Różnice w przepuszczalności pomiędzy szkłem LCD TN i IPS

     Wielu inżynierów sprzętu podczas konsultacji w sprawie wyświetlaczy często pyta, dlaczego ekrany LCD TN są jaśniejsze niż ekrany LCD IPS przy tej samej jasności podświetlenia. Dzisiaj wyjaśnią to inżynierowie z Shenzhen Hongjia Technology. Po pierwsze, okulary LCD TN (Twisted Nematic) i IPS (In-Plane Switching) mają zasadnicze różnice w przepuszczalności, co bezpośrednio prowadzi do różnic w efektach wyświetlania (takich jak kontrast, kolor i kąt widzenia). Różnice są następujące:

1. Szkło LCD TN (Twisted Nematic).

• Podstawowa struktura: Kierunki polaryzacji górnego i dolnego polaryzatora są do siebie prostopadłe. W naturalnych warunkach cząsteczki ciekłego kryształu utworzą ułożenie skręcone pod kątem 90 stopni pod wpływem górnej i dolnej warstwy wyrównującej podłoża.

• Brak zasilania (normalny tryb biały):

Światło wpadające przez górny polaryzator staje się spolaryzowane liniowo. Gdy spolaryzowane światło przechodzi przez skręconą warstwę ciekłego kryształu, jego kierunek polaryzacji zmienia się o 90 stopni z powodu skręcenia cząsteczek ciekłego kryształu. Kiedy światło dociera do dolnego polaryzatora, jego kierunek polaryzacji jest dokładnie zgodny z osią transmisji dolnego polaryzatora, umożliwiając płynne przejście światła → ekran wyświetla stan jasny (biały) o najwyższej przepuszczalności.

• Tryb włączenia:

Po przyłożeniu napięcia cząsteczki ciekłego kryształu ustawiają się pionowo wzdłuż kierunku pola elektrycznego, tracąc swoją skręconą strukturę i nie mogą już zmieniać kierunku polaryzacji światła. Światło z górnego polaryzatora zachowuje swój kierunek polaryzacji. Gdy dotrze do dolnego polaryzatora, ponieważ jego kierunek polaryzacji jest prostopadły do ​​dolnego polaryzatora, zostaje całkowicie zablokowany → ekran wyświetla stan ciemny (czarny).

• Kluczowa charakterystyka transmitancji:

• Zalety: W stanie jasnym (biały ekran) teoretyczna transmitancja jest stosunkowo wysoka. Jest to jeden z powodów, dla których ekrany TN zwykle wydają się „jaśniejsze”, a także niższy koszt produkcji.

Kluczowe cechy transmitancji:

Zalety: W stanie jasnym (biały ekran) teoretyczna transmitancja jest stosunkowo wysoka. Jest to jeden z powodów, dla których ekrany TN zwykle wydają się „jaśniejsze”, a także dlatego, że mają niższe koszty produkcji. • Wady: W ciemnych warunkach (czarny ekran), ponieważ cząsteczki ciekłego kryształu nie mogą być idealnie ustawione, zawsze będzie wyciekać część światła, co spowoduje nieczystą czerń, wyglądającą jak „szarawo-czarna”. To sprawia, że ​​współczynnik kontrastu paneli TN jest zwykle niski (prawdopodobnie tylko 1000:1 lub niższy).

2. Szkło LCD IPS (przełączanie w płaszczyźnie).

• Podstawowa struktura: Kierunki polaryzacji górnego i dolnego polaryzatora są równoległe. Cząsteczki ciekłego kryształu zawsze obracają się w płaszczyźnie podłoża, w przeciwieństwie do TN, który „stoi”.

• Brak aktywacji zasilania:

Cząsteczki ciekłego kryształu zachowują swoje początkowe ustawienie, zmieniając kierunek polaryzacji padającego światła. Ponieważ polaryzatory górny i dolny są równoległe, światło po „nieprawidłowym” modulowaniu przez warstwę ciekłokrystaliczną nie może przejść przez polaryzator dolny → światło jest blokowane → ekran wyświetla ciemny (czarny) stan, w którym to momencie transmitancja jest najniższa.

• Stan włączenia:

• Po przyłożeniu napięcia cząsteczki ciekłego kryształu obracają się w płaszczyźnie, dopasowując kierunek polaryzacji padającego światła do kierunku polaryzacji dolnego polaryzatora, umożliwiając płynne przejście światła → ekran wyświetla stan jasny (biały).

• Podstawowa charakterystyka transmitancji:

• Zalety: Doskonały efekt blokowania światła w ciemnych obszarach (czarny ekran), dający bardzo czystą i głęboką czerń. Dzięki temu panele IPS mogą osiągnąć wyjątkowo wysoki współczynnik kontrastu (zwykle 1500:1 lub nawet wyższy, a wyższy w modelach z najwyższej półki).

• Wady: Ponieważ wymaga to wprawiania cząsteczek ciekłego kryształu w planarny obrót w lepkim materiale ciekłokrystalicznym, potrzebne jest większe napięcie i dłuższy czas reakcji. Ponadto, aby uzyskać tę samą jasność, wymagane jest mocniejsze podświetlenie lub wyższe napięcie sterujące, co w pewnym stopniu zwiększa zużycie energii. Wczesne panele IPS miały niższą przepuszczalność w jasnych stanach niż panele TN, ale nowoczesne technologie (takie jak AHVA, PLS i inne warianty IPS) znacznie to poprawiły.

      Shenzhen Hongjia Technology od 12 lat specjalizuje się w badaniach i rozwoju, produkcji i sprzedaży wyświetlaczy o przekątnej od 1,14 do 12,1 cala oraz pasujących ekranów dotykowych. Oferują ekrany LCD TN i IPS w pełnej gamie rozmiarów i z wieloma opcjami interfejsów. Zasadnicza różnica w przepuszczalności pomiędzy szkłem TN i IPS LCD decyduje o tym, że IPS jest lepszy od TN pod względem ogólnej jakości obrazu (zwłaszcza kontrastu, koloru i kąta widzenia). Jedyną główną zaletą TN jest niezwykle szybki czas reakcji, który wciąż zapewnia mu rynek w profesjonalnym e-sporcie, gdzie kluczowa jest ekstremalna liczba klatek na sekundę. Jednak dla zdecydowanej większości zwykłych użytkowników, entuzjastów przetwarzania obrazu, widzów filmów i graczy, panele IPS zapewniają znacznie lepsze wrażenia wizualne.