Rodzaje matryc stosowanych w monitorach LCD

TN Film (Twisted Nematic + Film)

Ekrany TN są najczęściej używanymi matrycami w przemyśle LCD. Ich szerokie zastosowanie

wiąże się głównie z niskim kosztem produkcji ekranów opartych o tą właśnie technologię.

Matryce te stosuje się najczęściej w tanich rozwiązaniach domowych oraz biznesowych,

a także ze względu na niski czas reakcji piksela w produktach przeznaczonych dla

komputerowych graczy. Czas reakcji piksela to największa zaleta ekranów opartych

o technologię TN. Przejścia pomiędzy stanem piksela czarny-biały-czarny są w tym przypadku

bardzo niskie.

Największe problemy matryc TN to przede wszystkim stosunkowo wąskie kąty widzenia,

szczególnie w pionie oraz słabe odwzorowanie kolorów zarówno w przypadku ekranów sześcio

jak i ośmiobitowych. Poziom czerni jak i kontrast w najnowszych odsłonach osiągnął już wysoki

pułap, podobnie jak możliwości reprodukcji kolorów. Dobrym przykładem może być

przeznaczony do cyfrowej rozrywki panel NEC MultiSync

®

LCD90GX

2

Pro, dysponujący

doskonałą czernią, niskim czasem reakcji oraz dobrym odwzorowaniem kolorów.

Monitory produkowane w technologii TN to zarówno wyświetlacze sześciobitowe mogące

wyświetlić maksylanie 16.2mln kolorów, jak w ośmiobitowe prezentujące paletę 16.7mln

kolorów. Mniejsza ilość barw pozwala na osiągnięcie niższego czasu reakcji ekranu

oraz znacznie niższych kosztów produkcji.

MVA (Multidomain Vertical Alignment)

MVA to technologia opracowana przez Fujitsu-Siemens w 1998 roku. Miała stanowić

kompromis pomiędzy szybkimi ekranami TN, a doskonałymi pod względem reprodukcji kolorów

IPS. Z jednej strony MVA oferowało niski czas reakcji piksela (około 25ms) z drugiej zaś

przyzwoite odwzorowanie kolorów oraz szersze niż w przypadku ekranów TN kąty widzenia.

MVA wprowadziło również wysoki poziom kontrastu, który dotychczas nie był osiągalny

w ekranach TN oraz IPS bez użycia technologii takich jak DFC (Digital Fine Contrast).

W obliczu ciągle przyśpieszających ekranów TN, tradycyjnym problemem paneli MVA były

słabe czasy reakcji.

Wraz z pojawieniem się technologii overdrive, podnoszącej czas wznoszenia piksela, światło

dzienne ujrzały matryce P-MVA.

Ekrany P-MVA wprowadziły niższy czas reakcji w przejściu piksela pomiędzy stanami szary-

biały-szary (faktycznie zmienił się jedynie czas wznoszenia piksela, czas opadania był mniej

więcej identyczny jak w matrycy MVA).

MVA to technologia, która pomimo lepszej jakości barw niż w TN nadal cierpi

na niedoskonałość odwzorowania kolorów. W matrycach tego typu kryształy ułożone są

w domenach o różnym skierowaniu. Dzięki temu jeżeli jedna domena pozwala przejść światłu,

druga znajdująca się pod kątem przyciemnia je. Dlatego też patrząc idealnie prostopadle

na ekran mamy wrażenie, że niektóre subtelne tony, szczególnie ciemne, znikają. Kiedy

natomiast zmienimy choć odrobinę kąt patrzenia, barwy pojawiają się ponownie.

PVA (Patterned Vertical Alignment)

PVA została opracowana przez firmę Samsung (która nadal pozostaje największym

producentem tego typu ekranów) jako alternatywa dla MVA. Niemniej jednak większość

parametrów jak i proces technologiczny wytwarzania ekranów PVA różni się na tyle znacząco

od MVA, że obie technologie można traktować jako niezależne.

Konstrukcja matryc PVA jest podobna do MVA, kryształy zlokalizowane w domenach zmieniają

położenie tak, aby użytkownik patrząc praktycznie z dowolnego kąta widział zawsze

niezmienny obraz. Podobnie jak w ekranach MVA jakość kolorów nie jest najlepsza, dlatego też

ekrany te nie są stosowane w profesjonalnych monitorach graficznych. NEC w większości

swoich produktów z serii SpectraView

®

posiada ekrany IPS.

PVA pozwala na osiągniecie na tyle dobrego odwzorowania kolorów, kątów widzenia, czerni

oraz kontrastu, że możliwe jest implementowanie tego typu rozwiązań w monitorach

profesjonlanych (nie graficznych) np: NEC MultiSync

®

LCD1990FXp lub NEC MultiSync

®

LCD2190UXp.

Obecnie ekrany PVA/S-PVA (zmniejszony czas reakcji piksela, podobnie jak w P-MVA), dzięki

nieustannie malejącemu czasowi reakcji piksela stają się jednymi z popularniejszych

rozwiązań. Użytkownicy cenią sobie głównie jakość kolorów (wyższą niż w przypadku

monitorów TN), szerokie kąty widzenia umożliwiające oglądane niezmienionego obrazu na raz

przez klika osób, wysoki kontrast (nawet 3000:1) oraz stosunkowo niski czas reakcji piksela.

IPS (In-Plane Switching)

Matryca typu IPS czyli In-Plane Switching ujrzała światło dzienne po raz pierwszy w roku 1996.

Nazwa In-Plane Switchnig pochodzi od specyficznego zachowania ciekłych kryształów

ułożonych w komórkach ekranu, które leżą zawsze w tej samej płaszczyźnie, zawsze

równoległej do płaszczyzny ekranu. Wyprodukowana przez Hitachi matryca powstała jako

odpowiedź na kiepskie kąty widzenia oraz słabe charakterystyki kolorystyczne uzyskiwane

na dominujących wówczas ekranach TN. Ekran IPS pozwalał na oglądanie obrazu bez

denerwujących przekłamań w dużo szerszych kątach, a przede wszystkim oferował o wiele

lepsze kolory. Niestety matryce miały jedną zasadniczą wadę: czas odpowiedzi piksela wynosił

wówczas około 50ms, co całkowicie dyskredytowało IPS w przemyśle multimedialnym.

Unowocześniona matryca, również za sprawą Hitachi ukazała się w roku 1998 S-IPS (Super-

IPS) wprowadzała udogodnienia technologii IPS jednocześnie zmniejszając czas reakcji.

Chociaż kolory dorównywały już powoli tym znanym z monitorów CRT to kontrast pozostawał

nadal bardzo słaby. Działo się to za sprawą stosunkowo kiepskiej czerni reprodukowanej przez

ekrany S-IPS. W obecnych czasach LG oraz Philips pozostają jednym z największych

producentów tych właśnie ekranów. W roku 2002 znowu za sprawą Hitachi na runku pojawiła

się kolejna wersja matrycy IPS tym razem z przedrostkiem AS (Advanced Super)

wprowadzająca większy poziom kontrastu do tradycyjnych paneli S-IPS, niestety ich produkcja

skupiła się przede wszystkim w pionie telewizyjnym.

Kolejną odsłoną wciąż eksploatowanej technologii IPS jest model matrycy A-TW-IPS

(Advanced True White IPS). Produkowane przez LG.Philips głównie dla NEC ekrany

wyposażone w specjalny filtr (True White) umożliwiający zbliżenie się do bardziej naturalnej

bieli oraz podniesienie skali kolorów. Dzięki temu monitory NEC oparte właśnie o tą matrycę

np: NEC MultiSync

®

LCD2090UXi, NEC SpectraView

®

2090 posiadają bardzo głęboką czerń

oraz wysoki współczynnik kontrastu. Matryce te oferują lepszy jakościowo obraz niż ekrany VA.

W monitorach NEC MultiSync

®

LCD2690WUXi oraz NEC SpectraView

®

2690 zainstalowano

matrycę H-IPS A-TW (Horizontal IPS with Advanced True Wide Polarizer) najnowszą odsłonę

technologii IPS. IPS-PRO, czyli H-IPS (oznaczenie dla ułatwienia pojęcia technologii) jest

modelem ekranu LCD z horyzontalnym polem magnetycznym (stąd oznaczenie H-IPS).

Oczywiście wszystkie dodatki dostępne w technologii A-TW-IPS zostały zaaplikowane do H-

IPS, a oprócz tego dzięki poruszającym się horyzontalnie ciekłym kryształom możliwe jest

oglądanie niezmienionego jakościowo obrazu praktycznie z każdego kąta! IPS-PRO

wprowadza również szerszą skalę reprodukowanych kolorów, co doskonale widać

na przykładzie monitorów marki NEC posiadających właśnie ten ekran. Zarówno NEC

MultiSync

®

LCD2690WUXi jak i NEC SpectraView

®

2690 potrafią pokryć około 95% przestrzeni

barwowej Adobe

®

RGB oraz około 91% NTSC.

Ekrany IPS są najlepszymi rozwiązaniami do zarządzenia kolorem, konkurencję w postaci

matryc TN, PVA, MVA pozostawiają daleko w tyle. Monitory wyposażone w ten typ matrycy

można bez problemu odróżnić od innych bez użycia specjalistycznego sprzętu. Wystarczy pod

kątem spojrzeć na ekran prezentujący czarną powierzchnię. W ekranie IPS kolor czarny

obserwowany pod kątem zmieni zabarwienie na fioletowawo-czerwone. Efekt ten widoczny jest

najwyraźniej w starszych odmianach ekranów typu IPS. W najnowszej odsłonie matrycy IPS-

PRO (H-IPS) używanej w monitorach NEC MultiSync

®

LCD2690WUXi oraz NEC SpectraView

®

2690 ta niemiła deformacja czerni jest praktycznie niewidoczna.