TFT ir LCD ekranai: Kuri ekrano technologija laimi?

Abstraktus

Akinančioje ekranų prietaisų įvairovėje TFT ir LCD ekranai dažnai painiojami. Šiame straipsnyje nuodugniai analizuojami jų skirtumai aštuoniais pagrindiniais aspektais, įskaitant techninius principus, ryškumo kontrastą, atsako greitį, žiūrėjimo kampą, spalvų tikslumą, energijos vartojimo efektyvumą, kainą ir patikimumą. Išvada aiški: rinkitės TFT dėl dinaminio sklandumo ir plataus žiūrėjimo kampo, o LCD geriau dėl statinio tikslumo ir sąnaudų efektyvumo - pasirinkimas galiausiai priklauso nuo jūsų pagrindinio poreikių scenarijaus.

Šiandien, kai elektroniniai prietaisai yra giliai integruoti į gyvenimo kapiliarus, ekranas tapo pagrindiniu langu, per kurį gauname informaciją. Susidūrę su dviem rinkoje paplitusiomis skystųjų kristalų ekranų technologijų stovyklomis - TFT ir LCD, vartotojai dažnai pasimeta pasirinkdami. Iš esmės, LCD (skystųjų kristalų ekranas) yra pagrindinė techninė architektūra, o TFT (plonasluoksnis tranzistorius) yra pagrindinė techninė sritis, skirta LCD aktyviajai pavarai realizuoti. Ši "ekrano kova" nėra paprasta dvinarė opozicija, o tikslaus taikymo scenarijų ir pagrindinių poreikių suderinimo problema. Toliau pateikti 8 pagrindiniai matmenys padės jums prasiskverbti pro miglą:

TFT ir LCD ekranai

1. Technologijų nulemta gamta: atotrūkis tarp pasyvaus ir aktyvaus

Tradiciniai skystųjų kristalų ekranai (dažnai kalbama apie pasyviosios matricos ekranus, pvz., TN/VA) priklauso nuo išorinės įtampos, kuri lėtai valdo visą pikselių eilutę ir (arba) stulpelį. TFT-LCD integruoti mikro ploni plėveliniai tranzistoriai kaip nepriklausomi jungikliai kiekviename pikselyje, kad būtų pasiektas tikslus ir greitas įkrovos valdymas. Jungtinių Valstijų Nacionalinis standartų ir technologijų institutas (NIST) savo ataskaitoje apie ekranų technologijos pagrindus pabrėžė, kad aktyvioji TFT matricos struktūra yra pagrindinė naujovė, padedanti išspręsti skystųjų kristalų reakcijos atsilikimo ir kryžminio ryšio problemas. Esminis skirtumas: TFT-LCD turi "individualaus tikslaus valdymo", o pasyvusis LCD - "kolektyvinio ekstensyvaus valdymo" galimybę.

2. Ryškumas ir kontrastas: vizualinio poveikio pagrindas

TFT-LCD dėl aktyviųjų vairavimo savybių gali veiksmingiau valdyti skystųjų kristalų molekulių pralaidumą ir paprastai pasižymi didesniu didžiausiu ryškumu bei geresnėmis tamsaus lauko charakteristikomis. Duomenys rodo, kad pagrindinių TFT ekranų kontrastas gali siekti nuo 1000:1 iki 3000:1, o tai yra gerokai geriau nei įprastų LCD ekranų kontrastas 500:1-1000:1. Didesnis dinaminis diapazonas užtikrina stipresnį vaizdo sluoksniavimą ir suderinamumą su HDR turiniu.

3. Reakcijos laikas ir atnaujinimo dažnis: dinamiškų vaizdų gyvybinė grandis

TFT tranzistoriai persijungia labai greitai, o pilkosios skalės atsako laikas (GTG) paprastai būna nuo 1 ms iki 5 ms, o aukščiausios klasės žaidimų ekranuose - net trumpesnis nei 1 ms. Pasyviųjų LCD atsako laikas dažniausiai būna nuo 5 ms iki 20 ms ar daugiau. Žaibiškai greitas atsakas kartu su 144 Hz, 240 Hz ar dar didesniu atnaujinimo dažniu (reikia palaikyti skydą ir grandinės koordinavimą) užtikrina, kad TFT-LCD garantuoja didelės spartos judančius vaizdus (pvz., e. sporto ir veiksmo filmų), kurie nesusidėvi ir nesiplėšo. Išsamūs "DisplayNinja" bandymų duomenys patvirtina TFT dominavimą dinaminio aiškumo srityje.

4. Žiūrėjimo kampas: dalijimosi vaizdais įtraukimas

Ankstyvieji TN-LCD pasižymėjo siauru žiūrėjimo kampu ir dideliu spalvų iškraipymu žiūrint iš šono. Pagrindiniai TFT-LCD (ypač IPS/PLS technologija), optimizavus skystųjų kristalų išdėstymą, pasiekia 178 laipsnių platų žiūrėjimo kampą, o spalvų ryškumas išlieka stabilus, kai žiūri keli žmonės arba prietaisas pakreipiamas. Autoritetingos ekranų vertinimo organizacijos RTINGS žiūrėjimo kampo bandymų duomenų bazė rodo, kad aukščiausios klasės IPS ekranų spalvų tikslumo praradimas esant 60 laipsnių poslinkiui yra daug mažesnis nei tradicinių VA/TN ekranų.

5. Spalvų tikslumas ir išraiška: realaus pasaulio veidrodis

Kai kurie aukštos klasės profesionalūs LCD ekranai (pvz., seni modeliai su aukštos kokybės VA skydeliais arba CCFL apšvietimu) po gamyklinio kalibravimo gali pasiekti itin aukštą spalvų tikslumą (Delta E 100% sRGB ir net 90%+ DCI-P3 spalvų gamą, todėl gamyklinis kalibravimas tampa vis populiaresnis. Profesionalių fotografų bendruomenės "PetaPixel" rekomenduojamų ekranų sąraše TFT pagrįsti IPS ekranai tapo pagrindine jėga dirbant su spalvomis. Tendencijos: Kiekvienas jų turi savų pranašumų aukščiausios klasės srityje, o vartotojų klasės TFT-IPS ekranų visapusiškas veikimas yra labiau subalansuotas.

6. Energijos vartojimo efektyvumas: akumuliatoriaus veikimo trukmė ir aplinkos apsaugos aspektai

Aktyvioji TFT-LCD pavaros grandinė tam tikru mastu padidina energijos suvartojimą. Tačiau šiuolaikinė TFT technologija (pvz., žematemperatūrinio polisilicio LTPS) gali gerokai sumažinti tranzistorių energijos suvartojimą ir tiksliau valdyti foninio apšvietimo skaidymą (vietinį pritemdymą), kad būtų pasiektas didesnis energijos vartojimo efektyvumo koeficientas. ES energijos vartojimo efektyvumo ženklų duomenų bazė rodo, kad ekranai, kuriuose naudojama pažangi TFT technologija ir LED foninis apšvietimas, paprastai pasižymi geresniais energijos vartojimo efektyvumo rodikliais nei senieji LCD ekranai su CCFL foniniu apšvietimu. Mobiliuosiuose prietaisuose energijos suvartojimo srityje karaliauja OLED (ne LCD), tačiau LCD srityje daugiau pranašumų turi didelio efektyvumo TFT sprendimai. Šiuolaikiniai didelio efektyvumo TFT-LCD** (ypač naudojant LTPS ir Mini LED foninio apšvietimo technologiją).

7. Išlaidos ir ekonominis efektyvumas: tikrasis rinkos atrankos dėsnis

Pasyviosios matricos skystųjų kristalų ekranas yra palyginti paprastos struktūros ir mažos istorinės sąnaudos, todėl kadaise buvo pirmasis pradinio lygio įrenginių pasirinkimas. Tačiau masto ekonomija ir technologinė branda labai sumažino TFT-LCD (ypač TN ir pagrindinio IPS) kainą, todėl jis tapo absoliučiai pagrindiniu. Mobiliųjų telefonų, kompiuterių monitorių ir kitose rinkose vargu ar galima rasti naujų LCD ekranų, kuriuose nebūtų naudojamas TFT. Iš "Consumer Reports" atlikto kainų stebėjimo matyti, kad kainų skirtumas tarp pagrindinių TFT ir senųjų ne TFT skystųjų kristalų ekranų, turinčių tokio paties dydžio specifikacijas, yra nereikšmingas. Dabartinė padėtis: TFT-LCD tapo absoliučia pagrindine ekonomiškų LCD ekranų rūšimi.

8. Patikimumas ir blogų pikselių rizika: ilgalaikis kokybės testas

Pradinis naudotojas minėjo, kad dėl didelio tranzistorių skaičiaus (milijonai) vieno tranzistoriaus gedimo, dėl kurio atsiranda "blogas pikselis" (ryškus/tamsus pikselis), tikimybė teoriškai yra šiek tiek didesnė nei paprastesnės struktūros pasyviųjų LCD ekranų atveju. Tačiau šiuolaikiniai gamybos procesai (pvz., perteklinė konstrukcija ir griežta kokybės kontrolė) labai sumažino blogų pikselių skaičių. Pagal tarptautinį standartą ISO 9241-307 leidžiamas labai ribotas blogų pikselių skaičius, o pagrindiniai prekių ženklai griežtai kontroliuoja išeigos rodiklį. Nors pasyviųjų skystųjų kristalų skystųjų kristalų struktūra yra paprasta, pasitaiko ir kitų gedimų (pvz., netolygus foninis apšvietimas ir tvarkyklės IC problemos). Įprastų prekės ženklų gaminiuose faktinis patikimumo skirtumas tarp jų yra labai mažas, todėl pernelyg nerimauti nereikia.

Santrauka: Paklausos scenarijai - svarbiausias teisėjas

TFT ir LCD yra ne tik "kas ką pašalino", bet ir skirtingų technologijų raidos šakų įsikūnijimas, siekiant patenkinti skirtingus poreikius: TFT-LCD: Kai siekiate greito atsako (el. sportas / veiksmo filmai), plataus žiūrėjimo kampo (dalijimasis su keliais žmonėmis / bendradarbiavimas keliuose ekranuose), didelio ryškumo kontrasto (HDR pramogos) ir pagrindinių sąnaudų, šiuolaikinis TFT-LCD (ypač IPS / VA tipo) neabejotinai yra geresnis sprendimas, kuris apibrėžė šiuolaikinio LCD ekrano standartą. Supraskite tradicinių LCD vertę: Tam tikrose itin pigiose programose arba kai kuriose profesionalaus lygio statinio vaizdo srityse, kuriose siekiama ypatingo gamyklinio spalvų tikslumo (reikia atidžiai nustatyti konkretų skydelio modelį), kai kurie ne TFT arba specialūs LCD ekranai vis dar turi savo istorinę poziciją.

Ekrano technologijos pasirinkimas galiausiai yra gilus dialogas su poreikiu. Epochoje, kurioje dominuoja TFT, mes turime įžvalgų apie visapusiškus jo privalumus; segmentuotuose scenarijuose neignoruojame konkrečių LCD perlų - tik pati paklausa gali nušviesti jums tinkamiausią ekraną.

Autoritetingi informaciniai šaltiniai:

  1. NIST ekranų technologijų fondas: https://www.nist.gov/programs-projects/display-metrology (Nacionalinis standartų ir technologijų institutas)
  2. "DisplayNinja" ekrano technologijų palyginimas: https://www.displayninja.com/lcd-vs-led-vs-oled/ (Gerai žinoma nepriklausoma ekrano vertinimo svetainė)
  3. RTINGS Žiūrėjimo kampo bandymo metodika ir duomenų bazė: https://www.rtings.com/tv/tests/picture-quality/viewing-angle
  4. "PetaPixel" rekomendacija dėl geriausio fotografijos ekrano: https://petapixel.com/best-monitors-for-photo-editing/
  5. ES energijos vartojimo efektyvumo ženklų duomenų bazė (įskaitant monitorius): https://eprel.ec.europa.eu/
  6. ISO 9241-307 Žmogaus ir kompiuterio sąveikos ergonomika. 307 dalis: Reikalavimai elektroniniams vaizdiniams ekranams: https://www.iso.org/standard/39285.html (Tarptautinė standartizacijos organizacija)
  7. Vikipedija - TFT LCD: https://en.wikipedia.org/wiki/TFT_LCD (patikimas šaltinis, kuriame apžvelgiami techniniai principai)