TFT LCD Geniş Görüş Açısı Teknolojileri

TFT LCD Yapısı

TFT LCD Yapısı veya genel olarak LCD'ler hakkında daha ayrıntılı bir açıklama için lütfen bkz.TFT LCD Temel BilgisiveyaLCD'lere giriş.

TFT LCD veya ince film transistörlü sıvı kristal ekran, bilgisayar monitörlerinde ve diğer yaygın cihaz ekranlarında sıklıkla kullanılan popüler bir görüntüleme teknolojisi biçimidir. Bu ekran modülü veya daha spesifik olarakLCD modülü, üç temel katmandan oluşur. Cihazın arkasına en yakın olan en derin katman, yüzeye en uzaktan en yakına doğru sıralanan ilk polarizör, bir cam alt tabaka, piksel elektrotları ve TFT'lerden oluşuyor. En yüzeydeki katman bu katmana benzer, çünkü aynı zamanda bir cam alt tabakaya, bir polarizöre ve (bazı matrislerde) elektrotlara sahiptir; ancak bu bileşenlerin sırası diğer katmana göre ters çevrilir (polarizatör yüzeye en yakın olanıdır) ve bu katmanda bir RGB renk filtresi bulunur. Bu iki katman arasında sıvı kristal moleküllerden oluşan bir katman bulunur ve yükleri ve enerjiyi TFT LCD'nin yüzeyine taşır. Kristal molekülleri, LCD ekranın görüntüleme özelliklerini değiştirmek için çeşitli şekillerde hizalanabilir.

Aktif matrisli bir LCD cihazı olan TFT LCD'nin bireysel pikselleri, her biri kendi TFT'sine ve altlarında elektrotlara sahip olan kırmızı, yeşil ve mavi alt piksellerden oluşur. Bu alt pikseller ayrı ayrı ve aktif olarak kontrol edilir; dolayısıyla aktif matris adı verilir; bu daha sonra daha sorunsuz ve hızlı tepki süresi sağlar. Aktif matris ayrıca en boy oranı artırıldığında renk kalitesini, yenileme hızını ve çözünürlüğü korumaya devam eden daha büyük ekran modlarına da olanak tanır.

TFT LCD ekranı oluşturan pikseller içerisinde elektrotlar, aralarındaki devrenin yürütülmesinde rol oynar. İki cam alt katmanın her iki iç kısmına da katmanlanırsa elektrotlar, TFT ile birlikte sıvı kristal katman içinde bir elektrik yolu oluşturur. Cihazın yüzeyi ve arkası dışında, substratlar arasındaki elektrik yolunun etkisini değiştiren başka elektrot yerleşimleri de vardır (bu makalenin ilerleyen kısımlarında tartışılacaktır). Bu yolun, TFT'lerin düşük, minimuma indirilmiş güç tüketiminden sorumlu olan TFT konseptlerinden biri olan ve onları bu kadar verimli ve çekici kılan elektrik alanı aracılığıyla kristaller üzerinde etkisi vardır.

Elektrik alanı sıvı kristal moleküllerle etkileşime girdiğinde moleküller çeşitli şekillerde hizalanabilir ve ışığın sıvı kristalden geçme şeklini değiştirebilir.arka ışıkcihazın (en arkadaki polarizörün arkasında bulunur) yüzeye. LCD ekranlar kendi kendilerini aydınlatamadığından, TFT LCD kompleksinin daha sonra yönlendireceği aydınlatmayı sağlamak için bir arka ışığa ihtiyaç vardır. Sıvı kristaller ışığı farklı derecelerde polarize eder ve sonuç olarak yüzey polarizörü farklı seviyelerde ışığı içinden geçirerek pikselin rengini ve parlaklığını kontrol eder.

TN (Bükümlü Nematik) Tip TFT LCD

Kristal moleküllerini hizalamanın çeşitli yolları olmasına rağmen, bunu yapmak için bükülmüş nematik (TN) kullanmak, LCD teknolojisi için en eski, en yaygın ve en ucuz seçeneklerden biridir. Sıvı kristalleri manipüle etmek için biri yüzey alt katman katmanında, diğeri arka alt katman katmanında olacak şekilde düzenlenen elektrotlar arasındaki elektrik alanını kullanır.

Hiçbir elektrik alanı kristallerin yapısını etkilemediğinde hizalamada 90 derecelik bir bükülme olur. Bu bükülme, ışığın katman boyunca hareket etmesine izin verir, ışığı geçerken polarize eder ve ardından yüzey polarizöründen geçer.

Bir elektrik alanı uygulandığında moleküllerin kristal yapısındaki bükülme çözülebilir ve moleküller düzleştirilebilir. Bu olduğunda, ışık polarize olmaz ve yüzey polarizöründen geçemez, siyah bir piksel görüntülenir. Tamamen aydınlatılmış veya tamamen opak pikselin bir arasını oluşturmak da mümkündür; ışık kısmen polarize edilmişse (elektrik alanı kristal hizalamasını tam olarak düzeltmiyorsa), o zaman LED arka ışıklarından polarizör aracılığıyla orta parlaklık seviyesinde bir ışık yayılır.

Her ne kadar bu, ekran teknolojisi için en ucuz seçeneklerden biri olsa da, kendi sorunları da var. TN TFT LCD, diğer türlerle karşılaştırıldığında en yüksek tepki sürelerine sahip değildir ve farklı hizalama yöntemleri kullanan diğer TFT LCD'ler kadar geniş bir izleme açısı sağlamaz. İzleme açısı, görüntülenen görüntünün ışık ve renk açısından düzgün şekilde görülememesinden önce ekrana bakılabilen yöndür. TN ekranlar çoğunlukla dikey izleme açılarıyla sorun yaşar ancak yatay açıları da sınırlıdır. TN LCD'lerin görüş açısı sınırına gri tonlamanın ters çevrilmesi sorunu denir.

Gri tonlamayı ters çevirme sorununu çözmenin birkaç yolu vardır.

Genel olarak izleme açısı ideal olmadığında görüntü kalitesi bir bütün olarak düşer. Kontrast oranı (en parlak beyaz ile en koyu siyah arasındaki parlaklık oranı) ve ekranın okunabilirliği gibi şeyler bu sorun nedeniyle korunmaz.

Sıvı kristal hizalama yöntemleri arasında TN, LCD teknolojisi için yalnızca bir seçenektir. Çok alanlı dikey hizalama veya düzlem içi anahtarlama gibi geniş bir görüş açısı için kristalleri hizalamanın çeşitli başka yaygın yolları da vardır. Ayrıca, TN cihazlarının bolluğu nedeniyle, kullanıcıların tamamen yeni cihazlar satın almasına gerek kalmaması için TN ekranlarla eşleşecek O-film adı verilen bir şey de tanıtıldı.

MVA (Çok Alanlı Dikey Hizalama) TFT LCD

Basitçe söylemek gerekirse bu yöntem, her pikselin altındaki hücreyi birden fazla alana böler. Bölünmeyle, aynı hücredeki moleküller farklı şekilde yönlendirilebilir ve böylece kullanıcılar ekrana bakış açılarını değiştirdikçe, yüksek parlaklık ve yüksek kontrast gibi ekran özelliklerinin bu açılarda korunmasına olanak tanıyan farklı kristal yön hizalamaları olur. . Bu, tek alanlı dikey hizalama olarak bilinen sorunu çözer.

Çoğunlukla TN'ye benzemesine rağmen, MVA'nın hücresinde TN hücrelerinde olmayan dikkate değer bir özellik vardır: cam çıkıntılar. Sandviç elektrotları arasındaki açılı cam çıkıntılar, katman içinde ilerleyen ışığı yeniden yönlendirir, böylece ışık yüzey polarizöründen çıkarken geniş bir görüş açısı ihtiyacını karşılamak için birçok yönde hareket eder.

MVA TFT LCD'nin son gelişmelerinde kontrast oranı, parlaklık ve tepki sürelerinin kalitesi arttı. İlk geliştirildiği 1997 yılında 300:1 olan kontrast oranı, 1000:1'e çıkarıldı. Benzer şekilde, yükselme (siyahtan beyaza) ve azalma (beyazdan siyaha) zamanıyla karakterize edilen tepki süresi, insan gözünün işleyebileceği en hızlı sürelere ulaştı ve MVA tabanlı ekranların hareketli görüntüler için uygunluğunu ortaya koydu.

IPS (Panel İçi Geçiş) TFT LCD

TN'nin neden olduğu gri tonlamayı ters çevirme sorununun bir başka çözümü deIPSLCD. IPS'in faydaları açısından MVA'ya oldukça benzer. Ancak yapısal olarak yüzey ve arka elektrotlara sahip olmak yerine IPS, her iki elektrotu da arka alt tabakaya yerleştirir. Bu daha sonra molekülleri, elektrik alanı açıkken, düzlem değiştirme olarak bilinen yönelimleri değiştirmeye ve TN cihazlarındaki gibi dikey yerine alt tabakalara paralel bir şekilde hizalanmaya zorlar. Bu durumda daha parlak bir arka ışığa ihtiyaç vardır çünkü ışığın, TN'nin kaynaktan gelen daha az ışıkla sağlayabileceği ekran parlaklığını üretmek için daha fazla güce ihtiyacı olacaktır.

Bu tür hizalamayla görüş açıları TN'ye kıyasla çok daha geniş yönlerde korundu. Son zamanlarda IPS ekranlar, IPS ekranlarını tüketiciler için daha cazip hale getirmek amacıyla tepki süresi gibi iyileştirilmiş niteliklere sahip oldu. Ancak bu tür TFT LCD'ler TN cihazlardan daha pahalı olacaktır.

TN vs O-Film vs MVA vs IPS TFT LCD

TN TFT LCD en düşük maliyete sahip olsa da bunun bir nedeni var. O-filmler, MVA'lar ve IPS TFT LCD'ler, çözünürlüğü ve genel görüntü kalitesini korumak için izleme açısını geliştiren daha karmaşık teknolojileri nedeniyle daha yüksek maliyetlere sahiptir.

O-film özellikle benzersizdir çünkü sıvı kristal hizalama teknolojisini değiştirmek yerine ve nispeten düşük bir maliyetle, izleme açısını genişletmek için bir TN cihazının yüzey polarizörünü özel bir filmle değiştirebilir. TN ile birleştirildiği için görüş açısını yalnızca biraz geliştirebilir.

IPS, diğer tüm seçeneklere göre mümkün olan daha yüksek açılara ulaşarak gelişmiş görüntüleme açısı açısından en fazla potansiyele sahiptir. Ancak IPS'de, bu cihazda daha parlak bir arka ışığa ihtiyaç duyulması nedeniyle normal TN cihazına göre daha yüksek bir güç tüketimi vardır.

MVA açı olarak IPS TFT LCD'ye yakındır, yalnızca biraz daha azdır. Ancak daha önce de belirtildiği gibi çok daha hızlı tepki süresine sahip.

Tüm bu teknolojiler tüketicinin isteklerine ve fiyat aralığına bağlı olarak uygun seçeneklerdir. MVA ve IPS TFT LCD'ler, LCD monitörler ve telefon ekranları gibi tüketici ürünleri için daha pratik olma eğilimindeyken, TN ve O-film LCD'ler endüstriyel uygulamalara geçebilir. Bununla birlikte IPS ve MVA LCD'lerin büyümesiyle birlikte uygulamaları da genişliyor.

AFFS (Gelişmiş Sınır Alanı Değiştirme) TFT LCD

AFFS, konsept olarak IPS'ye benzer; her ikisi de kristal moleküllerini alt tabakaya paralel bir şekilde hizalayarak görüş açılarını iyileştirir. Ancak AFFS daha gelişmiştir ve güç tüketimini daha iyi optimize edebilir. En önemlisi, AFFS'nin yüksek geçirgenliği vardır; bu, ışık enerjisinin daha azının sıvı kristal katman içinde emildiği ve daha fazlasının yüzeye doğru iletildiği anlamına gelir. IPS TFT LCD'ler genellikle daha düşük geçirgenliğe sahiptir, dolayısıyla daha parlak arka ışığa ihtiyaç duyulur. Bu geçirgenlik farkı, AFFS'nin her pikselin altındaki kompakt, maksimuma çıkarılmış aktif hücre alanından kaynaklanmaktadır.

AFFS'yi geliştiren Hydis, 2004 yılından bu yana AFFS'nin lisansını, insanların karmaşık AFFS LCD panelleri geliştirdiği Japon Hitachi Displays şirketine veriyor. Hydis, ekranın dış mekanda okunabilirliği gibi görüntü özelliklerini geliştirerek ana uygulaması olan cep telefonu ekranları için kullanımını daha da çekici hale getirdi.

TFT'ler veya LCD'ler hakkında daha fazla bilgi edinmek isterseniz lütfen sayfamızı ziyaret edin.web sitesi!