Что такое tft в oled телевизорах

Обновлено: 09.01.2025

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

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.

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.

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.

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.

Если человека «встречают по одежке, а провожают по уму», то телевизор, компьютерный монитор, смартфон и планшет встречают по дисплею. И провожают зачастую тоже. При покупке такого устройства не всегда есть возможность оценить красоту и другие свойства его экрана воочию, ведь многие сделки совершаются через Интернет. Но если вы знаете, что означают 3 буквы, то легко составите представление о дисплее аппарата, даже не видя его.

Нет, это вовсе не те буквы, что пишут на заборе. И иногда их не 3, а больше. Например, LED, LCD, IPS, TFT, OLED, QLED, AMOLED. Всё это технологии изготовления экранов, которые определяют их характеристики. Поговорим, что такое LED-, AMOLED-, QLED-, OLED-дисплеи и в чем их отличия от IPS, TFT, LCD и т. д.

Сравнить несравнимое

LCD vs LED

LCD, TFT, LED, AMOLED и прочие «леды» – всего лишь сокращенные обозначения, а различий между ними –пропасть. Тем более что некоторые из этих понятий несопоставимы. Так, никто вам не скажет, какой телевизор лучше: LCD или LED, поскольку LCD (Liquid Crystal Display) – это дисплей на жидких кристаллах или просто ЖК, а LED (Light Emitting Diode) – один из видов его подсветки (светодиодный). То есть телевизор может быть LCD и LED одновременно.

Структурная схема LCD-экрана с LED-подсветкой показана на рисунке ниже:

LED-подсветка, в отличие от устаревшей люминесцентной (CCFL), обеспечивает равномерное распределение света по поверхности экрана и более высокий уровень яркости. Кроме того, она потребляет меньше энергии и дольше служит.

TFT vs LCD

«А как насчет телевизора с экраном TFT? Он лучше LCD или хуже?» Ни то, ни другое, ведь TFT (Thin Film Transistor) – это ЖК-дисплей с активной матрицей, разновидность LCD. Активная матрица – это система управления цветопередачей дисплея, где каждый пиксель регулируется собственной группой тонкопленочных микротранзисторов.

В отличие от пассивной матрицы, где оттенок пикселей регулируется линейно (по строчкам и столбцам), активная в 5-6 раз быстрее реагирует на смену картинки, имеет более высокую яркость, контрастность и углы обзора, а также потребляет меньше энергии.

Жидкокристаллические экраны всех современных TV, мониторов, смартфонов и планшетов имеют активную матрицу, поэтому сравнивать LCD и TFT в отношении этих устройств неуместно.

TFT vs IPS. Свойства и версии IPS

«Но ведь экраны IPS определенно лучше TFT, не зря об этом пишут на форумах!?» И снова те, кто так пишет, не угадали. IPS – это разновидность TFT. Такая же, как TN, PLS, VA, MVA, PVA и прочие. TFT-шками иногда ошибочно называют дисплеи TN (Twisted Nematic), которые действительно не блещут качеством картинки – из всех вариантов TFT у них наихудшая передача цвета, самые малые яркость и контраст и очень ограниченные углы обзора. Зато экраны TN отличаются низкой стоимостью, быстрым откликом и высокой частотой обновления.

Это интересно: Стратегический запас: выбираем лучший power bank 2019 года

IPS (In Plane Switching) – это следующий шаг в развитии технологии активных матриц, который устранил основные недостатки TN. Изменение положения кристаллов и точек подачи напряжения на ячейку привело к тому, что черный цвет стал действительно черным, а при взгляде на экран сбоку цвета остаются такими же, как если смотреть на него спереди. Кроме того, в экранах IPS заметно улучшилась цветопередача и увеличилась общая яркость и контрастность, но скорость отклика в сравнении с TN, наоборот, уменьшилась.

К линейке Hitachi и Panasonic относятся: IPS (Super TFT), S-IPS (Super-IPS), AS-IPS (Advanced super-IPS), IPS-Pro (IPS-provectus, IPS alpha, IPS alpha next gen).
Разработки NEC носят названия: SFT (Super fine TFT), A-SFT (Advanced SFT), SA-SFT (Super-advanced SFT), UA-SFT (Ultra-advanced SFT).
Продукция LG называется: S-IPS (Super-IPS), AS-IPS (Advanced super-IPS), H-IPS (Horizontal IPS), E-IPS (Enhanced IPS), P-IPS (Professional IPS), AH-IPS (Advanced high performance IPS).

Собственную версию IPS, которая получила название PLS (Plane to Line Switching), развивает и компания Samsung.

Все разработчики совершенствуют технологию в одних и тех же направлениях. Это уменьшение времени отклика, увеличение контрастности, глубины и естественности цвета, улучшение углов обзора, устранение цветовых искажений, снижение энергопотребления, а главное – удешевление производства матриц. Компьютерные мониторы с экранами IPS последних лет по скорости отклика уже «наступают на пятки» TN и могут использоваться не только для профессиональной графики, но и для динамичных игр.

Большинство пользователей, кроме, пожалуй, профессионалов в области графики и дизайна, не заметят различий картинки на IPS-дисплеях разных марок, но отличия между их бюджетными и топовыми версиями есть и довольно существенные. Наивысшее качество изображения воспроизводят матрицы P-IPS и AH-IPS производства LG. Они же самые дорогие.

VA/MVA/PVA

Матрицы VA, MVA и PVA занимают промежуточное положение между TN и IPS как по качеству изображения, так и по цене. По сравнению с TN они имеют более широкие углы обзора и точнее передают глубину и естественность цвета, по сравнению с IPS они дешевле. Однако экраны этих типов не получили широкого распространения. Их используют в производстве мониторов для ПК и бюджетных серий телевизоров.

Да будет свет

Технология подсветки LCD-экранов LED представлена несколькими видами. Они различаются цветом, расположением светодиодов на ЖК-панели и способом регуляции свечения.

Тип подсветки, состоящий только из белых светодиодов, называется WLED. Он относительно прост по своей структуре, но имеет ограниченный цветовой охват.
Подсветка RGB LED, построенная на красных, зеленых и синих светодиодах, охватывает больший диапазон цветов, нежели WLED, но склонна к деградации (диоды разных цветов выгорают с различной скоростью), тяжеловесна и обременительна по цене.
GB-R LED – следующий шаг в развитии LCD, где вместо белого светодиода используется объединенный зеленый + синий, покрытый красным люминофором (самосветящимся пигментом). Такое решение позволило охватить 99% палитры RGB и избавиться от недостатков RGB LED. Технология GB-R LED используется в матрицах AH-IPS и PLS.
RB-G LED – вариация подсветки предыдущего типа. Вместо сине-зеленых светодиодов здесь стоят красно-синие, покрытые зеленым люминофором.

Это интересно: Лучшие SSD конца 2018 - начала 2019 года

На основе WLED разработан еще один стандарт LCD-дисплеев – QDEF, где вместо белых диодов используется синие, а красный и зеленый цвета образует покрытие из квантовых точек (кристаллов, светящихся под действием электричества), нанесенное на лист пластика. QDEF-дисплеи воспроизводят до 60% оттенков, различимых человеческим глазом, что в разы выше, чем позволяет добиться WLED. А по затратам энергии и цене экраны WLED и QDEF примерно равнозначны.

QDEF также является одной из версий технологии QLED (Quantum-dot Light Emitting Diode), которая основана на квантово-точечных светодиодах.

По расположению светоизлучающих элементов на ЖК-панели различают следующие виды LED-подсветки:

Edge LED – светодиоды расположены линейно по периметру экрана. Это экономично, однако не позволяет добиться равномерности освещения и приемлемого уровня контрастности.
Direct LED – массив светодиодов распределен по всей площади дисплея. Такая технология дает более реалистичную картинку, но панели этого типа потребляют много энергии и имеют значительную толщину, что затрудняет их установку на сверхтонкие телевизоры.
Боковая подсветка – диоды расположены только по краям экрана, а освещение обеспечивают подключенные к ним световоды. Этот тип подсветки считается оптимальным, так как дает равномерность, сопоставимую с Direct LED, и при этом лишен его недостатков.

Каждый из трех типов подсветки делятся еще на 2 – с поддержкой локального затемнения (Local Dimming) и динамической контрастности (DCR) либо без поддержки. Изображение экранов с Local Dimming и DCR выглядит реалистичнее.

OLED и AMOLED

Понятие OLED хоть и созвучно с LED, но не имеет с ним практически ничего общего. OLED (Organic Light Emitting Diode) – это технология изготовления дисплеев, основанная на свойствах органических полупроводников – элементов, способных излучать свет под действием тока. Каждый субпиксель OLED-экрана – это отдельный органический светодиод. В отличие от ЖК, панели OLED не нуждаются в подсветке, поскольку светятся каждой своей точкой.

Другие свойства и особенности OLED-дисплеев в сравнении с LED:

Малая толщина и вес за счет уменьшения количества слоев.

Неограниченные углы обзора.
Равномерное освещение.
Минимальное время отклика.
Гибкость.
Значительно большие яркость, контрастность и насыщенность цветов.
Низкая чувствительность к внешним температурам, но высокая к влаге.
Короткий срок службы и склонность к деградации: диоды синего цвета выгорают в 3 раза быстрее, чем красного и почти в 10 раз быстрее, чем зеленого.
Зависимость исчерпания ресурса от яркости экрана – чем она выше, тем быстрее наступает выцветание.
Чувствительность к механическим повреждениям. Незначительный дефект приводит к полному выходу экрана из строя.
Мерцание за счет применения ШИМ (широтно-импульсной модуляции) для управления яркостью. Экраны OLED используют ШИМ опционально.
Высокая стоимость.

Это интересно: Сравнение Apple TV и Google Chromecast

AMOLED (Active Matrix Organic Light Emitting Diode) – это активная матрица на органических светодиодах, сочетание технологий TFT и OLED, где последняя применяется в качестве подсветки. Соответственно, экраны AMOLED обладают свойствами того и другого.

Технология AMOLED нашла широкое применение в производстве сенсорных дисплеев для мобильных устройств. И не только она, но и ветви ее развития – Super AMOLED и Super AMOLED плюс.

Отличие просто AMOLED от Super – заключается в отсутствии у второго воздушной прослойки между поверхностями тачскрина и матрицы, что увеличивает четкость картинки. А от Super AMOLED плюс – в количестве и расположении субпикселей (цветных составляющих пикселя). В последнем их на 50% больше и они размещены плотнее.

AMOLED vs IPS

Закономерно возникает вопрос: какой дисплей лучше – AMOLED или IPS? Вы уже знаете, что представляет собой тот и другой, поэтому давайте для наглядности сопоставим их характеристики в таблице.

IPS

AMOLED

Очевидно, что обе технологии имеют как достоинства, так и недостатки. Назвать одну из них явным лидером затруднительно, тем более что перспективы развития и совершенствования есть у той и другой. Как они покажут себя в дальнейшем, поживем и увидим. А пока выбирайте то, к чему больше лежит душа – останетесь в выигрыше в любом случае.

Выбор телевизора больше не ограничен диагональю экрана и наличием встроенного цифрового ресивера. Современные телевизоры меряются типами матриц, герцами и разрешением. Неподготовленные покупатели теряются в сложных терминах и попадаются на маркетинговые уловки производителей. Например, путают технологии OLED и QLED. Но мы знаем, чем отличаются такие матрицы и расскажем об этом в нашем материале.

Историческая справка

Первыми «плоскими» телевизорами были LCD-панели с подсветкой на газоразрядных лампах. Такие источники света до сих пор используются в некоторых организациях и предприятиях. Они выглядят как джедайские световые мечи из Звездных войн — так же красиво светятся и сухо потрескивают во время работы. Начитанные люди называют эти лампы люминесцентными, а все остальные — просто «энергосберегающими».

Для подсветки пикселей в ЖК-матрицах использовались лампы похожего типа. Они называются CCFL — люминесцентная лампа с холодным катодом. Холодным — потому что им нужно совсем мало времени на разогрев и выход на рабочие характеристики. Технология подсвечивания матрицы с помощью таких ламп просуществовала достаточно долго. Позже их заменили LED-подсветкой.

LED (light-emitting diode) — это полупроводник, излучающий свет при прохождении через него электрического тока. Впервые диод «засветился» в 60-х годах прошлого века. С тех пор технология была неоднократно улучшена и доведена до блеска. Сейчас диодные источники света применяются практически везде, начиная от комнатного освещения и заканчивая экранами мобильных телефонов и телевизоров.

LED-подсветка работает еще экономнее своих CCFL-предков, а также дает чистый и правдоподобный «белый». При этом диоды слабо нагреваются и занимают мало места. Высокие качественные характеристики при небольших размерах позволили инженерам создать новые технологии и способы передачи изображения. Например, рынок активно заполняется телевизорами с модными матрицами OLED, QLED и miniLED.

Органика

OLED (organic light-emitting diode) — органический светодиод. Это почти то же самое, что и обычный LED, но с оговоркой. Из-за особенностей строения, классический LED пока не может быть настолько маленьким, чтобы уместиться в пиксель телевизора. Органический светодиод устроен иначе, поэтому его можно создать в микроскопическом масштабе и даже заменить им пиксель.

Поэтому в OLED-матрице каждый пиксель — это отдельный светодиод из углеродного материала, который излучает свет при подаче напряжения и не нуждается в дополнительной подсветке. Пиксели любого цвета и любой яркости могут существовать рядом без интерференции, так как они имеют собственный источник света, изолированный от остальных. По этой причине OLED не страдают проблемой просачивания света на темном экране.

Это краткое объяснение, чем отличается OLED. Если рассматривать всевозможные варианты исполнения таких матриц и детально раскрывать, как это работает, то придется написать отдельный материал — например, как эта статья.

Кванты

QLED (quantum dot light-emitting diode) — это не просто «какой-то» светодиод, а целая совокупность технологий. И вообще, QLED — это скорее про технологию формирования цвета и света на матрице.

Обычные пиксели являются микроскопическими колбами с жидкими кристаллами. При воздействии на них электричества, кристаллы поворачиваются и пропускают излучение подсветки. Свет, пропущенный через пиксели матрицы, попадает на фильтр, который отсекает часть волн и формирует необходимый цвет. Например, для отображения красного цвета матрица должна открыть только те пиксели, которые «смотрят» на фильтр красного цвета. И так для всех оттенков RGB-диапазона.

В классической матрице для подсветки используются светодиоды белого цвета. Но специалисты заявляют, что на самом деле диоды не имеют чистого свечения, поэтому всегда излучают вместе с основными оттенками паразитные волны. Например, к чистому красному цвету дисплей может подмешивать оранжевый или розовый оттенок. Из-за этого страдает качество изображения и достоверность отображаемых цветов. Чтобы исключить смешивание основного и паразитного оттенков, ученые придумали матрицы на квантовых точках.

Производители используют различные названия и способы реализации этой технологии. Но результат получается идентичным — цветопередача всех QLED-матриц достигает уровня DCI-P3. Для этого используется люминесцирующее вещество, которое фильтрует диодное излучение и самостоятельно излучает свет в ограниченном диапазоне. Цвет свечения квантовых точек зависит от их размера: 2 нм светится голубым, а 6 нм — красным. Так работают точки в исполнении Samsung. При этом у других производителей кванты могут только фильтровать свет и превращать его в настоящий белый. Это сложная, но очень интересная тема, которую мы подробно изучили в недавнем материале.

Теория теорией, но практическая разница между технологиями работы матриц кажется более полезным знанием для покупателя телевизора. Например, потенциальным владельцам нового устройства будет интересно сравнить преимущества и недостатки разных типов матриц.

Преимущества OLED-панелей

Контрастность

Контрастность — это разница между яркостью черного и яркостью белого. В телевизорах и мониторах эта характеристика задает основной уровень качества картинки. В отличие от фотографической, «телевизорная» контрастность работает по принципу «больше — лучше»: чем выше контрастность, тем круче телевизор одновременно воспроизводит разные по яркости области кадра.

Например, телевизору сложно совместить бесконечный черный цвет ночного неба с ослепительно яркой луной. Для воспроизведения луны телевизор включает мощную подсветку. Она же, в свою очередь, мешает отображению по-настоящему черного неба. Поэтому приходится выбирать — тусклая луна и черное небо или натурально яркая луна и засвеченное серое небо.

К слову о бесконечном — уровень контрастности зависит от типа матрицы и подсветки. И если различные виды QLED пытаются друг другу что-то доказать, то безоговорочным победителем в этой битве оказывается OLED. Матрица на органических светодиодах показывает картинку только там, где она есть. Части кадра без световой информации не отображаются: пиксели в этих местах отключаются и не излучают свет. Такой уровень контрастности называется «бесконечным», он полноценно достижим только на OLED-матрицах.

Скорость отклика

Современные и продвинутые телевизоры редко используют для приема эфирных каналов. Как правило, ЖК-панель подключают к компьютеру или консоли, чтобы играть в игры и смотреть фильмы в 4К-разрешении. В фильмах скорость матрицы играет второстепенную роль, но в играх это первое, на что пользователь обратит внимание.

Для динамичных игровых баталий важна высокая скорость реакции пикселей на смену состояния или цвета. В OLED-матрицах каждый пиксель управляется индивидуально, поэтому скорость их работы остается максимальной в любых сценах. Мы недавно разбирали тему разгона пикселей матрицы: что это, для чего нужно и как скорость пикселей влияет на игровой процесс. В материале рассматриваются компьютерные мониторы, но телевизоры в этом плане ничем не отличаются.

Угол обзора

Большинство телевизоров и мониторов блекнут, если смотреть на экран под углом. Иногда достаточно пересесть с дивана на кресло, чтобы увидеть искаженные оттенки и паразитные засветы на LCD-матрице посредственного качества. Производителям удалось снизить этот эффект до минимума на матрицах типа IPS, но при сильном отклонении искажения все равно проявятся. В телевизорах с подсветкой Direct LED при просмотре под углом заметны еще и яркостные артефакты.

Устройства с OLED-матрицами ничем подобным не страдают. Можно смотреть даже в торец дисплея, при этом цветопередача останется на прежнем уровне. Такой широкий угол обзора достигается благодаря характерному расположению пикселей — в обычных матрицах они утоплены относительно передней части дисплея, а в OLED пиксели находятся практически на поверхности.

Габариты и вес

Матрицы с органическими пикселями получаются компактнее и легче. Это распространяется и на сами устройства. Основную толщину телевизора с OLED-матрицей составляют встроенный блок питания и управляющая электроника. Толщина самого дисплея может составлять всего несколько миллиметров. При этом производителю приходится даже специально «утолщать» матрицу крупных телевизоров для того, чтобы она не треснула под собственным весом.

Это преимущество обусловлено конструкцией устройства — OLED лишены диодов подсветки, светорассеивающего слоя, а также дополнительной электроники. Только матрица и ничего лишнего. Отсюда уменьшенный вес OLED-телевизоров. Некоторые модели таких устройств устроены модульно: управляющая электроника находится в саундбаре, отдельно от экрана. Это делает телевизор еще компактнее и легче. Такое под силу только OLED.

Энергопотребление

В OLED каждый пиксель работает сам по себе. Поэтому для отображения картинки на экране телевизора матрица «поджигает» только те пиксели, которые должны что-то отображать. При этом остальные могут отключаться или работать «вполнакала». В других матрицах подсветка работает по всей площади матрицы, а яркость цвета регулируется жидкими кристаллами. Из-за этого увеличивается энергопотребление. OLED таким не болеют.

Недостатки OLED

Бандинг

Владельцы ранних версий OLED-телевизоров отмечали странное поведение матрицы в сценах, где вместо черного цвета с 0 % яркости используется «околочерная» заливка с 2-3 % яркости. В таком случае вместо глубины черного, присущей органике, зритель наблюдает серые артефакты и искажения.

Эта проблема частично решена благодаря современным процессорам обработки видеосигнала. Однако бюджетные модели устройств иногда «грешат» бандингом, и пользователям приходится мириться с этим.

Выгорание

Распространенная проблема матриц на органических пикселях — выгорание. OLED быстро выгорают в случае, если на экране в течение долгого времени отображается статичный объект. Например, панель задач Windows, часы или значок телеканала. Через некоторое время на месте таких объектов возникают призраки, которые заметны, если залить телевизор сплошным цветом.

Впрочем, если панель используется в качестве экрана для домашнего кинотеатра, то такие неприятности устройству не грозят. Тем более производители защищают матрицы от выгорания с помощью различных аппаратных улучшений и программных алгоритмов. Мы уже говорили об этом подробно в статье про выгорание OLED.

Преимущества QLED-матриц

Яркость

Яркость телевизора — основной показатель его «крутости». Раньше этот параметр влиял разве что на общую яркость панели, но после появления стандарта HDR мощность подсветки стала одним из козырей флагманских телевизоров.

HDR — это новый стандарт видеосигнала, который показывает картинку намного ярче и контрастнее, чем раньше. Для показа «настоящего» HDR телевизор должен обладать яркостью 1000 нит и выше. Только в таком случае матрица сможет отобразить все цвета и оттенки, которые записаны в формате HDR.

Телевизоры с QLED-матрицами являются самыми яркими на рынке. Например, устройства Samsung уже давно переваливают за 1000 нит постоянной яркости. При этом пиковый уровень может достигать 4000 нит в ограниченной области экрана. Заметим, что комфортный для человеческого глаза уровень яркости составляет всего 150–200 нит, а большинство 4К-телевизоров на рынке имеют максимальный уровень в 500 нит.

Цветопередача

На самом деле, цвет сильно зависит от настройки профиля изображения и калибровки матрицы на заводе. Качество цветопередачи заключается в способности матрицы показать картинку такой, какой ее задумал режиссер, а не отдел маркетинга с «вырвиглазными» технологиями. Поэтому говорить о цветопередаче в современных телевизорах с QLED или OLED не хочется. Они справляются с этим одинаково — на «отлично». Гораздо важнее уделить время настройке параметров изображения.

Тем не менее специалисты считают, что QLED-матрицы превосходят остальные технологии по качеству передачи цвета. Но есть нюанс: OLED имеет фиксированный уровень цветопередачи при любой яркости, тогда как остальные матрицы «врут» на низких значениях подсветки.

Недостатки квантовых матриц

Глубина черного

Даже самая продвинутая QLED-матрица не сравнится с OLED по уровню глубины черного цвета и контрастности. Разница будет заметна при просмотре «темных» сцен, таких, как эпизод «Темная ночь» в сериале «Игра престолов».

Стоимость

OLED и QLED — это самые дорогие матрицы на рынке. Причем QLED-устройства становятся все продвинутее, технологичнее и дороже. Так, некоторые флагманские телевизоры Samsung уже давно обгоняют OLED по стоимости.

Габариты

Несмотря на всевозможные квантовые фильтры и нанотехнологии, QLED остается классической LCD-матрицей. А это целый «пирог» из комплектующих, которые делают телевизор толще и тяжелее.

Что выбрать?

Электроника делится на ценовые категории, где каждый уровень подразумевает некую планку качества. То есть телевизоры разных фирм из одной ценовой категории показывают примерно одинаково. При этом качества некоторых флагманских моделей Samsung с QLED-матрицами будет достаточно, чтобы удивить владельца бюджетного OLED-телевизора. Но и «врожденные» способности OLED тоже не стоит забывать — это пока еще никем не побитый рекорд глубины черного цвета. Таким уровнем пока даже не могут похвастать модели с miniLED-матрицами — устройствами, приближенными по типу работы к OLED.

Вердикт

Для домашнего просмотра кино и мультфильмов лучше всего подойдет OLED. Для игр этот вариант тоже неплох, но возможность выгорания пикселей в местах статичного игрового интерфейса может стать удручающим фактором. Однако у покупателя всегда есть альтернатива — телевизоры на квантовых точках.

Тем более телевизоры Samsung используют кванты вместе с VA-матрицами, которые обладают большей контрастностью, чем матрицы других производителей. Они же достигают невероятного уровня глубины черного — еще не OLED, но уже совсем рядом. При этом без выгорания, с гораздо большей яркостью и правильной цветопередачей. То, что нужно самым требовательным владельцам, которые понимают, за что платят.

Давно прошли времена, когда все разнообразие мониторов ограничивалось электронно-лучевыми трубками. Пользователи могут выбирать мониторы, которые строят изображение с помощью самых разных технологий. Они дают возможность создавать как универсальные, так и узкоспециализированные модели. В этой статье речь пойдет о технологии, без которой невозможен вывод изображения ни в одном из производящихся ныне мониторов. Это – TFT дисплей.

Принцип работы TFT LCD дисплея

Прежде чем углубиться в тонкости работы экрана TFT, отметим, что дисплеи составляются из двух основных технологий. Первая – это LCD, а вторая – непосредственно матрица. Два элемента соединяются вместе, выполняя общую функцию – вывод изображения. Два значения не должны быть связаны одно с другим. Так, матрица TFT может иметь какую угодно подсветку – LCD, LED и их вариации. Точно так же один вид подсветки может быть соединен с разными матрицами. Как на подсветку, так и на матрицу возлагается свой список технических характеристик, за которые они отвечают. Однако главным параметром в определении предназначения монитора служит именно матрица.

Чтобы не путать LCD с TFT, расшифруем, что означает каждая аббревиатура. Кроме того, нелишним будет разобраться, как работают эти технологии.

Что такое LCD

LCD – это технология изготовления мониторов, знакомая нам по аббревиатуре ЖК (жидкокристаллический). Жидкие кристаллы – это особое вещество, способное изменять свои свойства при воздействии электричества. Если точнее, то изменения в них вызывают электромагнитные волны. От типа этой поверхности зависит качество подсветки и другие функции. Экраны называются жидкокристаллическими, поскольку во включенном состоянии вещество проявляет свойства кристаллов (в плане воздействия на изображение).

Что такое TFT дисплей

Вторая часть монитора – матрица. В нашем случае речь идет о TFT. Расшифровывается название как Thin Film Transistor. Матрица состоит из транзисторов в виде тонкой пленки. Применимость ее широка – калькуляторы, дисплеи ардуино, старые и не очень телефоны, а также мониторы для ноутбуков и ПК.

В то время, когда ЖК мониторы только начали поступать в продажу, они оснащались так называемыми пассивными матрицами. Эти элементы были довольно медлительными, поскольку для смены значения пикселя на нем должно было измениться напряжение. Из-за физических характеристик пикселей это происходило медленно. Следовательно, те мониторы имели низкую частоту обновления и нередко раздражали мерцающим экраном.

Все мониторы, производимые теперь, оснащаются активными матрицами. За значение ячеек отвечает специальный транзистор, хранящий значение в двоичном коде (0/1). Это позволяет сохранить значения пикселя вплоть до смены сигнала. Такой подход увеличил скорость обновления экрана и позволил избавиться от мерцания. Новые активные матрицы как раз и получили название TFT.

Виды матриц TFT

Если разобраться, то получается, что тип матрицы TFT встречается абсолютно во всех жидкокристаллических мониторах. Как объяснялось раньше, основой технологии служат тонкопленочные транзисторы. Такая технология считается наиболее прогрессивной, и доступной альтернативы ей не найдено. Схема работы такого механизма заключается в следующем.

В современных мониторах построение цвета идет по схеме RGB. Это означает, что каждый отдельно взятый пиксель может отображать красный, зеленый или синий цвет. А уже из этих базовых цветов составляются все остальные. Получается, в каждом пикселе находятся ячейки цвета. Их три, и к каждой подключен свой транзистор, который и сообщает, какие цвета должны быть отображены в данный момент. Такая схема понятна, но сложна в изготовлении, особенно если учитывать то, насколько тонкие эти схемы. Поэтому качественные матрицы и стоят больших денег.

Когда разнообразие технологий было не так велико, мониторы так и назывались – TFT. Однако тип экрана TFT не раскрывает всех технических характеристик, заложенных в нем. Поэтому с течением времени от такой подписи отказались. Сейчас различают три основных подвида матрицы, каждая из которых имеет свои отличительные черты. О них и пойдет речь в следующих подразделах.

Тип матрицы TFT TN

Первой в списке будет рассмотрена TFT матрица, именуемая TN. Она сохранила основные черты первых тонкопленочных конструкций. Чаще всего такие матрицы недорогие в создании, а потому стоят на многих бюджетных мониторах. Их родная стихия – это офисы, домашние ПК и т.п., а также игровые модели. Почему это так, станет ясно, когда разберемся в основных отличительных чертах TN.

Основной плюс технологии TN – это низкое время отклика монитора. Речь идет о показателе, который характеризует способность пикселя быстро изменять свое свечение. У TN этот показатель на высоте ввиду особенностей конструкции. Низкий отклик очень хорош для геймеров. Это позволяет им моментально реагировать на малейшие изменения в игровом процессе, а также повысить плавность картинки (это снизит утомляемость).

Однако есть у TN и «фирменный» минус – углы обзора. Наиболее заметен этот недостаток на ноутбуках. Малейшего изменения угла зрения достаточно, чтобы цвета поменяли свою яркость до неузнаваемости. Разумеется, такой экран не подойдет для дизайнеров, художников и других профессионалов. Однако тип TN+Film заслуживает внимания профессиональных геймеров и киноманов, так как в нем этот параметр приведен в более-менее приличное состояние.

IPS матрицы

Второй тип, который мы рассмотрим – это IPS матрица. Ее можно считать противоположностью TN. Отличительные черты – это насыщенность и точность передачи цвета, которые абсолютно не меняются с изменением угла зрения. В то же время достичь этого удалось ценой снижения времени отклика. Однако этот параметр может быть компенсирован увеличенной частотой обновления экрана. Кроме того, в отдельных игровых моделях этот параметр может быть улучшен. Впрочем, стоимость IPS матриц довольно высока, и это также можно считать одним из минусов.

Лучше всего матрица IPS подойдет для профессионалов, работающих с цветом, изображением и 3D моделями. Именно для таких пользователей важнее всего цветопередача. В сочетании с Super LCD подсветкой такой инструмент может стать серьезным подспорьем в работе. Однако и геймеры заинтересуются устройствами, в которых был ускорен отклик монитора.

VA, MVA, PVA

«На закуску» оставим матрицы, которые соединили в себе лучшие стороны предыдущих. Конечно, они не дотягивают до них в полном смысле этого слова, однако предоставляют неплохой баланс характеристик. Существуют разновидности VA, имеющие перевес в ту или иную сторону, поэтому стоит обратить на это внимание.

Обычный VA, а также MVA – это те подвиды, за которыми большое будущее. Их часто используют в экранах с большой диагональю, изогнутыми моделями и т.д. Охват цвета и его насыщенность здесь приближена к IPS, а скорость отклика редко превышает 4 мс. На них стоит обратить внимание тем, кого интересует как игровая задержка, так и глубокая цветность, и все это при разумной цене.

Мониторы SVA, WVA и подобные имеют баланс, смещенный в сторону TN. Да, у них низкий отклик, однако цветность в них ненамного лучше, чем у бюджетного варианта. Из улучшений выделяются разве что увеличенные углы обзора.

Что лучше Super LCD или TFT

Пытаясь выбрать TFT дисплей, можно прибегнуть к методу сравнения. Он хорош, когда нужно выбрать одну модель из нескольких похожих, или же понять, какая технология подойдет в конкретной ситуации. Однако склонность сравнивать может стать ловушкой. Это все равно что сравнивать Windows с Linux. У них разные сферы успешного применения, и то, что хорошо для одного пользователя, будет лишним для другого. Поэтому прежде чем прибегнуть к инструменту сравнения, нужно убедиться, что это будет целесообразно. В противном случае сравнение окажется пустой тратой времени.

Попытка выяснить, что же лучше – LCD или TFT как раз из этой области. Те, кто внимательно прочитал предыдущие разделы, поняли, что LCD подсветка и TFT дисплей – это не конкуренты, а два компонента, состоящие в неразрывном симбиозе. Одна технология без другой будет бесполезной, превращая монитор в кусок пластика.

Что же касается Super LCD, то это неофициальное название экрана, снабженного качественной ЖК подсветкой и матрицей IPS. Такое название закрепилось из-за того, что выбранная комбинация технологий обеспечивает яркое изображение с правильной цветопередачей. Если выбирать между IPS (Super LCD) и TFT (ее классической вариацией, TN), то более технологичным будет первый вариант.

Какой тип матрицы подходит именно вам

Чтобы выбрать подходящий TFT дисплей, сперва нужно определиться с задачами, которые предстоит решать пользователю ПК. Используя знание о характерных преимуществах той или иной технологии, можно выбрать тип матрицы TFT, который будет оптимальным по соотношению цена-качество и по техническим характеристикам.

Для геймеров предпочтительны следующие типы: бюджетный – TN TFT дисплей, или же игровые модификации IPS. Фотографы, дизайнеры и архитекторы нуждаются во флагманском IPS. А для киноманов и владельцев домашних ПК IPS или PLS не обязательны, хотя и остаются лидерами с точки зрения цвета. В этом случае можно остановиться на VA или MVA матрицах.

Итак, TFT дисплей является основой для всех производящихся мониторов. Универсальность технологии позволяет использовать ее в устройствах самых разных классов. Пока наука не совершила новый прорыв, TFT дисплей останется безальтернативной опцией производства.

Читайте также: