Сравнение технологий ЖК и плазмы

     Эта технология известна ещё и под названием "TFT" (thin film transistors, тонкоплёночные транзисторы). Но сегодня она стала настолько популярной, что название "ЖК" для многих стало её синонимом. То есть под ЖК-монитором часто понимают дисплей, использующий технологию TFT. Хотя, конечно, это мнение верным не является.

     Здесь используется намного меньшее напряжение, чем у плазменных панелей. Чтобы  работать с ЖК-пикселем, достаточно разницы потенциалов от -5 до +20 В, что намного ниже сотен вольт  у плазменных панелей.  
 

     Немного литографии

     Процесс изготовления ЖК-панелей очень схож с производством полупроводников.

     На  стекло наносится слой хромовых проводников  для создания проводящей структуры транзисторов и запоминающих конденсаторов. Затем добавляется тонкий слой оксида кремния, который будет работать в качестве диэлектрика для затворов транзисторов и конденсаторов. После этого для создания канала транзистора наносится слой аморфного кремния. Затем две зоны транзистора легируются N+ для создания стока и истока. Наконец, наносится слой металлических проводников, чтобы связать транзистор (слева) с запоминающим конденсатором (справа). Этот слой также обеспечивает подключение к металлической шине данных. Хромовая решётка, соединяющая все транзисторы в строчке, работает в качестве горизонтальной адресной линии. Наконец, весь комплекс покрывается оксидной плёнкой для защиты компонентов.

     Так как транзистор на аморфном кремнии  имеет не такие хорошие характеристики, как транзистор на легированной подложке, к решётке прикладывается отрицательное напряжение (-5 В), которое гарантирует, что транзистор открыт (выключен). Как только транзисторный слой будет нанесён, можно добавлять жидкие кристаллы.

     Чтобы две стеклянные пластины не соприкасались  друг с другом, добавляется специальный  разделитель (spacer). Затем наносятся  жидкие кристаллы и электроды  из оксида индия и олова. После этого добавляются цветовые фильтры (в нашем случае зелёный), передняя стеклянная панель и ещё один поляризатор, ось которого перпендикулярна оси первого поляризатора.

     Над транзистором наносится чёрный фильтр. Причина проста: в этой области напряжение не контролируется, в отличие от пространства под электродом. Оно зависит от напряжения в линии данных, которое может меняться даже тогда, когда наш пиксель вовсе не адресуется. Поэтому лучше "замазать" эту область, чтобы она не влияла на результат.  

     Преимущества  и недостатки ЖК  

     Рождённый для компьютера

     Технология  ЖК даёт явные преимущества в мире вычислительной техники. Она вышла  в свет благодаря компьютерам  и лишь потом была адаптирована в  других сферах. Благодаря процессу литографии, взятому из полупроводниковой промышленности, пиксели могут быть очень маленькими. ЖК-мониторы сегодня стали серьёзной альтернативой громоздким ЭЛТ-дисплеям и скоро вытеснят их с рынка. Кроме того, в портативных и мобильных областях без ЖК просто нельзя обойтись. Впрочем, здесь набирают силы OLED-дисплеи (органические светодиоды, Organic Light-Emitting Diode), но пока они продвигаются вперёд крохотными шажками.

     В целом, решения на основе ЖК стоят  дешевле плазменных моделей, но здесь  во внимание следует принимать и фактор маркетинга. Если на рынке наблюдается недостаток панелей, то даже недорогие технологии могут дать продукт с астрономической ценой.

     Что касается качества картинки, то ЖК-мониторы обеспечивают большую яркость по сравнению с ЭЛТ-дисплеями. Кроме того, пиксели ЖК-мониторов не мерцают, и даже на близком расстоянии вы сможете наслаждаться картинкой.

     ЖК-телевизоры отличаются великолепной стабильностью  картинки - вы можете сидеть вплотную к  телевизору, и ваши глаза не устанут. Кроме того, яркость просто великолепна, а картинка - очень резка. Добавьте к этому разумные цены (если на рынке достаточно панелей) и уменьшенные габариты - и вы поймёте всю прелесть ЖК.  

     Недостатки.

     К сожалению, углы обзора ЖК-телевизоров  не могут достичь уровня плазменных панелей, не говоря уже о ЭЛТ. Дело в том, что излучаемый подсветкой свет проходит через два поляризатора, и лишь затем покидает поверхность монитора. Однако в этой области производители немало продвинулись вперёд, и современные ЖК-панели обладают углами обзора, вполне достаточными для комнаты.

     Контрастность ЖК остаётся ниже уровня ЭЛТ и плазменных панелей, но сегодня это уже не проблема. Существенным же недостатком  можно считать недостаточно глубокий чёрный цвет. Как мы уже видели выше, пиксели ЖК-панели работают как световые переключатели - и они не идеальны, то есть часть света просачивается даже в закрытом состоянии. Даже когда переключатель полностью закрыт, и соответствующий суб-пиксель должен быть чёрным, некоторое количество света всё равно проходит. И в этой области у плазменных панелей и ЭЛТ есть большое преимущество - здесь чёрный цвет является по-настоящему чёрным.

     Отметим и проблему времени отклика. Сама по себе, технология поворота кристаллов очень медлительна, в результате чего ЖК-панели хуже подходят для фильмов, чем плазменные телевизоры. Впрочем, в этой области прогресс не стоит на месте, и сегодня появились ЖК-мониторы, которые весьма отзывчивы, хотя до уровня ЭЛТ ещё далеко. В то же время, приемлемое время отклика уже достигнуто, поэтому вы сможете смотреть фильмы и телевизионные передачи без всяких помех. Так что проблема времени отклика, остро стоявшая ещё несколько лет назад, сегодня уже практически решена.

     Наконец, так как "родное" разрешение ЖК-мониторов  высоко, для просмотра телевизионных  программ и фильмов требуется  интерполяция пикселей, По крайней  мере, пока в наши дома не придёт HDTV. ЖК-телевизоры осуществляют интерполяцию более-менее сносно, но чем больше диагональ дисплея, тем труднее это делать. Все производители сегодня работают над этой проблемой, и у 26" экранов уже достигнут приемлемый результат. Но до сих пор мы ещё не видели интерполированной картинки, которая бы нас удовлетворила. Впрочем, с распространением видео высокого разрешения (High Definition) эта проблема уже не будет существовать, поскольку картинка будет иметь то же разрешение, что и экран.  

     Применение  ЖК

     Конечно, областью превосходства ЖК-мониторов над любой другой плоскопанельной технологией можно считать компьютеры. Сегодня ЖК-мониторы можно использовать для любых целей, включая игры, офисные приложения и даже обработку фотографий.

     Но  в сфере ТВ ситуация иная. Здесь  ЖК отстаёт от плазмы, но ЖК-дисплеи дешевле, да и размеры диагонали у них более разумны. По абсолютному качеству картинки плазма по-прежнему лидирует, так как она даёт глубокий чёрный цвет, на уровне ЭЛТ, великолепные углы обзора и сочные цвета. Впрочем, ЖК-панели сегодня медленно, но верно ликвидируют своё отставание, постоянно совершенствуясь.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Заключение 

     Несмотря  на высокие заявляемые параметры  для все типов современных  матриц, на практике методики их измерения  таковы, что позволяют производителям представить свои изделия в максимально  выигрышном свете, в то время как  в реальности допущенные при измерениях условности и упрощения во многих случаях играют решающую роль – отличным примером этому является время отклика MVA и PVA-матриц.

     Но  в будущем, как нам кажется, у  ЖК-панелей более благоприятные  перспективы - рынок ЖК-телевизоров  вот-вот должен испытать взрывной рост. Сегодня в магазинах уже можно встретить множество ЖК-телевизоров, хороших и плохих, а часто и вовсе ужасных. Подтверждением этой тенденции, начавшейся в середине 2004 года, можно считать число производителей из компьютерной индустрии, решившихся присоединиться к рынку ЖК-телевизоров. Но телевизор - это не компьютерный монитор, и с этим обстоятельством производителям приходится считаться. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Литература:

1. Артамонов О. Параметры современных ЖК-мониторов

2. С. П. Мирошниченко, П. В. Серба. Устройство ЖКИ. Лекция 1

3. Мухин И. А. Как выбрать ЖК-монитор?. Компьютер-бизнес-маркет № 4(292), январь 2005. С. 284—291.

4. Лекции кафедры физики плазмы Новосибирского государственного университета

5. Мухин И. А. Принципы развертки изображения и модуляция яркости свечения ячейки плазменной панели. «Труды учебных заведений связи № 168», Санкт-Петербург, 2002, СПбГУТ, стр.134-140.