Skillnader i överföring mellan TN och IPS LCD-glas

     Många hårdvaruingenjörer, när de konsulterar om skärmar, frågar ofta varför TN LCD-skärmar är ljusare än IPS LCD-skärmar när de använder samma bakgrundsbelysningsljusstyrka. Idag kommer ingenjörer från Shenzhen Hongjia Technology att förklara detta. För det första har TN (Twisted Nematic) och IPS (In-Plane Switching) LCD-glasögon grundläggande skillnader i transmittans, vilket direkt leder till skillnader i deras visningseffekter (som kontrast, färg och betraktningsvinkel). Skillnaderna är följande:

1. TN (Twisted Nematic) LCD-glas

• Grundläggande struktur: Polarisationsriktningarna för de övre och nedre polarisatorerna är vinkelräta mot varandra. Under naturliga förhållanden kommer flytande kristallmolekylerna att bilda en 90-graders vriden inriktning under påverkan av de övre och nedre substratinriktningsskikten.

• Ingen ström på (normalt vitt läge):

Ljus som kommer in genom den övre polarisatorn blir linjärt polariserat. När detta polariserade ljus passerar genom det vridna flytande kristallskiktet, roterar dess polarisationsriktning 90 grader på grund av vridningen av flytande kristallmolekylerna. När ljuset når den nedre polarisatorn är dess polarisationsriktning exakt i linje med transmissionsaxeln för den nedre polarisatorn, vilket låter ljuset passera jämnt → skärmen visar ett ljust (vitt) tillstånd, med den högsta transmittansen.

• Power On Mode:

När spänning appliceras står flytande kristallmolekylerna upprätt längs det elektriska fältets riktning, förlorar sin vridna struktur och kan inte längre rotera ljusets polarisationsriktning. Ljus från den övre polarisatorn behåller sin polarisationsriktning. När den når den nedre polarisatorn, eftersom dess polarisationsriktning är vinkelrät mot den nedre polarisatorn, är den helt blockerad → skärmen visar ett mörkt (svart) tillstånd.

• Nyckelegenskaper för överföring:

• Fördelar: I ljust tillstånd (vit skärm) är den teoretiska transmittansen relativt hög. Detta är en av anledningarna till att TN-skärmar vanligtvis verkar "ljusare" och även på grund av deras lägre tillverkningskostnad.

Huvudfunktioner för överföring:

Fördelar: I ljust tillstånd (vit skärm) är den teoretiska transmittansen relativt hög. Detta är en anledning till att TN-skärmar vanligtvis verkar "ljusare" och även för att de har lägre tillverkningskostnader. • Nackdelar: Under mörka förhållanden (svart skärm), eftersom de flytande kristallmolekylerna inte kan anpassas perfekt, kommer en del ljus alltid att läcka ut, vilket resulterar i ett orent svart, som ser ut som ett "gråsvart". Detta gör kontrastförhållandet för TN-paneler vanligtvis lågt (möjligen bara 1000:1 eller lägre).

2. IPS (In-Plane Switching) LCD-glas

• Grundläggande struktur: Polarisationsriktningarna för de övre och nedre polarisatorerna är parallella. De flytande kristallmolekylerna roterar alltid inom substratplanet, till skillnad från TN som "står upp".

• Ingen strömaktivering:

De flytande kristallmolekylerna bibehåller sin initiala inriktning och ändrar polarisationsriktningen för det infallande ljuset. Eftersom de övre och nedre polarisatorerna är parallella kan ljuset, efter att ha blivit "felaktigt" modulerat av flytande kristallskiktet, inte passera genom den nedre polarisatorn → ljuset är blockerat → skärmen visar ett mörkt (svart) tillstånd, vid vilken punkt transmittansen är lägst.

• Startläge:

• När spänning appliceras roterar vätskekristallmolekylerna i planet, och riktar in polarisationsriktningen för det infallande ljuset med den för den nedre polarisatorn, vilket låter ljuset passera igenom jämnt → skärmen visar ett ljust tillstånd (vitt).

• Kärnegenskaper för transmittans:

• Fördelar: Utmärkt ljusblockerande effekt i mörka tillstånd (svart skärm), vilket ger mycket rent och djupt svärta. Detta gör att IPS-paneler kan uppnå extremt höga kontrastförhållanden (vanligtvis 1500:1 eller ännu högre, med högre i avancerade modeller).

• Nackdelar: Eftersom det kräver drivning av flytande kristallmolekylerna för att rotera på ett plant sätt inom det viskösa flytande kristallmaterialet, behövs starkare spänning och längre svarstid. För att uppnå samma ljusstyrka krävs dessutom starkare bakgrundsbelysning eller högre drivspänning, vilket ökar strömförbrukningen i viss mån. Tidiga IPS-paneler hade lägre transmittans i ljusa tillstånd än TN-paneler, men modern teknik (som AHVA, PLS och andra IPS-varianter) har avsevärt förbättrat detta.

      Shenzhen Hongjia Technology har specialiserat sig på FoU, produktion och försäljning av 1,14-tums till 12,1-tums skärmar och matchande pekskärmar i 12 år. De erbjuder både TN- och IPS LCD-skärmar i ett komplett utbud av storlekar och med flera gränssnittsalternativ. Den grundläggande skillnaden i transmittans mellan TN och IPS LCD-glas avgör att IPS är överlägsen TN i övergripande bildkvalitet (särskilt kontrast, färg och betraktningsvinkel). TN:s enda stora fördel ligger i dess extremt snabba svarstid, vilket fortfarande ger den en marknad inom professionell e-sport där extrema bildfrekvenser är avgörande. Men för de allra flesta vanliga användare, bildbehandlingsentusiaster, filmtittare och spelare ger IPS-paneler en mycket bättre visuell upplevelse.