают свое предпочтение IPS матрицам. Во многом благодаря тому, что они могут составить более достойную конкуренцию плазменным матрицам и имеют весомые перспективы в будущем. Тем не менее TFT матрицы также развиваются. Сейчас на рынке можно встретить TFT-TN и TFT-HD дисплеи. Они практически не уступают в качестве изображения IPS матрицам, но при этом имеет более доступную стоимость. Но на данный момент устройств с такими мониторами не так много.

Если для вас важно качество изображения и вы готовы незначительно доплатить, то устройство с IPS дисплеем является оптимальным выбором.

Особенности LCD TFT технологии дисплеев

Технология LCD TFT матриц предусматривает использование в производстве жидкокристаллических дисплеев специальных тонкопленочных транзисторов. Само название TFT – это сокращение от Thin-film transistor, что в переводе и означает – тонкопленочный транзистор. Такой вид матриц применяет в самых разнообразных устройствах, от калькуляторов, до дисплеев смартфонов.

0.1. Принцип работы TFT LCD дисплея

Наверное, каждый слышал понятия TFT и LCD, но мало кто задумывался, что это такое, из-за чего у непросвещенных людей возникает вопрос, чем отличается TFT от LCD? Ответ на этот вопрос заключается в том, что это две разные вещи, которые не стоит сравнивать. Чтобы понять, в чем разница между этими технологиями, стоит разобрать, что такое LCD, и что такое TFT.

1. Что такое LCD

LCD – это технология изготовления экранов телевизоров, мониторов и других устройств, основанная на использовании специальных молекул, которые называются – жидкие кристаллы. Эти молекулы имеют уникальные свойства, они постоянно находятся в жидком состоянии и способны менять свое положение при воздействии на них электромагнитного поля. Кроме этого, эти молекулы имеют оптические свойства, схожие со свойствами кристаллов, из-за чего эти молекулы и получили свое название.

В свою очередь экраны LCD могут иметь разные типы матриц, которые в зависимости от технологии изготовления имеют различные свойства и показатели.

2. Что такое TFT

Как уже говорилось, TFT – это технология изготовления LCD дисплеев, которая подразумевает использование тонкопленочных транзисторов. Таким образом, можно сказать, что TFT – это подвид LCD мониторов. Стоит отметить, что все современные LCD телевизоры, мониторы и экраны телефонов относятся к виду TFT. Поэтому вопрос, что лучше TFT или LCD не совсем правильный. Ведь отличие FTF от LCD заключается в том, что LCD – это технология изготовления жидкокристаллических экранов, а TFT – это подвид ЖК дисплеев, к которому относятся все типы активных матриц.

Среди пользователей TFT матрицы имеют название – активные. Такие матрицы обладают существенно более высоким быстродействием, в отличие от пассивных ЖК-матриц. Помимо этого, тип экрана LCD TFT отличается повышенным уровнем четкости, контрастности изображения и большими углами обзоров. Еще один важный момент заключается в том, что мерцание в активных матрицах отсутствует, что означает, что за такими мониторами приятнее работать, глаза при этом меньше устают.

Каждый пиксель матрицы TFT оснащен тремя отдельными управляющими транзисторами, благодаря чему достигается значительно более высокая частота обновления экрана, в сравнении с пассивными матрицами. Таким образом, в состав каждого пикселя входит три цветные ячейки, которые управляются соответствующим транзистором. Например, если разрешение экрана составляет 1920х1080 пикселей, то количество транзисторов в таком мониторе будет равно 5760х3240. Применение такого количества транзисторов стало возможным благодаря сверхтонкой и прозрачной структуре – 0,1- 0,01 микрон.

3. Виды матриц TFT экранов

На сегодняшний день, благодаря целому ряду преимуществ, TFT дисплеи используются в самых разнообразных устройствах.

Все известные ЖК телевизоры, которые имеются на российском рынке, оснащены TFT дисплеями. Они могут различаться своими параметрами в зависимости от используемой матрицы.

На данный момент наиболее распространенными матрицами TFT дисплеев являются:

Каждый из представленных видов матриц обладает своими преимуществами и недостатками.

3.1. Тип ЖК матрицы TFT TN

TN – это самый распространенный тип экрана LCD TFT. Такую популярность данный тип матрицы получил благодаря уникальным особенностям. При своей низкой стоимости, они имеют достаточно высокие показатели, причем в некоторых моментах, такие экраны TN даже имеют преимущества перед другими типами матриц.

Главная особенность – это быстрый отклик. Это параметр, который обозначает время, за которое пиксель способен отреагировать на изменение электрического поля. То есть, время, которое необходимо для полного изменение цвета (от белого к черному). Это очень важный показатель для любого телевизора и монитора, в особенности для любителей игр и фильмов, насыщенных всевозможными спецэффектами.

Недостатком данной технологии является ограниченные углы обзоров. Однако современные технологии позволили исправить этот недостаток. Сейчас матрицы TN+Film имеют большие углы обзоров, благодаря чему такие экраны способны конкурировать с новыми IPS матрицами.

3.2. IPS матрицы

Данный вид матриц имеет наибольшие перспективы. Особенность данной технологии состоит в том, что такие матрицы имеют самые большие углы обзоров, а также наиболее естественную и насыщенную цветопередачу. Однако недостатком этой технологии до сегодняшнего дня был длительный отклик. Но благодаря современным технологиям этот параметр удалось сократить до приемлемых показаний. Более того, нынешние мониторы c IPS матрицами имеют время отклика 5 мс, что не уступает даже TN+Film матрицам.

По мнению большинства изготовителей мониторов и телевизоров, будущее лежит именно за IPS матрицами, благодаря чему они постепенно вытесняют TN+Film.

Кроме этого, производители мобильных телефонов, смартфонов, планшетных ПК и ноутбуков все чаще выбирают TFT LCD модули с матрицами IPS, обращая внимание на отличную цветопередачу, хорошие углы обзора, а также экономичное потребление энергии, что крайне важно для мобильных устройств.

3.3. MVA/PVA

Данный тип матриц – это некий компромисс между TN и IPS матрицами. Ее особенность заключается в том, что в спокойном состоянии молекулы жидких кристаллов располагаются перпендикулярно плоскости экрана. Благодаря этому производители смогли достичь максимально глубокого и чистого черного цвета. Кроме этого данная технология позволяет достичь больших углов обзора, в сравнении с TN матрицами. Достигается это с помощью специальных выступов на обкладках. Эти выступы определяют направление молекул жидких кристаллов. При этом стоит отметить, что такие матрицы имеют меньшее время отклика, нежели IPS-дисплеи, и большее, в сравнении с TN матрицами.

Как ни странно, но данная технология не нашла широкого применения в массовом производстве мониторов и телевизоров.

4. Что лучше Super LCD или TFT

Для начала стоит разобрать, что такое Super LCD.

Super LCD – это технология производства экранов, которая широко распространена среди производителей современных смартфонов и планшетных ПК. По сути, Super LCD – это те же IPS матрицы, которые получили новое маркетинговое название и некоторые улучшения.

Главное отличие таких матриц заключается в том, что они не имеют воздушного зазора между наружным стеклом и картинкой (изображением). Благодаря этому удалось достичь уменьшения бликов. Кроме этого визуально изображение на таких дисплеях кажется ближе к зрителю. Если говорить о сенсорных дисплеях на смартфонах и планшетных ПК, то экраны Super LCD более чувствительны к прикосновениям и быстрее реагируют на движения.

5. TFT / LCD монитор: Видео

Еще одно преимущество данного типа матриц заключается в пониженном потреблении энергии, что опять же крайне важно в случае автономного устройства, такого как ноутбук, смартфон и планшет. Такая экономичность достигается благодаря тому, что в спокойном состоянии жидкие кристаллы расположены так, чтобы пропускать свет, что снижает потребление энергии при отображении светлых картинок. При этом стоит отметить, что подавляющее большинство фоновых картинок на всех интернет сайтах, заставках в приложениях и так далее, являются как раз таки светлыми.

Главной областью применения SL CD дисплеев является именно мобильная техника, благодаря низкому потреблению энергии, высокому качеству изображения, даже при прямых солнечных лучах, а также более низкой стоимости, в отличии, к примеру, от AMOLED экранов.

В свою очередь LCD TFT дисплеи включают в себя тип матрицы SLCD. Таким образом, Super LCD – это тип активной матрицы TFT дисплея. В самом начале данной публикации мы уже говорили о том, что TFT и LCD разницы не имеют, это в принципе одно и то же.

6. Выбор дисплея

Как уже говорилось выше, каждый из типов матриц обладает своими преимуществами и недостатками. Все они также уже оговаривались. В первую очередь при выборе дисплея, стоит учитывать ваши требования. Стоит задать себе вопрос, — Что именно нужно от дисплея, как он будет использоваться и в каких условиях?

Отталкиваясь от требований, и стоит выбирать дисплей. К сожалению, на данный момент не существует универсального экрана, на который можно было бы сказать, что он действительно лучше всех остальных. Из-за этого, если вам важна цветопередача, и вы собираетесь работать с фотографиями, то однозначно ваш выбор – это IPS матрицы. Но если вы заядлый любитель остросюжетных и ярких игр, то предпочтение все же лучше отдать TN+Film.

Все современные матрицы имеют достаточно высокие показатели, поэтому простые пользователи разницу могут даже не заметить, ведь IPS матрицы практически не уступают TN по времени отклика, а TN в свою очередь имеют довольно большие углы обзора. К тому же, как правило, пользователь располагается напротив экрана, а не сбоку или сверху, из-за чего большие углы в принципе не требуются. Но выбор все же за вами.

Особенности LCD TFT технологии дисплеев

0.1. Принцип работы TFT LCD дисплея

1. Что такое LCD

2. Что такое TFT

3. Виды матриц TFT экранов

Все известные ЖК телевизоры, которые имеются на российском рынке, оснащены TFT дисплеями. Они могут различаться своими параметрами в зависимости от используемой матрицы.

На данный момент наиболее распространенными матрицами TFT дисплеев являются:

Каждый из представленных видов матриц обладает своими преимуществами и недостатками.

3.1. Тип ЖК матрицы TFT TN

3.2. IPS матрицы

3.3. MVA/PVA

4. Что лучше Super LCD или TFT

Для начала стоит разобрать, что такое Super LCD.

5. TFT / LCD монитор: Видео

6. Выбор дисплея

Технология tft что это

По технологии TFT создают дисплеи всевозможных электроприборов, включая телевизоры, планшеты, компьютерные мониторы, мобильные телефоны, навигаторы и т.д. Бесспорно, экран в таких устройствах играет важную роль, поэтому перед покупкой техники и гаджетов стоит разобраться в тонкостях их изготовления. От конструкции дисплея зависит качество и четкость изображения, угол обзора, а также передача цветов. В некоторых случаях эти параметры имеют большое значение.

Понятие TFT-дисплея

TFT LCD – это разновидность жидкокристаллических дисплеев с активной матрицей. Каждый пиксель таких дисплеев управляется 1-4 тонкопленочными транзисторами (по англ. – Thin Film Transistor, сокращенно – TFT), которые помогают легко включать/выключать светодиоды, создавая более четкое, качественное изображение.

TFT-дисплей имеет две стеклянные подложки, внутри которых находится слой жидких кристаллов. В передней стеклянной подложке находится цветной фильтр. Задняя подложка содержит тонкие транзисторы, выстроенные в колонны и ряды. Позади всего находится подсветка.

Интересно знать: каждый пиксель представляет собой небольшой конденсатор со слоем жидкого кристалла, зажатого между прозрачными проводящими слоями из оксида индия-олова. Когда дисплей включается, молекулы в жидкокристаллическом слое изгибаются под определенным углом и пропускают свет. Это создает пиксель, который мы видим. В зависимости от угла изгиба молекул жидких кристаллов, возникает тот или иной цвет. Все пиксели вместе образуют картинку.

В стандартном TFT-мониторе присутствует 1,3 миллиона пикселей, каждый из которых контролирует свой транзистор. Состоят они из тонких пленок из аморфного кремния, нанесенных на стекло по технологии PECVD (этот метод обычно используется для создания микропроцессоров). Каждый элемент работает за счет небольшого заряда, поэтому перерисовка изображения происходит очень быстро, картинка обновляется много раз в секунду.

Стоит ли покупать технику с TFT-дисплеями?

Отображение движущихся изображений на большом ЖК-дисплее является непростой задачей, так как для этого нужно за доли секунды изменить состояние большого количества жидких кристаллов. В LCD с пассивными матрицами транзисторы расположены только вверху и слева экрана. Они контролируют целые строки и столбцы пикселей. В таких устройствах могут возникать перекрестные помехи, связанные с тем, что сигнал, посылаемый к одному пикселю, влияет на его «соседей». Из-за этого мы видим торможение или размытие картинки.

В TFT-дисплеях эта проблема отсутствует. Установка управляющего устройства в виде тонкопленочного транзистора прямо на пиксель предотвращает эффект размытия во время воспроизведения видео. Однонаправленная характеристика прохождения тока препятствует слиянию зарядов нескольких светодиодов. Поэтому сегодня технология Thin Film Transistor стала стандартом производства ЖК-экранов. Какие у нее еще есть плюсы?

TFT позволяет получить стабильное, достаточно качественное изображение с хорошим углом обзора. При этом можно изготовить экран разного размера с разным разрешением (от калькулятора или смарт часов, до телевизора на всю стену).
У таких экранов яркая подсветка, что важно для мобильных телефонов и компьютеров. Яркие светодиодные подсветки обеспечивают большую адаптивность, их можно отрегулировать, исходя из визуальных предпочтений пользователя. В некоторых устройствах есть функция автоматического регулирования уровня яркости в зависимости от освещения.
Преимущества TFT над старыми ЭЛТ-мониторами очевидны. ЭЛТ громоздкие, тусклые и маленькие. От кинескопов выделяется большое количество тепла, а также электромагнитных излучений, что негативно сказывается на зрении. TFT-матрицы в этом плане безопасны.
TFT-экраны имеют довольно выгодную цену, хотя данным способом изготавливают не только бюджетные девайсы, но и профессиональное, дорогостоящее оборудование.

С первого взгляда выглядит заманчиво. Однако перед покупкой нужно знать: есть несколько видов TFT-дисплеев и у них разные характеристики.

Разновидности TFT-дисплеев, их достоинства и недостатки

Такие названия, как TN, IPS и MVA – это все дисплеи с тонкопленочными транзисторами TFT. В этих названиях легко запутаться. Попробуем разобраться, чем они отличаются, и что же все-таки лучше.

Twited Nematic (TN) + Film

Это более простой, дешевый и быстрый вариант. Время отклика матрицы TFT TN экранов составляет всего 2-4 мс. Они могут отображать большее количество кадров в секунду, а это особенно важно при просматривании видео и игре в видеоигры.

Однако, устройства на базе TN имеет много недостатков в плане качества изображения:

угол обзора у TN-дисплея составляет всего 50-90 °. Значит получить полный эффект от графики на экране, изготовленном по технологии TFT TN, можно только глядя на него прямо. Если смотреть сбоку, сверху или снизу, картинка будет менять свой цвет;
низкие показатели контрастности (максимум 500:1) и маленький диапазон цветов. Такое устройство не передаст все цвета;
черный цвет в TN-экранах слишком яркий, ему не хватает глубины, а белый – недостаточно яркий, из-за чего при солнечном свете ничего не будет видно.

Если вы используете устройство для регулярного просмотра веб-страниц, работы в офисе или для других повседневных задач, тогда дисплей с технологией TFT TN удовлетворит ваши потребности. Также он подходит для геймеров, так как во время игры важнее все-таки скорость передачи изображения. Но для ведения бизнеса или выполнения графической работы, которая требует высочайшего уровня цветовой и графической точности, лучше всего выбрать дисплей с технологией IPS.

Super TFT (или IPS)

Технология IPS TFT решает все проблемы экрана TN. Основное отличие от панелей TN – направление движения кристаллов. В IPS-дисплеях они движутся параллельно плоскости панели, а не перпендикулярно к ней. Это изменение уменьшает рассеивание света в матрице и позволяет получить более широкие углы обзора (от 170 °), большой цветовой спектр (вплоть до 1 млрд.), высокую контрастность (1:1000). Черные цвета будут глубокими и более совершенными.

Однако, есть у IPS и недостаток: время ответа таких матриц составляет 10-20 мс, что маловато для современных видеоигр, хотя и приемлемо. У экранов AMOLED время отклика и того больше.

Нельзя сказать, что лучше: технология IPS или TN TFT. У каждой из них есть плюсы и минусы, поэтому нужно исходить из того, с какой целью покупается девайс. IPS широко используется в высококачественных мониторах, ориентированных на профессиональных графических художников.

Эта технология самая совершенная – она сочетает преимущества двух предыдущих вариантов. У MVA-дисплеев широкий угол обзора, отличная цветность и контрастность, глубокий черный цвет и вместе с тем оптимальное время отклика.

Если сравнивать дисплеи с технологией TFT IPS и SVA (разновидность MVA), то будет тяжело выбрать лучший вариант. У каждого есть достоинства. SVA имеет всего лишь небольшое отличие в строении – в таком дисплее кристаллы выравниваются по вертикали, а не по горизонтали. Это сказывается на их способности пропускать или блокировать свет, что определяет уровень яркости дисплея и передачу черного цвета. В SVA-дисплеях эти параметры находятся на высоте, хотя это не означает, что IPS показывает плохую картинку. По сравнению с IPS у SVA меньше угол обзора.

Недостатки

Тонкопленочные транзисторы очень чувствительны к колебаниям напряжения и механическим нагрузкам. Они могут легко повредиться, вследствие чего образуются «мертвые» пиксели – точки без изображения. Однако, экраны AMOLED, которые сейчас набирают популярности, еще более хрупкие. От перезагрузки или механического повреждения они перестают работать полностью.

Еще одни небольшой минус – толщина дисплея TFT. Из-за дополнительного слоя она будет немного больше, чем толщина плазменной панели, обычного LCD или AMOLED. Тем не менее TFT-экран вполне компактный.

Другим относительным недостатком технологии является большее потребление энергии, если сравнивать ее с другими типами экранов. Но опять-таки, TFT-дисплеи достаточно экономны для повседневного использования.

Жидкокристаллический монитор предназначен для отображения графической информации с компьютера, TV-приёмника, цифрового фотоаппарата, электронного переводчика, калькулятора и пр.

Изображение формируется с помощью отдельных элементов, как правило, через систему развёртки. Простые приборы (электронные часы, телефоны, плееры, термометры и пр.) могут иметь монохромный или 2-5 цветный дисплей. Многоцветное изображение формируется с помощью 2008) в большинстве настольных мониторов на основе TN- (и некоторых *VA) матриц, а также во всех дисплеях ноутбуков используются матрицы с 18-битным цветом(6 бит на канал), 24-битность эмулируется мерцанием с дизерингом.

Устройство ЖК-монитора

Каждый пиксел ЖК-дисплея состоит из слоя молекул между двумя прозрачными электродами, и двух поляризационных фильтров, плоскости поляризации которых (как правило) перпендикулярны. В отсутствие жидких кристаллов свет, пропускаемый первым фильтром, практически полностью блокируется вторым.

Поверхность электродов, контактирующая с жидкими кристаллами, специально обработана для изначальной ориентации молекул в одном направлении. В TN-матрице эти направления взаимно перпендикулярны, поэтому молекулы в отсутствие напряжения выстраиваются в винтовую структуру. Эта структура преломляет свет таким образом, что до второго фильтра плоскость его поляризации поворачивается, и через него свет проходит уже без потерь. Если не считать поглощения первым фильтром половины неполяризованного света — ячейку можно считать прозрачной. Если же к электродам приложено напряжение — молекулы стремятся выстроиться в направлении поля, что искажает винтовую структуру. При этом силы упругости противодействуют этому, и при отключении напряжения молекулы возвращаются в исходное положение. При достаточной величине поля практически все молекулы становятся параллельны, что приводит к непрозрачности структуры. Варьируя напряжение, можно управлять степенью прозрачности. Если постоянное напряжение приложено в течении долгого времени — жидкокристаллическая структура может деградировать из-за миграции ионов. Для решения этой проблемы применяется переменный ток, или изменение полярности поля при каждой адресации ячейки (непрозрачность структуры не зависит от полярности поля). Во всей матрице можно управлять каждой из ячеек индивидуально, но при увеличении их количества это становится трудновыполнимо, так как растёт число требуемых электродов. Поэтому практически везде применяется адресация по строкам и столбцам. Проходящий через ячейки свет может быть естественным — отражённым от подложки(в ЖК-дисплеях без подсветки). Но чаще применяют искусственный источник света, кроме независимости от внешнего освещения это также стабилизирует свойства полученного изображения. Таким образом полноценный ЖК-монитор состоит из электроники, обрабатывающей входной видеосигнал, ЖК-матрицы, модуля подсветки, блока питания и корпуса. Именно совокупность этих составляющих определяет свойства монитора в целом, хотя некоторые характеристики важнее других.

Технические характеристики ЖК-монитора

Важнейшие характеристики ЖК-мониторов:

Разрешение: Горизонтальный и вертикальный размеры, выраженные в пикселах. В отличие от ЭЛТ-мониторов, ЖК имеют одно, «родное», физическое разрешение, остальные достигаются интерполяцией.

Размер точки: расстояние между центрами соседних пикселов. Непосредственно связан с физическим разрешением.

Соотношение сторон экрана(формат): Отношение ширины к высоте, например: 5:4, 4:3, 5:3, 8:5, 16:9, 16:10.

Видимая диагональ: размер самой панели, измеренный по диагонали. Площадь дисплеев зависит также от формата: монитор с форматом 4:3 имеет большую площадь, чем с форматом 16:9 при одинаковой диагонали.

Контрастность: отношение яркостей самой светлой и самой тёмной точек. В некоторых мониторах используется адаптивный уровень подсветки с использованием дополнительных ламп, приведенная для них цифра контрастности (так называемая динамическая) не относится к статическому изображению.

Яркость: количество света, излучаемое дисплеем, обычно измеряется в канделах на квадратный метр.

Время отклика: минимальное время, необходимое пикселу для изменения своей яркости. Методы измерения неоднозначны.

Угол обзора: угол, при котором падение контраста достигает заданного, для разных типов матриц и разными производителями вычисляется по-разному, и часто не подлежит сравнению.

Тип матрицы: технология, по которой изготовлен ЖК-дисплей.

Входы: (напр, DVI, HDMI и пр.).

Технологии

Жидкокристаллические мониторы были разработаны в 1963 году в исследовательском центре Давида Сарнова (David Sarnoff) компании RCA, Принстон, штат Нью-Джерси.

Основные технологии при изготовлении ЖК дисплеев: TN+film, IPS и MVA. Различаются эти технологии геометрией поверхностей, полимера, управляющей пластины и фронтального электрода. Большое значение имеют чистота и тип полимера со свойствами жидких кристаллов, примененный в конкретных разработках.

Время отклика ЖК мониторов, сконструированных по технологии SXRD (англ. Silicon X-tal Reflective Display — кремниевая отражающая жидкокристаллическая матрица), уменьшено до 5 мс. Компании Sony, Sharp и Philips совместно разработали технологию PALC (англ. Plasma Addressed Liquid Crystal — плазменное управление жидкими кристаллами), которая соединила в себе преимущества LCD (яркость и сочность цветов, контрастность) и плазменных панелей (большие углы видимости по горизонту, H, и вертикали, V, высокую скорость обновления). В качестве регулятора яркости в этих дисплеях используются газоразрядные плазменные ячейки, а для цветовой фильтрации применяется ЖК-матрица. Технология PALC позволяет адресовать каждый пиксель дисплея по отдельности, а это означает непревзойденную управляемость и качество изображения.

TN+film (Twisted Nematic + film)

Часть «film» в названии технологии означает дополнительный слой, применяемый для увеличения угла обзора (ориентировочно — от 90° до 150°). В настоящее время приставку «film» часто опускают, называя такие матрицы просто TN. К сожалению, способа улучшения контрастности и времени отклика для панелей TN пока не нашли, причём время отклика у данного типа матриц является на настоящий момент одним из лучших, а вот уровень контрастности — нет.

TN + film — самая простая технология.

Матрица TN + film работает следующим образом: если к субпикселам 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 так как направление поляризации фильтра на второй пластине составляет угол в 90° с направлением поляризации фильтра на первой пластине, свет проходит через него. Если красные, зеленые и синие субпиксели полностью освещены, на экране образуется белая точка.

К достоинствам технологии можно отнести самое маленькое время отклика среди современных матриц, а также невысокую себестоимость.

IPS (In-Plane Switching)

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°, а также высокой контрастности и цветопередачи, время отклика осталось на низком уровне.

На настоящий момент матрицы, изготовленные по технологии IPS единственные из ЖК-мониторов, всегда передающие полную глубину цвета RGB — 24 бита, по 8 бит на канал. TN-матрицы почти всегда имеют 6-бит, как и часть MVA.

Если к матрице IPS не приложено напряжение, молекулы жидких кристаллов не поворачиваются. Второй фильтр всегда повернут перпендикулярно первому, и свет через него не проходит. Поэтому отображение черного цвета близко к идеалу. 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.

IPS в настоящее время вытеснено технологией S-IPS (Super-IPS, Hitachi 1998 год), которая наследует все преимущества технологии IPS с одновременным уменьшением времени отклика. Но, несмотря на то, что цветность S-IPS панелей приблизилась к обычным мониторам CRT, контрастность все равно остаётся слабым местом. S-IPS активно используется в панелях размером от 20″, LG.Philips, NEC остаются единственными производителями панелей по данной технологии.

AS-IPS — технология Advanced Super IPS (Расширенная Супер-IPS), также была разработана корпорацией Hitachi в 2002 году. В основном улучшения касались уровня контрастности обычных панелей S-IPS, приблизив его к контрастности S-PVA панелей. AS-IPS также используется в качестве названия для мониторов корпорации LG.Philips.

A-TW-IPS — Advanced True White IPS (Расширенная IPS с настоящим белым), разработано LG.Philips для корпорации

AFFS — Advanced Fringe Field Switching (неофициальное название S-IPS Pro). Технология является дальнейшим улучшением IPS, разработана компанией BOE Hydis в 2003 году. Усиленная мощность электрического поля позволила добиться ещё больших углов обзора и яркости, а также уменьшить межпиксельное расстояние. Дисплеи на основе AFFS в основном применяются в планшетных ПК, на матрицах производства Hitachi Displays.

*VA (Vertical Alignment)

MVA — Multi-domain Vertical Alignment. Эта технология разработана компанией Fujitsu как компромисс между TN и IPS технологиями. Горизонтальные и вертикальные углы обзора для матриц MVA составляют 160°(на современных моделях мониторов до 176—178 градусов), при этом благодаря использованию технологий ускорения (RTC) эти матрицы не сильно отстают от TN+Film по времени отклика, но значительно превышают характеристики последних по глубине цветов и точности их воспроизведения.

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, то есть не пропускают свет. При приложении напряжения кристаллы поворачиваются на 90°, и на экране появляется светлая точка. Как и в IPS-матрицах, пиксели при отсутствии напряжения не пропускают свет, поэтому при выходе из строя видны как чёрные точки.

Достоинствами технологии MVA являются глубокий черный цвет и отсутствие, как винтовой структуры кристаллов, так и двойного магнитного поля.

Недостатки MVA в сравнении с S-IPS: пропадание деталей в тенях при перпендикулярном взгляде, зависимость цветового баланса изображения от угла зрения, большее время отклика.

Аналогами MVA являются технологии:

PVA (Patterned Vertical Alignment) от Samsung.
Super PVA от Samsung.
Super MVA от CMO.

Матрицы MVA/PVA считаются компромиссом между TN и IPS, как по стоимости, так и по потребительским качествам.

Преимущества и недостатки

В настоящее время ЖК-мониторы являются основным, бурно развивающимся направлением в технологии мониторов. К их преимуществам можно отнести: малый размер и вес в сравнении с ЭЛТ. У ЖК-мониторов, в отличие от ЭЛТ, нет видимого мерцания, дефектов фокусировки и сведения лучей, помех от магнитных полей, проблем с геометрией изображения и четкостью. Энергопотребление ЖК-мониторов в 2-4 раза меньше, чем у ЭЛТ и плазменных экранов сравнимых размеров. Энергопотребление ЖК мониторов на 95 % определяется мощностью ламп подсветки или светодиодной матрицы подсветки (англ. backlight — задний свет) ЖК-матрицы. Во многих современных (2007) мониторах для настройки пользователем яркости свечения экрана используется широтно-импульсная модуляция ламп подсветки частотой от 150 до 400 и более Герц. Светодиодная подсветка в основном используется в небольших дисплеях, хотя в последние годы она все шире применяется в ноутбуках и даже в настольных мониторах. Несмотря на технические трудности её реализации, она имеет и очевидные преимущества перед флуоресцентными лампами, например более широкий спектр излучения, а значит, и цветовой охват.

С другой стороны, ЖК-мониторы имеют и некоторые недостатки, часто принципиально трудноустранимые, например:

В отличие от ЭЛТ, могут отображать чёткое изображение лишь в одном («штатном») разрешении. Остальные достигаются интерполяцией с потерей чёткости. Причем слишком низкие разрешения (например 320×200) вообще не могут быть отображены на многих мониторах.
Цветовой охват и точность цветопередачи ниже, чем у плазменных панелей и ЭЛТ соответственно. На многих мониторах есть неустранимая неравномерность передачи яркости (полосы в градиентах).
Многие из ЖК-мониторов имеют сравнительно малый контраст и глубину чёрного цвета. Повышение фактического контраста часто связано с простым усилением яркости подсветки, вплоть до некомфортных значений. Широко применяемое глянцевое покрытие матрицы влияет лишь на субъективную контрастность в условиях внешнего освещения.
Из-за жёстких требований к постоянной толщине матриц существует проблема неравномерности однородного цвета (неравномерность подсветки).
Фактическая скорость смены изображения также остаётся ниже, чем у ЭЛТ и плазменных дисплеев. Технология overdrive решает проблему скорости лишь частично.
Зависимость контраста от угла обзора до сих пор остаётся существенным минусом технологии.
Массово производимые ЖК-мониторы более уязвимы, чем ЭЛТ. Особенно чувствительна матрица, незащищённая стеклом. При сильном нажатии возможна необратимая деградация. Также существует проблема дефектных пикселей.
Вопреки расхожему мнению пикселы ЖК-мониторов деградируют, хотя скорость деградации наименьшая из всех технологий отображения.

Перспективной технологией, которая может заменить ЖК-мониторы, часто считают OLED-дисплеи. С другой стороны, эта технология встретила сложности в массовом производстве, особенно для матриц с большой диагональю.

Выбирая себе монитор, телевизор или телефон, покупатель часто стает перед выбором типа экрана. Какому же из них отдать предпочтение: IPS или TFT? Причиной такого замешательства стало постоянное усовершенствование технологий по изготовлению дисплеев.

Все мониторы с TFT технологией можно разделить на три основных типа:

То есть, технология TFT представляет собой жидкокристаллический дисплей с активной матрицей, а IPS — это одна из разновидностей этой матрицы. И сравнение этих двух категорий не возможно, так как практически это одно и тоже. Но если все же разобраться более подробно в том, что собой представляет дисплей с TFT матрицей, то сравнение провести можно, но не между экранами, а между технологиями их изготовления: IPS и TFT-TN.

Общее понятие TFT

TFT (Thin Film Transistor) переводится, как тонкопленочный транзистор. В основе ЖК дисплея с технологией TFT лежит активная матрица. Такая технология подразумевает спиральное расположение кристаллов, которые в условиях сильного напряжения делают поворот таким образом, что экран стает черным. А при отсутствии напряжения большой мощности мы видим белый экран. Дисплеи с такой технологией на выходе выдают лишь темно-серый цвет вместо идеального черного. Поэтому TFT дисплеи пользуются популярностью в основном в изготовлении более дешевых моделей.

Описание IPS

Технология матрицы ЖК экрана IPS (In-Plane Switching) подразумевает параллельное расположение кристаллов по всей плоскости монитора. Спирали здесь отсутствуют. И поэтому кристаллы в условиях сильного напряжения не поворачиваются. Иными словами технология IPS — это ничто иное, как улучшенная TFT. Она намного лучше передает черный цвет, тем самым улучшая степень контрастности и яркости изображения. Именно поэтому данная технология стоит дороже, чем TFT, и используется в более дорогих моделях.

Основные отличия TN-TFT и IPS

Желая реализовать как можно больше продукции, менеджеры по продажам вводят людей в заблуждение о том, что TFT и IPS — это совершенно разные типы экранов. Специалисты из сферы маркетинга не дают исчерпывающих сведений о технологиях и это позволяет им выдавать уже существующую разработку за только что появившуюся.

Рассматривая IPS и TFT, мы видим, что это практически одно и тоже. Разница лишь в том, что монитор с IPS технологией являются более свежей разработкой, по сравнению с TN-TFT. Но несмотря на это, все же можно выделить ряд отличий между данными категориями:

Повышенная контрастность. То, как отображается черный цвет, напрямую влияет на контрастность изображения. Если наклонить экран с технологией TFT без IPS, то прочитать что-либо будет практически не возможно. А все из-за того, что экран при наклоне стает темным. Если же рассматривать IPS матрицу, то, благодаря тому, что передача черного цвета производится кристаллами идеально, изображение получается достаточно четким.
Передача цвета и количество отображаемых оттенков. Матрица TN-TFT не лучшим образом передает цвета. А все из-за того, что каждый пиксель имеет собственный оттенок и это приводит к искажению цвета. Экран с технологией IPS намного бережнее передает изображение.
Задержка отклика. Одним из преимуществ TN-TFT экранов над IPS является высокоскоростной отклик. А все потому, что на поворот множества параллельных кристаллов IPS затрачивает много времени. Отсюда делаем вывод, что там, где скорость прорисовки имеет большое значение, лучше использовать экран с матрицей TN. Дисплеи с технологией IPS работают медленнее, но в повседневной жизни этого не заметно. А выявить данное различие можно лишь применив специально предназначенные для этого технологические тесты. Как правило, предпочтение лучше отдавать дисплеям с матрицей IPS.
Угол обзора. Благодаря широкому углу обзора экран с технологией IPS не искажает изображения, даже если смотреть на него под углом в 178 градусов. При чем такое значение угла обзора может быть как по вертикали, так и по горизонтали.
Энергоемкость. Дисплеи с IPS технологией, в отличии от TN-TFT, требуют больше энергии. Это обусловлено тем, что для того, чтобы повернуть параллельные кристаллы, нужно большое напряжение. В итоге на аккумулятор идет больше нагрузки, чем при использовании TFT матрицы. Если вам необходимо устройство с небольшой энергоемкостью, то TFT технология будет идеальным вариантом.
Ценовая политика. В большинстве бюджетных моделей электроники используют дисплеи на основе TN-TFT технологии, поскольку этот вид матрицы является самым недорогим.На сегодняшний день мониторы с IPS матрицей хоть и стоят дороже, но их используют практически во всех современных электронных моделях. Это постепенно приводит к тому, что IPS матрица практически вытесняет оборудование с технологией TN-TFT.

Итоги

Исходя из всего выше сказанного, можно подвести следующий итог:

Если вам нужен, допустим, хороший планшет, на котором вы собираетесь не только работать, но и демонстрировать фотографии высокого качества, то идеальным выбором будет модель с IPS технологией.
Если же вы планируете использовать электронное устройство, к примеру телефон, просто для связи и не более, то выбирайте такую модель, где дисплей.

Цветной tft дисплей. Технологии ЖК (LCD) матриц для современных мониторов

В современной мобильной технике применяются самые разнообразные типы дисплеев. Однако наиболее употребительны на сегодня технологии TFT и IPS. Чем они отличаются, какие сильные и слабые стороны у обоих типов? Попробуем разобраться.

Для начала, что такое технология TFT и что такое технология IPS? Под сокращением TFT скрывается технология дисплея на тонкоплёночных транзисторах. Эти транзисторы используются как элемент управления сразу в нескольких типах дисплеев, включая TN и органические AMOLED.

Технология же IPS (In-Plane Switching) возникла как развитие технологии TN LCD и была призвана исправить некоторые её недостатки (плохую цветопередачу, ограниченные углы обзора). К концу девяностых IPS-дисплеи серьёзно превзошли по этому показателю традиционные TN.

Здесь нас и ждёт первый сюрприз: если вдуматься, то IPS – это тоже TFT, только несколько усовершенствованная. Однако, как правило, у нас под TFT принято подразумевать технологию TN-TFT, а вот это уже повод для сравнений.

Если сравнить современные TN- и IPS-матрицы, то можно кратко подвести преимущества обеих технологий.

В чём IPS лучше, чем TN-TFT

Улучшенная цветопередача. Особенно это касается чёрного цвета: в TN-TFT из-за спирального расположения микрокристаллов их не получается «заглушить» полностью, поэтому удаётся добиться только тёмно-серого. IPS-дисплеи показывают чёрный цвет адекватно.
Углы обзора. Даже если вы смотрите на IPS-дисплей под острым углом сбоку, цвета на нём не будут искажаться.
Повышенная мощность устройств с IPS. Это никак не связано с достоинствами самой технологии. Просто в устройства, в которые устанавливаются относительно дорогие IPS-дисплеи, есть смысл ставить и другие компоненты более высокого качества и мощности.

В чём TN-TFT лучше, чем IPS

Цена. Технология производства TN-дисплеев достаточно дешёвая, поэтому TN-матрицы не слишком удорожают устройства.
Скорость отклика. Одна из главных проблем IPS-дисплеев всегда была в замедленном отклике. Сейчас разработчики добились приемлемых значений, но обычный TN всё-таки превосходит IPS.
Пониженное энергопотребление. Достоинствам IPS нужно гораздо больше электроэнергии, чем скромным TN-TFT-экранам.

Важно учесть, что не во всех устройствах TFT-экраны конкурируют с IPS. К примеру, в планшетах, которые позиционируются как ридеры, конкурентом выступает e-ink-дисплей. И если вам дороги ваши глаза, с TFT связываться вообще не стоит. В то же время на обычных телефонах или недорогих смартфонах, с которых вы не собираетесь читать книги или долго пользоваться Интернетом, TFT-экраны вполне приемлемы.

Приложения для устройств на платформе Android, которое позволяет вам оставаться на связи со своими друзьями в самой посещаемой социальной сети России и СНГ. Приложение Вконтакте имеет тот же функц…

Предыстория Привет, как-то раз я вызвался помочь одной школе в настройке никак не поддающегося линукса. При первом разговоре директор это самой школы не смог ничего толком объяснить, то есть…

Как то раз обратился ко мне один знакомый предприниматель с просьбой ограничить нехорошее в интернете, ссылаясь на то что его коллеги уделяют много времени просмотру клубнички. Я сказал что поду…

Как обычно бывает с аббревиатурами, используемыми для обозначения специфики и тех. характеристик, в отношении TFT и IPS происходит путаница и подмена понятий. Во многом благодаря неквалифицированным описаниям электронных устройств в каталогах потребители ставят вопрос выбора изначально неверно. Так, матрица IPS – разновидность матриц TFT, так что сравнивать между собой эти две категории невозможно. Однако для отчественного потребителя аббревиатура TFT зачастую обозначает технологию TN-TFT, и в этом случае уже можно делать выбор. Так что, говоря об отличиях экранов TFT и IPS, я буду иметь в виду TFT-экраны, изготовленные по технологиям TN и IPS.

TN-TFT – технология выполнения матрицы жидкокристаллического (на тонкопленочных транзисторах) экрана, когда кристаллы, при отсутствии напряжения, поворачиваются друг к другу под углом 90 градусов в горизонтальной плоскости между двумя пластинами. Кристаллы расположены по спирали, и в итоге при подаче максимального напряжения кристаллы поворачиваются таким образом, что при прохождении света через них образуются черные пиксели. Без напряжения – белые.

IPS – технология выполнения матрицы жидкокристаллического (на тонкопленочных транзисторах) экрана, когда кристаллы расположены параллельно друг другу вдоль единой плоскости экрана, а не спирально. При отсутствии напряжения молекулы жидких кристаллов не поворачиваются.

На практике самое важное отличие IPS-матрицы от TN-TFT-матрицы состоит в повышенном уровне контрастности за счет практически идеального отображения черного цвета. Картинка получается более четкой.

Качество цветопередачи матриц TN-TFT оставляет желать много лучшего. Каждый пиксель в этом случае может иметь собственный оттенок, отличный от других, в результате чего искажаются цвета. IPS уже обращается с изображением гораздо бережнее.

Скорость отклика у TN-TFT несколько выше, чем у других матриц. IPS требуется время, чтобы повернуть весь массив параллельных кристаллов. Таким образом, при выполнении задач, где важна скорость прорисовки, гораздо выгоднее использовать матрицы TN. С другой стороны, в повседневном применении разницу во времени отклика человек не замечает.

Мониторы и дисплеи, созданные на базе IPS-матриц, гораздо более энергоемкие. Это обусловлено высоким уровнем напряжения, требуемого для поворота массива кристаллов. Потому задачам экономии энергии в мобильных и портативных устройствах отвечает больше технология TN-TFT.

Экраны, основанные на IPS, обладают широкими углами обзора, то есть не искажают и не инверсируют цвета, если взгляд падает под углом. В отличие от TN, углы обзора IPS составляют 178 градусов как по вертикали, так и по горизонтали.

Еще одно отличие, немаловажное для конечного потребителя – цена. TN-TFT на сегодняшний день представляет собой самый дешевый и самый массовый вариант матрицы, поэтому ее используют в бюджетных моделях электроники.

Подведя итоги можно отметить следующие различия этих двух технологий:

Экраны IPS менее отзывчивы, время задержки отклика у них больше.
Экраны IPS обеспечивают более качественную цветопередачу и контрастность.
Углы обзора экранов IPS существенно больше.
Экраны IPS требуют больше энергии.
Экраны IPS дороже.

На основании всего перечисленного уже можно осознанно делать выбор для себя и своих потребностей.

Надеюсь, что эта статья была вам полезна.

Эффект жидкого кристалла был открыт в 1888 году. Жидким кристаллом называют текучее вещество с кристаллической структурой. Жидкие кристаллы обладают уникальными оптическими свойствами, поэтому их используют при изготовлении матриц для жк-мониторов.

Матрица — это основная деталь жк-монитора, которая непосредственно формирует изображение на экране. Качество изображения любого ЖК (LCD) монитора, в первую очередь, зависит от встроенной в него матрицы.

LCD — жидкокристаллический дисплей (ЖК).

Матрицы на основе жидких кристаллов используются не только в компьютерных мониторах, они широко применяются в различных электронных устройствах, таких как: телевизоры, фото-, видео- камеры, планшеты, сканеры, смартфоны, телефоны, автомобильные навигаторы, электронные книги, плееры, часы, термометры и прочие.

Текстура LCD (ЖК) матрицы

TFT-матрицы

TFT-матрица — матрица на основе тонкоплёночных транзисторов.

В различных электронных устройствах применяются разные типы TFT-матриц. Компьютерные LCD (ЖК) мониторы, в том числе экраны ноутбуков, планшетов и смартфонов, как правило, комплектуются TFT-матрицами следующих типов: TN, VA, MVA, PVA, IPS, PLS. Все они управляется тонкоплёночными транзисторами (TFT) и отличаются друг от друга принципиальными технологическими решениями.

TFT — тонкоплёночный транзистор.

Каждый пиксель на экране управляется тремя транзисторами, соответствующими основным цветам RGB (красному, зеленому и синему). Если включен только один из этих трёх транзисторов образуется субпиксель. Так называемые «битые» пиксели появляются при выходе из строя этих транзисторов. На разных типах TFT-матриц битые пиксели выглядят по-разному, например на TN-матрицах они светятся, образуя белые точки, а на IPS-матрицах — чёрные.

TN и TN + film

TN-TFT — технология выполнения LCD (ЖК) матрицы, когда кристаллы, при отсутствии напряжения, поворачиваются друг к другу под углом 90° в горизонтальной плоскости между двумя пластинами. Кристаллы расположены по спирали, и в итоге при подаче максимального напряжения кристаллы поворачиваются таким образом, что при прохождении света через них образуются черные пиксели. Без напряжения — белые.

Качество цветопередачи матриц TN-TFT — довольно посредственное. На таких матрицах пиксели имеют неоднородное свечение, в результате чего искажаются цвета. Это особенно заметно при изменении угла наблюдения (особенно по вертикали). С другой стороны матрицы TN + film (Twisted Nematic + film), или просто TN — самые быстрые по отклику и дешевые в производстве.

LCD-мониторы, оснащённые TN-матрицами отлично подходят для работы с текстовыми документами, просмотра фильмов и компьютерных игр. Так же, TN-матрицы наиболее часто используются в мобильных и портативных устройствах из-за их малой энергоёмкости.

VA/MVA/PVA

Технология VA (сокр. от vertical alignment — вертикальное выравнивание) была разработана компанией Fujitsu. Жидкие кристаллы матрицы VA при выключенном напряжении выровнены перпендикулярно по отношению ко второму фильтру, то есть не пропускают свет. При приложении напряжения кристаллы поворачиваются на 90°, и на экране появляется светлая точка.

Наследницей технологии VA стала технология MVA (Multi-domain Vertical Alignment), также разработанная компанией Fujitsu как компромисс между TN и IPS технологиями. Горизонтальные и вертикальные углы обзора для матриц MVA составляют 160° (на современных моделях мониторов до 176-178°), при этом благодаря использованию технологий ускорения (RTC) эти матрицы не сильно отстают от TN+Film по времени отклика. Они значительно превышают характеристики последних по глубине цветов и точности их воспроизведения.

Достоинствами технологии MVA являются глубокий чёрный цвет (при перпендикулярном взгляде) и отсутствие как винтовой структуры кристаллов, так и двойного магнитного поля. Недостатки MVA в сравнении с S-IPS: пропадание деталей в тенях при перпендикулярном взгляде, зависимость цветового баланса изображения от угла зрения.

Аналогами MVA являются технологии:

PVA (Patterned Vertical Alignment) от Samsung.
Super PVA от Sony-Samsung (S-LCD).
Super MVA от CMO.
ASV (Advanced Super View), так же называется ASVA (Axially Symmetric Vertical Alignment) от Sharp

Матрицы типа *VA (MVA — Multi-domain Vertical Alignment, PVA — Patterned Vertical Alignment и их разновидности) характеризуются высокой контрастностью и достаточно хорошей цветопередачей.

Матрицы MVA/PVA считаются компромиссом между TN и IPS, как по стоимости, так и по потребительским свойствам.

IPS

Классические матрицы типа IPS (In-Plane Switching) к настоящему времени практически не встречаются в продаже. Их сменили различные модификации IPS-матриц. Все они, по сравнению с другими типами матриц, выдают наилучшую цветопередачу и имеют углы обзора 178° по горизонтали и по вертикали без видимых искажений цветов при уменьшении угла наблюдения. Проще говоря — картинка на таком мониторе не тускнеет если на нее смотреть справа, слева, сверху или снизу.

Технология IPS была разработана компанией Hitachi в 1996 году в первую очередь для устранения этих двух проблем – маленьких углов обзора и низкого качества цветопередачи.

IPS — технология выполнения матрицы жидкокристаллического (на тонкопленочных транзисторах) экрана, когда кристаллы расположены параллельно друг другу вдоль единой плоскости экрана, а не спирально (как у TN). При отсутствии напряжения молекулы жидких кристаллов не поворачиваются.

Мониторы и дисплеи, созданные на базе IPS-матриц, гораздо более энергоемкие. Это обусловлено высоким уровнем напряжения, требуемого для поворота массива кристаллов. IPS требуется время, чтобы повернуть весь массив параллельных кристаллов. Таким образом, при выполнении задач, где важна скорость прорисовки, гораздо выгоднее использовать матрицы TN. С другой стороны, в повседневном применении разницу во времени отклика человек не замечает.

Мониторы на IPS-матрицах, как правило, имеют маркировку «PRO» (профессиональный) и стоят немного дороже остальных. Их предпочитают использовать художники и графические дизайнеры. Многие производители мобильных устройств комплектуют свои гаджеты IPS-экранами. К примеру, дисплей Iphone 4 является жидкокристаллическим (LCD), управляется тонкоплёночными транзисторами (TFT), и в нём жидкие кристаллы поворачиваются в плоскости дисплея (IPS).

На базе IPS было разработано несколько технологий с улучшенными характеристиками:

S-IPS (Super-IPS) — была разработана в 1998 году, как улучшенная технология стандартной IPS. Имеет улучшенную контрастность и меньшее время отклика (используется технология Overdrive), чем у оригинальной матрицы. В настоящее время не выпускается.
AS-IPS (Advanced Super-IPS) — Была разработана в 2002 году. В сравнении с S-IPS матрицей, улучшена контрастность и прозрачность самой матрицы, что улучшает яркость.
H-IPS (Horizontal IPS) — Появилась в 2007 году. Достигнута ещё большая контрастность и визуальная более однородная поверхность экрана (оптимизация белого цвета). Также дополнительно появилась технология Advanced True Wide Polarizer на основе поляризационной плёнки NEC, для достижения более широких углов обзора, исключения засветки при взгляде под углом. Используется в профессиональной работе с графикой.
e-IPS (Enhanced IPS) (разновидность H-IPS) — 2009 год. Имеет более широкую апертуру для увеличения светопроницаемости при полностью открытых пикселях, что позволяет использовать более дешевые в производстве лампы подсветки, с более низким энергопотреблением. Улучшен диагональный угол обзора, время отклика уменьшено до 5 мс. Мониторы на матрицах E-IPS имеют стандартный цветовой охват.
S-IPS II — схожа по характеристикам с E-IPS. Немного меньше glow (глоу) эффект. По сути не является производной H-IPS, а считается отдельным ответвлением.
P-IPS (Professional IPS) (разновидность H-IPS) — Разработана в 2010 году. Обеспечивает 1,07 млрд цветов (30-битная глубина цвета). Больше возможных ориентаций для субпикселя (1024 против 256) и лучшая глубина true color-цветопередачи. Мониторы на матрицах P-IPS имеют расширенный цветовой охват.
AH-IPS (Advanced High Performance IPS) — 2011 год. Улучшена цветопередача, увеличено разрешение и PPI, повышена яркость и понижено энергопотребление.

PLS

PLS-матрица (Plane-to-Line Switching) была разработана компанией Samsung как альтернатива IPS и впервые продемонстрирована в декабре 2010 года. Технология PLS базируется на схожих с IPS принципах построения матриц. PLS — матрицы имеют более выгодные характеристики в возможности размещать пиксели более плотно, в высокой светопропускаемости и яркости, а также чуть меньшее энергопотребление чем у IPS. Но есть у PLS и значительные минусы. Самая низкая контрастность среди ЖК матриц и цветовой охват не более sRGB.

Как обычно бывает с аббревиатурами, используемыми для обозначения специфики и теххарактеристик, в отношении TFT и IPS происходит путаница и подмена понятий. Во многом благодаря неквалифицированным описаниям электронных устройств в каталогах потребители ставят вопрос выбора изначально неверно. Так, матрица IPS — разновидность матриц TFT, так что сравнивать между собой эти две категории невозможно. Однако для российского потребителя аббревиатура TFT зачастую обозначает технологию TN-TFT, и в этом случае уже можно делать выбор. Так что, говоря об отличиях экранов TFT и IPS, мы будем иметь в виду TFT-экраны, изготовленные по технологиям TN и IPS.

TN-TFT — технология выполнения матрицы жидкокристаллического (на тонкопленочных транзисторах) экрана, когда кристаллы, при отсутствии напряжения, поворачиваются друг к другу под углом 90 градусов в горизонтальной плоскости между двумя пластинами. Кристаллы расположены по спирали, и в итоге при подаче максимального напряжения кристаллы поворачиваются таким образом, что при прохождении света через них образуются черные пиксели. Без напряжения — белые.

IPS — технология выполнения матрицы жидкокристаллического (на тонкопленочных транзисторах) экрана, когда кристаллы расположены параллельно друг другу вдоль единой плоскости экрана, а не спирально. При отсутствии напряжения молекулы жидких кристаллов не поворачиваются.

Слева — планшет с TN-TFT матрицей. Справа — планшет с IPS матрицей

Еще одно отличие, немаловажное для конечного потребителя — цена. TN-TFT на сегодняшний день представляет собой самый дешевый и самый массовый вариант матрицы, поэтому ее используют в бюджетных моделях электроники.

Выводы сайт

Экраны IPS менее отзывчивы, время задержки отклика у них больше.
Экраны IPS обеспечивают более качественную цветопередачу и контрастность.
Углы обзора экранов IPS существенно больше.
Экраны IPS требуют больше энергии.
Экраны IPS дороже.

устройство и принцип работы, виды и перспективы экрана. Плюсы и минусы tft матриц

Что такое TFT дисплей

TFT дисплей – это экран, созданный на основе жидких кристаллов и под управлением тонкопленочных транзисторов. Подобные дисплеи задействуются в самых разных устройствах для отображения текста и изображений. Их можно встретить в компьютерах, ноутбуках, смартфонах, электронных книгах и других девайсах.

TFT расшифровывается, как Thin Film Transistor. С английского языка это переводится, как тонкопленочный транзистор.

В начале в продаже можно было встретить дисплеи с пассивной матрицей. Их работа была более медлительная, частота обновления была низкой, а также отмечалось появление мерцания на экране. Всему виной были физические параметры пикселей. Зато потом появились экраны с активной матрицей. Скорость обновления дисплея была увеличена и пропало мерцание. Это стало доступно благодаря специальному транзистору, сохраняющему значение в двоичном коде. Поэтому значение пикселя сохраняется прямо до того, как происходит смена сигнала.

Принципы работы

Тип матрицы TFT в настоящее время можно найти во многих мониторах, которые являются жидкокристаллическими. В основе технологии лежит использование тонкопленочного транзистора. Более того, каждый пиксель получает до четырех транзисторов. И все это благодаря активной матричной технологии.

Современные мониторы работают по определенной схеме. Она заключается в том, что каждый пиксель имеет в себе базовые цвета – красный, синий и зеленый. Исходя из них появляются уже остальные цвета. Так, в каждом пикселе есть три ячейки света, к которым подключен отдельный транзистор. Благодаря ему сообщается, какие цвета необходимо передавать. В совокупности данные пиксели и обеспечивают появление изображения на экране. Эта схема также называется RGB.

Устройство TFT дисплея

Конструкция ЖК-дисплея представлена следующим образом. Слои накладываются друг на друга, поэтому его часто сравнивают с сэндвичем. Его основная часть состоит из:

тонкопленочного транзистора;
цветного фильтра;
слоя жидких кристаллов.

Сама жидкокристаллическая матрица включает в себя:

поляризаторы;
электроды;
рассеиватель света;
стекло;
слой с жидкими кристаллами.

Свет в ЖК-дисплеях обеспечивается светодиодами или флуоресцентными лампами.

История создания TFT дисплея

Жидкие кристаллы были открыты еще тогда, когда никто не знал о мониторах. Они связаны с несколькими известными личностями, о которых знают во всем мире. Все началось с открытия жидких кристаллов ботаником из Австрии Фридрихом Райнитцером. Это произошло в 1888 году, когда он исследовал холестерины в растении. Путем опытов удалось получить вещество, обладающее кристаллической структурой. Также оно имело особенность при нагреве вести себя необычным образом. Когда температура достигала 145.5 градусов, то с веществом начинало происходить следующее. Оно становилось мутным и текло, кристаллическая структура сохранялась до 178.5 градусов. Только после этой отметки оно становилось жидким. Австрийский ботаник поспешил поделиться своим открытием с Отто Леманном, немецким физиком. Он тоже смог внести свой вклад в открытие. Необычная жидкость касательно оптических и электромагнитных свойств вела себя словно кристалл. Благодаря физику из Германии и появилось название жидкий кристалл, которое уже знакомо многим. Под ним понимают переходное состояние между твердым и изотропным жидким касательно вещества. Им сохраняется кристаллический порядок расположения молекул.

Также к истории стоит отнести фамилию русского физика Всеволода Константиновича Фредерикса. Он в 1927 году произвел открытие под названием «Переход Фредерикса». Со временем переход стал активно задействоваться в дисплеях жидкокристаллического типа. Далее изучение данного вопроса продолжалось. Компания RCA занималась электрооптическими эффектами в жидких кристаллах. Материалы из них уже тогда рассматривались для устройств, необходимых для отображения. С именем Джорджа Хейлмейера связано появление самого первого жидкокристаллического дисплея в 1964 году. Затем компании RCA удалось показать свой новый продукт. В 1968 году можно считать моментом выхода жидкокристаллического монохромного экрана. Далее марка «Шарп» создала калькулятор с ЖК дисплеем. После этого такие экраны уже можно было встретить в измерительных устройствах, калькуляторах и часах электронного типа.

Первое упоминание TN-effect – нематического эффекта относится к 1970 году. Его запатентовала швейцарская компания Хоффманн – ЛяРош. Далее уже в следующем году был получен патент аналогичного типа в США. Джеймсом Фергюсоном и компанией ILIXCO был выпущены LCD, созданные на основе TN-эффекта. Эта технология пригодилась для создания калькуляторов и электронных часов. Однако для больших экранов она еще не подходила. 1983 год был ознаменован важным событием. Швейцарские специалисты создали нематический материал нового типа для ЖК-экранов с пассивной матрицей. Он назывался STN, но еще имел свои недостатки. Работники компании «Шарп» для решения этого вопроса решили создать конструкцию Doudle STN, а в 1987 году ими был выпущен самый первый цветной 3-дюймовый жидкокристаллический экран. И через год ими же был представлен дисплей TFT LCD с диагональю в 14 дюймов.

Другие компании также занимались выпуск устройств с ЖК-экранами. Так, Casio в 1983 имела свой телевизор черно-белого типа с данной технологией, а затем могла похвастать цветным телевизором с ЖК-экраном портативного типа и видеокамеру с ЖК-экраном. В 90-х годах немало компаний начали разрабатывать варианты, которые бы стали альтернативой дисплеям TN и STN, а также в Германии запатентовали технологию IPS.

TFT дисплей: где используют

Сегодня TFT-дисплеи зачастую используются производителями мониторов. Как правило, речь идет о бюджетных моделях. При этом TFT-мониторы зачастую интересны кибер спортсменам и заядлым геймерам, которым важнее всего является не сочность картинки, а минимальное время отклика. Такие дисплеи применяются и в некоторых дешевых смартфонах, а также в других недорогих гаджетах.

Если вы работаете в офисе или учитесь, то наверняка хотя бы раз в жизни сталкивались с электронными калькуляторами. Здесь также активно используются пусть и маленькие, но удобные TFT-экраны. Это же относится и к электронным часам, которые были очень популярны до недавнего времени. Причем производители стараются устанавливать в такие устройства монохромные матрицы. Еще одним ярким примером служат электронные книги. Такие матрицы не требуют много энергии, являются очень дешевыми в плане стоимости изготовления, относительно безопасны для глаз пользователей.

Основные характеристики TFT

Относительное отверстие (апертурное отношение).
Угол обзора – небольшой (снижение качества изображения при изменении угла зрения).
Интерференция.
Яркость – низкая (пропускная способность кристалла, яркость задней панели).
Время отклика – высокое (от 1 мс).
Масштабирование изображение (во время многорежимной работы) – до HD и Full HD.
Цветопередача — до 6 бит на один канал.
Контрастность изображения — спиральное размещение кристаллов.

Виды TFT дисплеев — в мониторах, телевизорах, смартфонах

В настоящее время известны три варианта матрицы, которые отличаются своими параметрами.

TFT TN

Технологию в основном можно встретить в активных ЖК-мониторах. Она хорошо изучена и доработана, поэтому матрица относится к более бюджетным. Название расшифровывается, как Twisted Nematic, что переводится – скрученный нематик. Матрица имеет характеристики первых конструкций, тонкопленочного вида. Чаще всего подобные виды дисплеев используют в офисных или домашних компьютерах, а также игровых устройствах. Одним из главных достоинств данной технологии принято считать высокую скорость отклика монитора. Это положительно влияет процесс игры, так как картинка более плавная и можно быстро заметить любые изменения в геймплее. Важно, что пиксель способен быстро менять свое свечение. Это стало возможно благодаря особой конструкции. Что касается недостатков, то к ним относят низкую контрастность, небольшие углы обзора, не самое лучшее качество передачи цвета.

IPS

Название данной технологии расшифровывается, как in-plane switching. Еще встречается аббревиатура SFT — super fine TFT. Разработка технологии IPS произошла в 1996 году. В ней участвовали компании Hitachi и NEC. Если углубиться в создание технологии, то она заключается в следующем. Здесь управляющие полупрозрачные электроды находятся в одной плоскости. Это означает, что их расположили на нижней стороне жидкокристаллической ячейки. Отличительной чертой считается то, что при расслабленном состоянии кристаллы не будут пропускать свет. Когда начинает увеличиваться управляющее напряжение, то кристаллы начинают еще больше закручивать поляризацию светового пучка. К плюсам матрицы можно отнести их насыщенность и передачу цвета, которые остаются неизменными при различных углах обзора. Частота обновления экрана отличается хорошими показателями, но время отклика пришлось снизить. Кроме последнего момента, к минусам можно отнести не самую маленькую стоимость матриц такого типа.

VA, MVA, PVA

Vertical alignment – вертикальное выравнивание появилось благодаря компании Fujitsu. Технология была открыта в 1996 году. Она появилась, чтобы углы обзора стали лучше как в горизонтальной, так и вертикальной плоскости. Фуджицу также поработали и над частотой отклика монитора, поэтому она стала намного выше. Кроме того, теперь изображение стало плавным, а картинка более объемной и контрастной. Также компания причастна и к появлению технологии MVA, появившейся в след за VA. Здесь были убраны многие недочеты первой версии. Она отличается широкими углами обзора, насыщенным черным цветом и отличной скоростью реакции. К минусам обычно относят быструю смену резких цветовых переходов и медленную смену плавных. Технология PVA появилась благодаря компании Samsung. Ее создатели избавились от многих ошибок, которые существовали ранее. Кроме достоинств версии MVA в ней добавились еще высокая четкость и контрастность.

Более подробная информация о матрицах в статье — Всё про матрицы монитора: tn, ips, pls, va, mva, oled

Какие бывают подсветки в TFT дисплеях?

Дисплей обязан иметь дополнительное свечение внутри, так как благодаря этому человек может увидеть картинку на экране. Это обеспечивает модуль подсветки.

Светодиодная (LED) подсветка довольно часто встречается в ЖК-дисплеях. Она не требует большого потребления энергии, а также отличается улучшенными показателями – контрастности и цветопередачи. Кроме того, подобный тип подсветки может прослужить намного дольше остальных.

Флуоресцентные лампы также используются в качестве подсветки. С их помощью достигаются множество цветов. Такая подсветка позволяет получить белый цвет экрана, который довольно часто задействован в ЖК-дисплеях. Лампы также не нуждаются в большом потреблении энергии. Их стабильную работу способен обеспечить источник переменного напряжения (от 80 до 100 В). В отличие от первого варианта дисплей с такой подсветкой имеет меньший срок службы.

TFT или Super LCD — что же лучше

Часто пользователи становятся перед выбором, когда хотят приобрести для себя монитор или необходимое им устройство. Они начинают просматривать параметры, чтобы остановиться на лучшем варианте. Важно знать, что технологии TFT и LCD переплетены между собой, поэтому не исключают друг друга. Обе связаны с монитором, и он не может без них существовать. Однако стоит уточнить, что Super LCD – это ничто иное, как название экрана. Он отличается жидкокристаллической подсветкой высокого качества и имеет матрицу IPS. Такие устройства гарантируют пользователю отличную передачу цветов и прекрасную яркость. SLCD матрицы выигрывают у классических версий TFT, так как готовы обеспечить пользователя более широкими возможностями.

Перспективы TFT дисплея

На сегодняшний день технология TFT вряд ли имеет светлое будущее. Данные дисплеи уже достигли своего максимума и развиваться дальше уже практически некуда. Но и полностью исчезать они не собираются. TFT-матрицы имеют свои сильные стороны, благодаря чему их внедрение будет продолжаться и в последующие годы.

Winstar O Film TFT – Широкий угол обзора

Winstar O Film TFT – Широкий угол обзора

Многие приложения требуют более широкий угол обзора TFT, технология Winstar O film TFT будет одним из лучших вариантов. На рынке существует много TFT дисплеев с более широким углом обзора : MVA Multi-domain Vertical Alignment) и IPS (In-Plane Switching). по сравнению с MVA или технологии IPS, TFT O film имеет ценовое преимущество. Так же технические характеристики и размеры MVA и IPS TFT на рынке являются более подходящими для потребительских решений(например, планшетных и смартфонов), а не для промышленного применения.

Большинство TFT LCD для промшленного применения на рынке это TN LCD. Тем не менее, технология TN страдает от явления, называемого инверсии градации шкалы серого. Таким образом, угол обзора у обычных TFT модулей ограничен. Это значит, что дисплей имеет одну сторону просмотра, а при переходе разрешенного угла просмотра изображения происходит инверсия цвета.Winstar предлагает решение — O-Film TFT для повышения угла обзора TN-LCD и недопуска инверсии в серый цвет. Ниже приводится сравнение обычного TFT и Winstar O-film TFT.

Сравнение углов обзора

Winstar предлагает решение для TFT c широким углом обзора. Ниже приведена таблица сравнения обычного TFT и O Film TFT, таким образом вы можете наблюдать, что угол O Film TFT намного шире. Это является эффективным решением для TFT дисплеев промышленного применения.

1. Угол обзора для обычного TFT

Item		Symbol	Condition.	Min	Typ.	Max.	Unit
Viewing angle	Hor.	ΘR	CR≧10	55	65	—	Deg.
	Hor.	ΘL		55	65	—
	Ver.	ΦT		45	55	—
	Ver.	ΦB		45	55	—

2. Угол обзора для O Film TFT

Item		Symbol	Condition.	Min	Typ.	Max.	Unit
Viewing angle (Gray Scale inversion Direction)	Hor.	ΘR	CR≧10	—	75	—	Deg.
	Hor.	ΘL		—	75	—
	Ver.	ΦT		—	75	—
	Ver.	ΦB		—	75	—

Понятия «Угол обзора» и «Угол обзора инверсии шкалы серого» в технической спецификации Winstar имеет разные значения. » Угол обзора » в нашей технической спецификации означает, что качество изображения будет лучше с определенного угла обзора. А «угол обзора инверсии шкалы серого» задан, до того как установлен цветовой фильтр и полосовой режекторный фильтр. Ниже приведен рис. Показывающий «угол обзор» и «угол обзора инверсии шкалы серого» для O-Film TFT.

Сравнение углов обзора для обычного TFT и O Film TFT

O Film TFT
Вернуться к списку

Какие плюсы и минусы TFT-дисплеев?

ЖК-мониторы (жидкокристаллические дисплеи) доступны во множестве современных конфигураций. Возможно, самая высокотехнологичная версия ЖК-дисплеев, получившая известность в последние десятилетия, — это TFT-дисплей. Прочтите в этой статье о плюсах и минусах технологии TFT-дисплея, чтобы вы могли принять обоснованное решение о том, подходит ли этот вариант для вашего конкретного приложения и потребностей проекта.

Характеристики TFT-дисплеев

TFT обозначает тонкопленочный транзистор, что означает, что к каждому пикселю в устройстве прикреплен тонкопленочный транзистор.Транзисторы активируются электрическим током, который контактирует с пикселями, обеспечивая безупречное качество изображения на экране. Вот некоторые важные особенности TFT-дисплеев.

Отличный цветной дисплей. Первоклассные настройки цветового контраста, четкости и яркости, которые можно регулировать в соответствии с требованиями конкретного приложения.

Увеличенный период полураспада. TFT-дисплеи имеют гораздо более высокий период полураспада, чем их светодиодные аналоги, и они также бывают различных конфигураций размеров, которые могут влиять на период полураспада устройства в зависимости от использования и других факторов.

TFT-дисплеи могут иметь резистивные или емкостные сенсорные панели. Резистивный обычно является стандартом, потому что он имеет более низкую цену, но вы также можете выбрать емкостный, который совместим с большинством современных смартфонов и других устройств.

TFT-дисплеи обеспечивают исключительное управление соотношением сторон изображения. Управление соотношением сторон способствует повышению четкости и качества изображения за счет сопоставления количества пикселей в исходном изображении по сравнению с пикселями разрешения на экране.

На TFT-дисплеях не возникает двоения изображения на мониторе. Это когда движущееся изображение или объект имеет размытые пиксели, следующие за ним по экрану, напоминая привидение.
TFT-дисплеи невероятно универсальны. Предлагается ряд различных вариантов интерфейса, которые совместимы с различными устройствами и соответствуют техническим возможностям всех пользователей.

Типы технологии TFT LCD

Существует два основных типа ЖК-дисплеев TFT:

· ЖК-дисплеи TFT с витым нематиком — это более старая модель.Они имеют ограниченные варианты цвета и используют по 6 бит на каждый синий, красный и зеленый канал.
ЖК-дисплеи на тонкопленочных транзисторах с плоской коммутацией — более новая модель. Первоначально представленные Hitachi в 1990-х годах, жидкокристаллические TFT-дисплеи с переключением в плоскости состоят из движущихся жидких пикселей, которые движутся по контрасту или противоположно плоскости дисплея, а не рядом с ним.

Плюсы TFT-дисплеев

Минимальное потребление энергии
Четкая видимость
Превосходный внешний вид
Быстрое и точное время отклика
Снижает нагрузку на глаза
Компактная конструкция (может быть размещена в любом месте вашего рабочего места на вращающейся подставке, чтобы вы могли поворачивать ее во всех направлениях)

Минусы TFT-дисплеев

Цена выше, чем у других дисплеев
Непропорциональные углы обзора
Ограниченная доступность из-за стеклянных панелей (например,g., неэффективен для использования вне помещений, где стекло может отражать блики от естественного освещения)
Использует фоновую подсветку для обеспечения яркости, а не для создания собственного света, поэтому им необходимы встроенные светоизлучающие диоды (светодиоды) в их структуру подсветки.

Факторы, которые следует учитывать при выборе TFT-дисплея

Тип ЖК-монитора TFT или промышленного дисплея, который вы выберете, будет зависеть от технических характеристик вашего приложения или проекта. Вот несколько важных факторов, которые следует учитывать при выборе подходящей технологии ЖК-дисплея TFT:

Срок службы / время автономной работы. В зависимости от продолжительности текущего использования и продолжительности вашего проекта вы захотите выбрать устройство, которое может работать долгое время при сохранении качества использования.
Тип касания и точность. Для каких занятий вы планируете использовать свое устройство? Если он предназначен для длительного использования на открытом воздухе, вам следует использовать проецируемое емкостное прикосновение, так как оно более точное и точное. Точность касания важна для промышленных и коммерческих приложений.
Время ответа. TFT-дисплеи обычно имеют более быстрое и точное время отклика на касание и производительность.
Четкость изображения. Некоторые TFT-дисплеи оснащены инфракрасными сенсорными экранами, а другие — многослойными. Первый вариант предпочтительнее, особенно в условиях плохого освещения или для наружного и промышленного применения, поскольку отсутствует наложение и, следовательно, нет препятствий для светоизлучения.
Условия окружающей среды влияют на работу и четкость изображения.Выбирая TFT для наружного или промышленного применения, обязательно выберите тот, который может противостоять различным элементам окружающей среды, таким как пыль, ветер, влага, грязь и даже солнечный свет.

Как ведущий производитель и дистрибьютор высококачественных цифровых дисплеев в Северной Америке, Nauticomp Inc. может предоставить индивидуальные решения для ЖК-мониторов TFT, которые подходят для множества промышленных и коммерческих внутренних и наружных применений. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать больше.

Технология
: основы ЖКД | Япония Display Inc.
Жидкий кристалл
Жидкий кристалл относится к веществу, находящемуся в промежуточном состоянии между твердым (кристаллом) и жидким. Когда кристаллы с высоким уровнем порядка в молекулярной последовательности плавятся, они обычно превращаются в жидкость, которая имеет текучесть, но не имеет такого порядка вообще. Однако тонкие органические молекулы в форме стержней, когда они плавятся, сохраняют свой порядок в молекулярном направлении, хотя они теряют его в молекулярных положениях.В состоянии, в котором молекулы находятся в однородном направлении, они также имеют показатели преломления, диэлектрические постоянные и другие физические характеристики, аналогичные характеристикам кристаллов, в зависимости от их направления, даже если они жидкие. Вот почему они называются жидкокристаллическими. На диаграмме ниже показана структура 5CB (4-пентил-4’-цианобифенил) в качестве примера молекул жидкого кристалла.
Пример молекулы жидкого кристалла
Принцип жидкокристаллического дисплея
Жидкокристаллический дисплей (ЖКД) состоит из жидкокристаллического материала, зажатого между двумя листами стекла.Без приложения напряжения между прозрачными электродами молекулы жидких кристаллов выстраиваются параллельно поверхности стекла. При приложении напряжения они меняют свое направление и поворачиваются вертикально к поверхности стекла. Они различаются по оптическим характеристикам в зависимости от их ориентации. Следовательно, количество светопропускания можно контролировать, комбинируя движение молекул жидкого кристалла и направление поляризации двух поляризационных пластин, прикрепленных к обеим внешним сторонам стеклянных листов.ЖК-дисплеи используют эти характеристики для отображения изображений.
Принцип работы ЖК-дисплея
ЖК-экран TFT
ЖК-дисплей состоит из множества пикселей. Пиксель состоит из трех субпикселей (красный / зеленый / синий, RGB). В случае разрешения Full-HD, которое широко используется для смартфонов, имеется более шести миллионов (1080 x 1920 x 3 = 6220 800) субпикселей. Чтобы активировать эти миллионы субпикселей, в каждом субпикселе требуется TFT. TFT — это аббревиатура от «Тонкопленочный транзистор».TFT — это разновидность полупроводникового устройства. Он служит регулирующим клапаном для подачи соответствующего напряжения на жидкие кристаллы для отдельных субпикселей. TFT LCD имеет жидкокристаллический слой между стеклянной подложкой, образованной TFT и прозрачными пиксельными электродами, и другой стеклянной подложкой с цветным фильтром (RGB) и прозрачными противоэлектродами. Кроме того, на внешней стороне каждой стеклянной подложки размещены поляризаторы, а на задней стороне — источник подсветки. Изменение напряжения, приложенного к жидким кристаллам, изменяет коэффициент пропускания панели, включая две поляризационные пластины, и, таким образом, изменяет количество света, проходящего от задней подсветки к передней поверхности дисплея.Этот принцип позволяет ЖК-дисплею TFT воспроизводить полноцветные изображения.
Структура TFT LCD

Ссылки, отмеченные этим символом, откроют новое окно
Полиера — Технологии
Транзистор 101
Транзистор считается одним из важнейших изобретений 20-го века и сегодня является ключевой технологией практически в каждом электронном устройстве. От смартфонов до спутников, без транзисторов большинство современных технологий не существовало бы.
Один из наиболее распространенных типов транзисторов известен как тонкопленочный полевой транзистор, или сокращенно TFT, и выглядит так:
TFT действует как электронный клапан: когда на затвор подается напряжение, полупроводниковый материал включается, позволяя току течь от истока к стоку:
TFT можно использовать по-разному, но два из самых распространенных — это объединительные платы дисплеев и цифровая логика.
Дисплеи
На базовом уровне дисплей состоит из двух частей: передней панели, слоя, который создает изображение, которое вы видите, и задней панели, массива TFT, которые контролируют, какие пиксели на передней панели включаются и выключаются. В большинстве случаев, когда вы слышите о дисплеях, вы слышите о технологии передней панели, например. ЖК-дисплей, OLED, электронная бумага и т. Д.- потому что это та часть, которую вы видите.
Однако если вы хотите сделать дисплей гибким, вам необходимо, чтобы и передняя, и задняя панели были гибкими, и вам нужно, чтобы они были достаточно прочными для использования в реальном мире. Технологии передней панели OLED и e-Paper уже обладают требуемым уровнем гибкости и долговечности, однако объединительная панель ранее была ограничением.
Однако с помощью гибких TFT-экранов Polyera объединительную плату также можно сделать гибкой, что сделает весь дисплей гибким:
Это также означает, что гибкие TFT-дисплеи Polyera можно использовать для создания гибких дисплеев электронной бумаги и OLED:
Гибкие TFT: существенное отличие
Гибкие тонкопленочные транзисторы Polyera изготовлены из запатентованных материалов, разработанных Polyera.Эти материалы имеют электрические свойства, аналогичные материалам, традиционно используемым в TFT, но с новыми физическими свойствами, включая истинную гибкость.
Большинство попыток сделать гибкие дисплеи основывались на нанесении традиционных электронных материалов, таких как силикон, на пластиковые подложки. Этот подход позволяет создавать продукты с дисплеями с фиксированной кривой, но хрупкость этих электронных слоев делает их непригодными для продуктов, которые являются динамически гибкими.Запатентованные материалы Polyera, напротив, являются гибкими и прочными, что позволяет создавать продукты с настоящими динамически гибкими дисплеями.
Обеспечение масштабов производства сегодня
Были и другие попытки использовать новые материалы, более прочные, чем традиционный кремний, но они потребовали либо строительства совершенно новых заводов по производству дисплеев, либо значительных инвестиций для модификации существующих.Однако материалы Polyera можно легко использовать на существующих заводах по производству дисплеев. Это означает, что производители дисплеев могут быстро начать производство гибких дисплеев с использованием существующих процессов и оборудования — не нужно строить новые фабрики, а существующие производственные мощности можно использовать без дорогостоящих модификаций.
Но гибкие дисплеи — это только начало. Технология гибких тонкопленочных транзисторов Polyera также позволяет изготавливать тонкопленочные транзисторы с использованием процессов струйной печати и печати с рулона на рулон.Это означает, что вы можете буквально печатать схемы. Это также означает более быстрое производство и более низкие затраты, позволяя вам размещать электронику там, где вы никогда не могли раньше: интеллект можно было буквально напечатать на упаковке.
Революция в транзисторной технике
Гибкие тонкопленочные транзисторы Polyera являются результатом более чем 10-летнего опыта глубоких исследований и разработок в области химии и физики и составляют основу технологии Polyera Digital Fabric Technology ™.Независимо от того, включают ли дисплеи или логику, и используются ли они в качестве дополнительного решения для традиционных заводов по производству дисплеев или с использованием новых технологий, таких как печать, гибкие TFT-дисплеи Polyera представляют собой революцию в транзисторной технологии, которая сделает возможным следующее поколение электроники.
Промышленный TFT-дисплей против потребительского ЖК-дисплея
В течение многих лет TFT-дисплеи были доминирующей технологией в визуализации. ЖК-дисплеи TFT повсюду в нашей повседневной жизни; в бытовой электронике, здравоохранении, устройствах связи и промышленных приложениях.Хотя на рынке существует множество ЖК-продуктов, они не всегда подходят для каждого применения. Это особенно актуально для промышленных TFT LCD. Понимание различных требований к промышленному дисплею и потребительскому TFT-дисплею поможет определить лучший TFT-дисплей для вашего приложения.
Высокая прочность
TFT ЖК-дисплей потребительского уровня, такой как экран сотового телефона и компьютерный монитор, занимает большую часть рынка ЖК-дисплеев. Из-за особенностей потребительского рынка, конкурентоспособных цен и коротких производственных циклов этим ЖК-дисплеям с тонкопленочными транзисторами не хватает прочности, присущей промышленным ЖК-дисплеям.В отличие от экрана мобильного телефона и монитора компьютера, промышленные ЖК-дисплеи используются в очень сложных условиях. Например, ЖК-дисплей TFT на производственной линии будет сталкиваться с постоянной вибрацией и высокой рабочей температурой. Его выносливость к внешним условиям просто необходима.
Хорошая видимость
Industrial TFT LCD имеет очень хорошую видимость. Что включает в себя широкий угол обзора, так что персонал производственной линии может легко читать информацию под разными углами.
Читаемость при солнечном свете — это еще один важный аспект, по которому сохраняются промышленные ЖК-дисплеи TFT.Многие промышленные устройства используются на открытом воздухе под прямыми солнечными лучами. И пользователь должен уметь легко читать то, что отображается на ЖК-экране. Topway имеет многолетний опыт производства TFT ЖК-дисплеев с возможностью чтения при солнечном свете с использованием светодиодной подсветки высокой яркости и технологий с низким коэффициентом отражения.
Хорошим примером промышленного TFT LCD продукта является наш 7-дюймовый дисплей для рынка зарядных устройств для электромобилей.
Материал высокого качества
Industrial TFT LCD изготовлен из высококачественных компонентов и материалов промышленного класса.Только тогда мы сможем производить высококачественный TFT-дисплей, который выдерживает жесткие испытания, такие как ESD, EMI, тест на старение и т. Д. Все ЖК-продукты Topway проходят строгие испытания перед тем, как попасть на склады клиентов.
Долговечность продукта
Промышленный ЖК-дисплей
TFT имеет гораздо более длительные обязательства по поставкам, чем потребительский ЖК-дисплей. Вы когда-нибудь пытались починить трещинный экран мобильного телефона 2-3-летней давности? Это очень сложно и дорого. Потому что замена ЖК-экрана больше не производится. С другой стороны, промышленные ЖК-экраны обычно производятся более 10 лет.И большую часть времени, в любом случае, для Topway будет модель обновления, чтобы заменить продукт с истекшим сроком эксплуатации. Таким образом, нашим клиентам не нужно будет сильно менять свой продукт.
Сводка
Промышленный TFT ЖК-дисплей
во многих отношениях намного лучше, чем потребительский, даже если в обычной ситуации они выглядят одинаково. Topway, как производитель промышленных TFT ЖК-дисплеев, занимается проектированием и производством ЖК-дисплеев промышленного уровня более двадцати лет. Наша приверженность качеству и обслуживанию клиентов способствует дружбе и заказам Topway.Не стесняйтесь оставлять нам сообщение о вашем следующем отраслевом проекте.
СЕРИЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ПРАЙМЕР
: ЧТО ОЗНАЧАЕТ TFT?
Наша серия учебных пособий представляет собой глубокое погружение в технические элементы, которые объединяют мир систем 4D и то, что мы можем предложить. Вы обнаружите, что эта серия информационных материалов, разработанная нашими экспертами и инженерами, является идеальным местом, чтобы расширить свои знания и вывести свое понимание нашего оборудования и программного обеспечения на новый уровень.Как всегда, не стесняйтесь обращаться и связываться. Лучшее обучение — интерактивное, и мы будем рады услышать от вас.

Загрузок файла
Файлы

Что означает TFT?
Покупая телевизор, компьютер или мобильный телефон, вы могли бы натолкнуться на термин TFT и задаться вопросом, что он на самом деле означает.Проще говоря, TFT означает « Тонкопленочный транзистор ».
Это тип ЖК-экрана с плоской панелью, в котором каждый пиксель управляется от одного до четырех транзисторов. Технология TFT, также известная как ЖК-дисплеи с активной матрицей, обеспечивает лучшее разрешение среди всех методов плоских панелей. Однако это также делает его одним из самых дорогих.
TFT Разъяснение Транзисторы
TFT обычно используются в высококачественных плоских ЖК-экранах. Такие дисплеи оснащены как минимум одним транзистором для каждого пикселя на экране.Это позволяет быстрее включать и выключать электрический ток, освещающий дисплей. Это, в свою очередь, приводит к более яркому отображению и более плавным движениям. ЖК-дисплеи с технологией TFT представляют собой дисплеи с активной матрицей и имеют более высокое качество, чем старые дисплеи с пассивной матрицей. Активная матрица просто означает, что каждый пиксель прикреплен к отдельному транзистору и конденсатору.
Итак, в следующий раз, когда вы увидите этикетку « TFT AM LCD » в вашем местном компьютерном магазине, не расстраивайтесь.Это просто означает, что монитор оснащен «ЖК-дисплеем с активной матрицей на тонкопленочных транзисторах ». Другими словами, это отличный плоский монитор. Хорошие цвета делают все ярче и привлекательнее.
Плюсы и минусы
С появлением ЖК-дисплеев просмотр стал еще лучше, чем когда-либо. Вскоре предпочтительным выбором стал мир высококачественных цветных ЖК-модулей. Но благодаря технологической эволюции встраиваемых устройств появлялось все больше и больше сложных продуктов и конструкций.
Дизайн больше не о том, как вещи выглядят и ощущаются. Дизайн — это больше о том, как он работает. Таким образом, ЖК-модули TFT в наших телевизорах, компьютерных мониторах, зажигалках, мобильных телефонах и навигационных системах — все это превосходный дизайн. Они не только очень эффективны, но и улучшают внешний вид устройств.
Основными преимуществами TFT LCD являются следующие:
Однако у него есть и недостатки, такие как:
Более высокая стоимость — ЖК-экран TFT может стоить немного больше, чем обычный монохромный дисплей, благодаря своим конструктивным особенностям.
Плохое качество просмотра под углом — TFT-экран обеспечивает наилучшее качество просмотра прямо на передней панели. Любое изменение угла обзора могло означать искажение обзора. Тем не менее, TFT-дисплеи намного превосходят по качеству более старые версии, и в будущем ожидается их улучшение.
Прочие разработки
Технологии постоянно меняются. Поэтому неудивительно, что TFT тоже претерпевает частые изменения.Например, теперь у вас IPS . Это расшифровывается как In-Plane Switching и является дальнейшим улучшением ЖК-дисплеев TFT.
В случае IPS способ электрического возбуждения кристаллов на них отличается. Кроме того, меняется ориентация кристаллической решетки. В результате этого изменения ориентации улучшаются углы обзора, а также коэффициент контрастности и цветопередачи.
Хотя энергопотребление ниже по сравнению с ЖК-дисплеями TFT, и они лучше, чем ЖК-дисплеи TFT, они более дорогие.Но технология IPS TFT LCD в настоящее время широко используется для высокопроизводительных компьютеров, ноутбуков, планшетов и смартфонов.
Заключение Дисплеи
TFT обладают рядом преимуществ, таких как высокая контрастность и низкая стоимость производства, что снижает цену вашего устройства на
. С другой стороны, они не предлагают хорошие углы обзора и впечатляющую цветопередачу
, если не смотреть спереди.
Тем не менее, благодаря постоянным инновациям и исследованиям, возможно, пройдет совсем немного времени, прежде чем эти проблемы будут решены
, и вы сможете получить отличные впечатления от просмотра со всех сторон.
Чтобы увидеть широкий спектр экранов от 4D Systems, посетите: www.4dsystems.com.au/products
Определение технологии TFT | Law Insider
В отношении
TFT Technology
Совместная технология означает совместное ноу-хау и совместные патентные права.
Технология продукта означает следующую информацию, принадлежащую Продавцу или в той степени, в которой ему предоставлена лицензия, существующая и находящаяся во владении Продавца на Дату закрытия: производственная технология, служебная или конфиденциальная информация, процессы, методы, протоколы, методы, улучшения и ноу-хау, которые необходимы для производства Продукции в соответствии с действующим применимым продуктом ANDA, в зависимости от обстоятельств, включая, но не ограничиваясь, производственный процесс, утвержденный в применимых ANDA Продукта, спецификации и методы испытаний сырье, упаковка, стабильность и другие применимые спецификации, инструкции по производству и упаковке, основная формула, отчеты о валидации, если таковые имеются, данные о стабильности, аналитические методы, записи жалоб, ежегодные обзоры продукции, если таковые имеются, и другие необходимые основные документы для производства, контроля и выпуска Продуктов, проводимых или от имени, Продавец или любое из его Аффилированных лиц до Даты вступления в силу.Технология продукта включает в себя, помимо прочего, права, принадлежащие Продавцу или в той мере, в какой он контролируется им, по любому патенту, выданному на Территории или по заявке, находящейся на рассмотрении на Территории на Дату закрытия, а также любые права по любому патенту или заявке на патент за пределами Территории исключительно в объеме, необходимом для производства Продукции за пределами Территории для ввоза и продажи на Территории.
Технология компании означает всю Технологию, используемую или необходимую для ведения бизнеса Компании или любой из ее Дочерних компаний, либо принадлежащие или удерживаемые для использования Компанией или любой из ее Дочерних компаний.
Программная технология означает Базовую технологию и Развитую технологию.
Новая технология означает любое изобретение, открытие, улучшение или нововведение, которые не были доступны приобретающему агентству на дату вступления в силу контракта, независимо от того, патентоспособны они или нет, включая, помимо прочего, новые процессы, появляющиеся технологии. , машины и улучшения или новые приложения существующих процессов, машин, производств и программного обеспечения. Также включены новые компьютерные программы и улучшения или новые приложения существующих компьютерных программ, защищенных авторским правом или нет, и любые новые процессы, машины, включая программное обеспечение, а также улучшения или новые приложения существующих процессов, машин, производителей и программное обеспечение.
Технология лицензиата означает существующие или разрабатываемые в будущем изобретения, патенты и технологии Лицензиата, относящиеся к предмету патента 552 и переданные по лицензии или иным образом другому Лицензиару в соответствии с настоящим Соглашением.
Технология лицензиара означает Патенты лицензиара и ноу-хау лицензиара.
Лицензированная технология означает Лицензированные патенты и Лицензированное ноу-хау.
Развитая технология означает Права собственности, которые (а) впервые были созданы, задуманы или реализованы на практике, в зависимости от обстоятельств, компанией Allergan или любой третьей стороной в ходе выполнения деятельности, осуществляемой в соответствии с Соглашением об исследованиях и разработках. или (b) каким-либо образом приобретены или иным образом получены от имени ASTI в течение срока действия Соглашения об исследованиях и разработках от лиц, не являющихся Allergan, и являются необходимыми или полезными для исследования, разработки или коммерциализации продуктов ASTI. или предварительно отобранные продукты.
Фоновая технология означает все Программное обеспечение, данные, ноу-хау, идеи, методологии, спецификации и другие технологии, в которых Подрядчик владеет такими Правами интеллектуальной собственности, которые необходимы Подрядчику для предоставления прав и лицензий, изложенных в Разделе 0, а также для государства (включая его лицензиатов, правопреемников и правопреемников) осуществлять такие права и лицензии без нарушения каких-либо прав третьих лиц или любого закона или принятия каких-либо платежных обязательств перед третьими сторонами.Фоновая технология должна: (a) быть указана как Фоновая технология в Техническом задании; и (б) были разработаны или иным образом приобретены Подрядчиком до даты Технического задания, или были разработаны Подрядчиком вне рамок его выполнения в соответствии с Техническим заданием. Фоновая технология также будет включать в себя любые общие консультационные инструменты или методологии, созданные Подрядчиком, которые не требуется указывать в Техническом задании.
Клиентские технологии означает патентованные технологии Заказчика, включая дизайн Интернет-операций Заказчика, контент, программные инструменты, конструкции оборудования, алгоритмы, программное обеспечение (в исходной и объектной формах), проекты пользовательского интерфейса, архитектуру, библиотеки классов, объекты и документацию (как печатные и электронные), ноу-хау, коммерческие тайны и любые связанные с этим права интеллектуальной собственности во всем мире (независимо от того, принадлежат ли они Заказчику или переданы Заказчику по лицензии от третьей стороны), а также включая любые производные инструменты, улучшения, усовершенствования или расширения задуманных технологий Заказчика, сведены к практике или разработаны Заказчиком в течение срока действия настоящего Соглашения.
Сторонние технологии означает всю интеллектуальную собственность и продукты, принадлежащие третьим сторонам и лицензированные в соответствии с лицензиями третьих сторон.
Собственная технология означает технические инновации, которые являются уникальными и юридически принадлежат бизнесу или лицензируются им, и включают, без ограничения, те инновации, которые запатентованы, находятся на рассмотрении, являются предметом коммерческой тайны или защищены авторским правом.
Технология означает все технологии, конструкции, формулы, алгоритмы, процедуры, методы, открытия, процессы, методы, идеи, ноу-хау, исследования и разработки, технические данные, инструменты, материалы, спецификации, процессы, изобретения (будь то патентоспособные или непатентоспособные и независимо от того, используются ли они на практике), аппаратура, творения, улучшения, авторские произведения на любых носителях, конфиденциальная, служебная или закрытая информация и другие аналогичные материалы, а также все записи, графики, рисунки, отчеты, анализы и другие письменные материалы , и другие материальные варианты осуществления вышеизложенного в любой форме, независимо от того, перечислены они здесь или нет, в каждом случае, кроме Программного обеспечения.
Manufacturing Technology означает все без исключения патенты, заявки на патенты, ноу-хау и все связанные с ними права интеллектуальной собственности, которые принадлежат или контролируются Лицензиаром, включая все их материальные воплощения, которые необходимы или полезны для производства аденоассоциированные вирусы, аденоассоциированные вирусные векторы, исследовательские или связанные с ними коммерческие реагенты, лицензионные продукты или другие продукты, включая производственные процессы, техническую информацию, относящуюся к методам производства, протоколам, стандартным рабочим процедурам, записям партий, анализу, составам данные о контроле качества, спецификации, масштабирование, любые без исключения улучшения, модификации и изменения в них, а также все виды деятельности, связанные с таким производством.Любые химические вещества, производство и контроль (CMC), мастер-файлы лекарственных средств (DMF) или аналогичные материалы, предоставленные регулирующим органам, и содержащаяся в них информация считаются Технологией производства.
Сотрудничество IP означает (а) любые идеи, информацию, ноу-хау, результаты исследований данных, статьи, изобретения, открытия, модификации, улучшения, производные, новые применения, разработки, методы, материалы, соединения, продукты, конструкции, процессы или другие технологии или интеллектуальная собственность, независимо от того, являются ли они патентоспособными или охраняемыми авторским правом, в каждом случае, которые не являются улучшением существующих на тот момент Acceleron Technology, Celgene Technology или Joint Technology и разрабатываются любой Стороной, ее Аффилированными лицами или Третьей Стороны, действующие от их имени при выполнении действий в соответствии с настоящим Соглашением, и (б) все патентные права и другие права интеллектуальной собственности в любом из вышеизложенного.
Технологические права означает права Лицензиара на техническую информацию, ноу-хау, процессы, процедуры, составы, устройства, методы, формулы, протоколы, технологии, конструкции, чертежи или данные, созданные до Даты вступления в силу изобретателями, когда они работали в Огайо. Государственный университет («OSU») и в Сфере использования, на которые не распространяются никакие претензии или претензии, включенные в Патентные права, но которые либо (1) напрямую связаны с идентификатором Tech ID, указанным в Разделе 1 Патента и технологии Лицензионное соглашение или (2) необходимо для практической реализации изобретений, заявленных в патентах и / или патентных заявках, перечисленных в определении патентных прав, независимо от того, являются ли они невыполненными, с истекшим сроком действия или аннулированными.
Collaboration Technology означает ноу-хау сотрудничества и патенты на сотрудничество.
Лицензионный IP означает (a) все права на интеллектуальную собственность и технологии, включенные или используемые при разработке, поставке, размещении или распространении продуктов компании, и (b) все другие материальные права интеллектуальной собственности и технологии, используемые или удерживаемые для использования в ведении бизнеса Компании и любой из Дочерних компаний, в каждом случае не принадлежащих Компании или какой-либо Дочерней компании.
Передний план IP означает Интеллектуальную собственность, которая создается или была создана, проиллюстрирована или разработана (полностью или частично) в ходе и для целей Исследования. Во избежание сомнений, это: (a) включает в себя Foreground IP, созданную Подрядчиком или любым Сотрудником или от их имени в ходе выполнения Исследования; и (б) не включает «Появляющиеся ноу-хау» и данные исследований.
Патентные права означают права и интересы в отношении выданных патентов и находящихся на рассмотрении заявок на патенты (которые для целей настоящего Соглашения включают сертификаты на изобретения, заявки на сертификаты на изобретения и права приоритета) в любой стране или регионе, включая все предварительные заявки, замены, продолжения, частичные продолжения, разделения, продления, все выданные по ним письма, а также все их переиздания, повторные проверки и продления, а также все зарубежные аналоги любого из вышеперечисленного.
Исключенная технология означает технологию (и Патенты, которые покрывают такую технологию), относящуюся к:
Предпосылки IP означает любую интеллектуальную собственность и Права интеллектуальной собственности, существующие до даты принятия, а также любые Права интеллектуальной собственности, созданные после дата принятия, но выходящая за рамки настоящих Условий;
Передний план ПИС означает все права интеллектуальной собственности на результаты, возникающие как прямой результат и в результате выполнения настоящего Контракта.
Объединенный IP имеет значение, указанное в Разделе 8.1.2.
Лицензионные права на интеллектуальную собственность означают любые и все права на интеллектуальную собственность, принадлежащие Третьей стороне и переданные по лицензии или сублицензии на Компанию или любую из ее дочерних компаний, или в отношении которых Компания или любая из ее дочерних компаний получили договор об отсутствии судебных исков. .
Тонкопленочный транзистор — обзор
9.5.3 Полевые транзисторы
Высокая K , подвижность и низкая концентрация носителей заряда CMO делают их горячим материалом в тонкопленочных полевых транзисторах [200, 201].
Тонкопленочные транзисторы в их наиболее упрощенной форме состоят из трех основных компонентов: (1) диэлектрика, (2) полупроводникового слоя и (3) электродов истока, стока и затвора [202, 203]. Электрод затвора емкостно связан с каналом транзистора, и смещение, приложенное к электроду затвора, создает электрическое поле в канале. Это поле притягивает и накапливает электрические заряды противоположного знака в тонком слое полупроводника вблизи границы раздела диэлектрика затвора. В зависимости от исходного типа и концентрации носителей в канале дополнительные заряды могут либо истощить канал транзистора, либо увеличить его сопротивление, либо обеспечить эффективное легирование для увеличения тока, протекающего между электродами истока и стока [204].Управляя напряжением затвора ( В, , _{, , G, ,}), ток через полупроводниковый канал можно легко включать и выключать, обеспечивая усиление сигнала и логические операции.
Что касается диэлектрических слоев в тонкопленочных транзисторах, имеется много сообщений о том, что CMO действуют как такой слой, в основном разделяясь на бинарные и тройные оксиды. Бинарные оксиды, включая TiO ₂, AlO _x и HfO _x, были исследованы в TFT.Maliakal et al. [205] синтезировали органические / неорганические ядерные наночастицы с оболочкой, используя высокий K TiO ₂ в качестве ядра NP и полистирол в качестве оболочки; пленка была собрана методом центрифугирования. K был измерен и проявлен до 3,6 раз в K по сравнению с полистиролом при загрузке только 18,2 об.%. Эта новая стратегия создания гибких диэлектриков затвора K будет иметь значение для улучшения характеристик гибких электронных устройств. Обработанные в растворе материалы AlO _x или HfO _x в качестве диэлектрического слоя также были исследованы для изготовления высокопроизводительных TFT-устройств [206].В сочетании с прямым формированием рисунка были успешно изготовлены матрицы TFT с самофигурной печатью, демонстрирующие высокую подвижность носителей (≈ 5 см ² V ^{— 1} с ^{— 1}) и большую модуляцию тока (10 ⁵) при низком рабочем напряжении (<2 В) с минимальной утечкой паразитных каналов и перекрестными помехами между устройствами. Кроме того, легирование также имеет значение в бинарных диэлектрических материалах для улучшения свойств тонкопленочных транзисторов. Al ₂ O ₃ с включением трех различных ионов щелочных металлов (Li ⁺, Na ⁺, K ⁺) был исследован в качестве диэлектрического слоя методом спинового покрытия в транзисторах [207].Высокая полевая подвижность (около 20 см ² В ^{— 1} с ^{— 1}), высокий ток стока насыщения (около 1 мА) и низкий подпороговый размах (около 200 мВ / декада) были достигнуты в низковольтные (2 В) полевые транзисторы ZTO с центрифугированием и легированием ионами щелочных металлов.
Что касается тройных CMO, BaTiO ₃ описывался как диэлектрический слой в полностью печатных тонкопленочных транзисторах с верхним затвором на жестких и гибких подложках [208]. Печатные устройства показали мобильность до 7,67 см. ² В ^{— 1} с ^{— 1}, низкое рабочее напряжение (<10 В), коэффициент включения / выключения 10 ⁴ –10 ⁵, отличный механическая гибкость.Хорошие электрические характеристики, низкая температура, рентабельный процесс изготовления и выдающаяся механическая гибкость полностью напечатанных TFT-экранов предполагают, что трафаретная печать является очень многообещающей для приложений устройств. Кроме того, Li ₅ AlO ₄ также собирается в пленки методом центрифугирования в транзисторах [209]. Устройство с диэлектриком затвора α-Li ₅ AlO ₄, отожженным при 500 ° C, показывает лучшие характеристики устройства с отношением включения / выключения 5 × 10 ⁴ и подвижностью электронов 21.4 ± 2,16 см ² V ^{— 1} с ^{— 1}. Кроме того, этому устройству требуется наименьшее напряжение стока (<2 В) для достижения тока насыщения стока из-за более высокой подвижности Li ⁺ диэлектрика затвора α-Li ₅ AlO ₄. Эти характеристики тонкопленочного транзистора на кремниевой подложке лучше, чем у ранее описанного устройства с натриевым диэлектриком затвора из бета-оксида алюминия.
CMO могут также использоваться в качестве полупроводниковых слоев, извлекая выгоду из первозданных свойств полупроводника.В 2007 году Ли и др. [210] разработали общий и недорогой процесс изготовления МО-полупроводников с высокой подвижностью, который подходит для тонкопленочной электроники. В этом процессе использовались простые предшественники галогенидов металлов, растворенные в органическом растворителе. Он способен формировать однородные и непрерывные тонкие пленки с использованием методов цифрового производства (например, струйной печати) и поверхностного покрытия (например, центрифугирования) в условиях окружающей среды. Этот процесс был продемонстрирован осаждением различных полупроводниковых Mos, включая бинарные оксиды (ZnO, In ₂ O ₃, SnO ₂), тройные оксиды (ZIO, ITO, ZTO) и четвертичный оксид ( ИЗТО).Функциональные тонкопленочные транзисторы с высокой полевой подвижностью были успешно изготовлены с использованием канальных слоев, нанесенных в результате этого процесса (например, мкм _FE ≈ 7,4 см ² V ^{— 1} s ^{— 1} со струйной печати. Слой канала ZIO и мкм _FE ≈ 16,1 см ² V ^{— 1} с ^{— 1} из слоя канала ZIO с центрифугированием). Этот новый путь синтеза открывает возможность формирования МО-полупроводников с рисунком с использованием простого и недорогого процесса, а также изготовления высокоэффективной неорганической тонкопленочной электроники на подложках большой площади с использованием процессов цифрового производства в атмосферной среде.
Позже многие ученые посвятили себя разработке CMO-пленки, обработанной на растворе, в TFT. Nayak et al. [211] синтезировали пленку оксида индия-галлия-цинка (IGZO) методом центрифугирования в качестве туннельного слоя TFT. Работоспособность тонкопленочных транзисторов α-IGZO исследовалась в линейном режиме. Наивысшая линейная полевая подвижность 5,8 см ² V ^{— 1} с ^{— 1} с I _на/ I _от соотношение 6 × 10 ⁷ и подпороговое колебание 0.Было получено 28 В / декада. Характеристики тонкопленочных транзисторов α-IGZO, достигнутые в этой работе, превосходят характеристики TFT α-IGZO, обработанных в растворе, о которых сообщалось ранее, а также сопоставимы с характеристиками, полученными методами вакуумного напыления. Пленка ZnO, легированная литием путем напыления, также используется в низковольтных ТПТ с высокой подвижностью электронов в качестве полупроводникового слоя [212]. Оптимизированные TFT демонстрируют рабочее напряжение ниже 6 В, отношение тока включения / выключения, превышающее 10 ⁶, незначительный гистерезис и подвижность электронов до 85 см ² В ^{— 1} с ^{— 1}.Использование сверхпростой техники, такой как нанесение покрытия распылением в условиях окружающей среды, для последовательного осаждения МО-полупроводников представляет собой значительный шаг в развитии недорогой оксидной электроники с большой площадью поверхности.
Кроме того, Seo et al. [213] продемонстрировали прозрачный гибкий фтор IZO (IZO: F) с центрифугированием и дополнительно изготовили соответствующие TFT. Принципиальная схема конструкции устройства и фотография изготовленного прозрачного гибкого TFT показаны на рис. 9.10A и B.На рис. 9.10C и D показаны типичные выходные и передаточные кривые прозрачных гибких тонкопленочных транзисторов IZO: F. Из рисунков видно, что выходные характеристики насыщаются при различных напряжениях затвора (0–20 В) и демонстрируют хорошие свойства n-каналов. В тонких пленках IZO: F легированный атом фтора замещает атом кислорода, генерируя свободный электрон, или занимает позицию Vo, устраняя место захвата электронов. Эти двойные роли легированного фтора могут повысить подвижность и улучшить стабильность смещения затвора транзисторов TFT.Таким образом, прозрачный гибкий IZO: F TFT демонстрирует высокую подвижность до 4,1 см ² V ^{— 1} с ^{— 1} и стабильные характеристики при различных смещениях затвора и температурных напряжениях.
Рис. 9.10. (A) Изображение в поперечном сечении области канала (150 нм затвор ITO / 200 нм Al ₂ O ₃ диэлектрик затвора / 150 нм ITO SD / 5 нм активный слой IZO: F при 200 ° C 2 ч / 9 нм Al ₂ O ₃ пассивация) и (B) изображение гибкого IZO: F на пленочной подложке PEN (изображение вставки представляет собой изображение области канала, полученное с помощью SEM).(C) Выходная кривая от 0 до 20 В для В _G ( V _G = 0 В, V _G = 10 В, V _G = 20 В) и (D) передаточная кривая прямого и обратного смещения в гибком IZO: F с шириной канала 160 мкм и 160 мкм при В _DS из 20 В.
На основе о гибкости процесса, основанного на решениях, Lee et al. [214] далее изготовили полностью обработанные на растворе TFT с сеточными электродами истока / стока из серебра и активным слоем ZTO путем нанесения покрытия методом центрифугирования, что позволило производить непрерывную обработку без необходимости в дорогостоящих высоковакуумных системах.TFT демонстрируют типичные характеристики транзистора n-типа с подвижностью 1,27 см ² В ^{— 1} с ^{— 1}, пороговое напряжение 1,7 В и отношение включения / выключения 2,8 × 10 ⁴. Благодаря высокой прозрачности сетки Ag и ZTO, изготовленной путем печати, она демонстрирует потенциал включения TFT в будущие прозрачные дисплеи путем обработки раствора.
Недавно были разработаны схемы обработки растворов с высокой производительностью, но они требуют температуры выше 400 ° C для достижения высокого качества пленки; это несовместимо с гибкими полимерными подложками.Banger et al. [215] сообщили о формировании аморфных полупроводниковых тонких пленок, которые обеспечивают беспрецедентно высокую полевую подвижность 10 см ² V ^{— 1} с ^{— 1}, воспроизводимые и стабильные напряжения включения V _на ≈ 0 В, а также высокая стабильность работы при максимальной температуре процесса всего 230 ° C, что позволяет успешно снизить температуру процесса. Кроме того, сообщалось о синтезе методом распылительного горения, низкотемпературном процессе нанесения покрытия с контролируемой толщиной для создания высокоэффективной МО-электроники, обрабатываемой на растворе [216].Сообщалось, что синтезированные таким образом IGZO-транзисторы имеют свойства, сравнимые с напыленными пленками, включая уплотнение, нанопористость, подвижность электронов, плотности ловушек, стабильность смещения и перенос пленки. Эти результаты показывают потенциал синтеза с распылительным сгоранием для реализации в микроэлектронике и областях, где требуются наноскопические МО-пленки. Процессы горения описаны как новый общий путь к росту растворов различных электронных МО-пленок (In ₂ O ₃, a-Zn-Sn-O, a-In-Zn-O, ITO) при температурах до 200 ° С [217].Показано, что этот метод может быть реализован для изготовления оптически прозрачных высокопроизводительных транзисторов на гибких пластиковых подложках. Точно так же процесс горения был предпринят для снижения температуры отжига в пленках In ₂ O ₃ (IYO), легированных Y, в качестве полупроводникового слоя TFT [218]. IYO TFT, изготовленные из гибридного нанодиэлектрика, демонстрируют подвижность электронов 7,3 см ² V ^{— 1} с ^{— 1} ( T _a = 300 ° C) и 5.0 см ² V ^{— 1} с ^{— 1} ( T _a = 250 ° C) при 2 В.