A jelen: aktív mátrix LCD-k (TN+film, IPS, MVA)

Ezzel el is érkeztünk az aktív mátrix kijelzőkhöz, melyekről az első oldal elolvasása óta tudjuk, hogy mik. Ez tehát egy figyelmeztetés: aki arra kíváncsi, hogy az iPhone 4 megjelenítője jobb-e, mint az AMOLED, az gyorsan lapozzon vissza kettőt és olvassa el az alapozót!

TN+film

Neve a Twisted Nematic+film szóösszetételből származik, gondolom nem kell mondanom, hogy melyik technológiának az utódja. Lényege, hogy két, egymásra merőleges irányban polarizáló lemez között helyezik el a kristályokat, melyek alapesetben (elektromos tér hiányában - lásd ábra) úgy állnak be, hogy a lemezekhez érintkező felületük polarizációja megegyezzen a lemez polarizációjával; ennek céljából a lemezeket rovátkolják. Ebben az állapotban a belső polarizátor által polarizált fényt a kristály fokozatosan elforgatja úgy, hogy a másik lemezhez érve már át tudjon jutni a "résen". Bekapcsolt vezérlőfeszültség mellett a kristályok "összezavarodnak", nem forgatják megfelelően a fényt, így a belső szűrőn egyik irányba forgatott fény nem forgatódik úgy, hogy a másik irányú "résen" át tudjon jutni, így sötét lesz a kijelző.

Ezzel a típussal az a probléma, hogy a kristályok "összezavarása" nem sikerülhet tökéletesre, ezért a TN+film megjelenítők feketéje sosem az az igazi koromfekete. Viszont relatíve olcsó előállítani, ami főleg annak köszönhető, hogy a TN+film panelek 18 bites (színenként 6 bites) színképzést használnak, azaz legfeljebb 262 000 színárnyalat megjelenítésére lehetnek képesek. Persze léteznek olyan megoldások, melyekkel a színek száma "virtuálisan" megnövelhető 16,7 millióra, de ezt a mobiltelefonoknál nem igazán használják. További probléma, hogy a betekintési szög sem túl nagy, hiába beszélnek sok helyen 160-170 fokos szögről, a valóság inkább 110 fok körül van, főleg a vertikális torzulás nagy, azaz a panelek homogenitása nem túl jó, a széleken jól megfigyelhető a színek torzulása. Mobilokban viszont olcsósága miatt így is elterjedt, a kezdeti aktív mátrix kijelzős modellek (Nokia 5100 és társai) is ezt használták, plusz ma is gyakran találkozhatunk vele a mobilkészülékeknél. A tényleg olcsón előállítható paneltechnológiát persze ma is fejlesztik, az elmúlt pár évben nagy előrelépések történtek a kontraszttal kapcsolatban; egy napjainkban kapható TN+film panel elérheti az 1000:1 arányt is.

IPS

Neve az In Plane Switching szóösszetételből származik; ez a technológia az első igazi próbálkozás a TN+film technológia hátrányainak kiküszöbölésére. Működése épp fordítottja a TN+filmének, itt a két polarizátorlemez egymással megegyező irányban polarizál. Alapesetben, tehát elektromos tér hiányában, a kristályok polarizációja merőleges a két lemez polarizációjára, és úgy működik, mint ahogy az alapelvek bemutatásakor elmondtuk: tér hatására elfordulnak, a polarizátorokkal megegyező irányban engedik át a fényt, tehát feszültség hatására a háttérvilágítás fénye átjut a panelen.

Működési elvéből adódóan ez a típus igen szép, mondhatni tökéletes feketét produkál, s egy pixelhiba esetén (pixelhiba: hibás vezérlőtranzisztor) sem fehér pixelt kapunk a'la TN+film, hanem feketét, ami gyakran kevésbé zavaró. Mindezek mellé a betekintési szöge is nagyobb. Hátránya kezdetben a lassúsága volt, a reakcióideje pár éve még 40-50 ms körül mozgott, de napjainkban már nincsenek ilyen problémák, már az 1998-ban kifejlesztett Super IPS variáns is 6-16 ms közötti válaszidőt produkált, a 2002-es AS-IPS (Advanced Super IPS) és az azt követő verziók (IPS-Pro, H-IPS) pedig még jobbak, ráadásul nagyobb kontrasztaránnyal is bírnak. Az viszont ma is hátránya, hogy két tranzisztor szükséges az elektromos tér létrehozásához - amelyek viszont jobban "kitakarják" a háttérvilágítást, így több áramot igényel a kijelző -, tehát nem igazán használható (használatos) notebookokban. Pontosabban de, létezik egy Alpha eIPS (Enhanced IPS) névre hallgató technológia (az LG nevéhez köthető), amelynél az apertúra méretének csökkentésével sikerült növelni a fényáteresztő-képességet, ami ugyen nem eredményez olcsóbb előállítást, de a háttérvilágításhoz kevesebb fényforrás kell. A mérleg másik oldalán több szivárgó fényt kapunk (ez a jobb fényáteresztő képességgel jár együtt), az eIPS kontrasztarányra tehát picit gyengébb, mint a simáé, plusz a színei sem olyan szépek, mint az S-IPS-é, de a TN+filmet azért jócskán odaveri. A 4. generációs iPhone-ban és az iPadben IPS panel található, hogy pontosan melyik, azt nem tudni.

MVA

Neve a Multi Domain Vertical Alignment szóösszetételből származik. Eredetileg VA, azaz Vertical Alignment típusú kijelzőnek hívták, mivel olyan új típusú folyadékkristályokat alkalmaztak a tervezés során, amelyek gyakorlatilag tökéletesen merőlegesen állnak a polarizátorlemezekre. Térmentes esetben ugyanúgy fekete képet produkálnak, mint az IPS panelek, de sokkal gyorsabbak, hiszen feszültség hatására nem "csavarodik meg" az egész kristályszerkezet, hanem csak az egyes kristályok fordulnak el külön-külön (merőleges irányból párhuzamos irányba, ellentétben a fentebb említett két változattal, amelyeknél a kristály folyamatosan párhuzamos a polarizátorral). A Fujitsu kezdte el fejleszteni, céljuk az volt, hogy az IPS-nél olcsóbb, a TN+filmnél pedig jobb minőségű panelt állítsanak elő.

Az első használható verzió 1998-ban jelent meg, de csúfosat bukott. A probléma a láthatósági szöggel volt: az ábrán is látható, hogy a középen szürke színt produkáló képernyő a látószöget változtatva feketétől fehérig változik, mivel a kristályok csak "merőlegesen átlátszóak" (ezt az ún. "kettőstörés" jelenség okozza). Ezt küszöbölte ki az MVA, melynél a pixelt (cellát) két részre osztották fel, ami két irányba szórta a fényt, a betekintési szöget ezáltal 160-170 fokosra emelve.

Az áttörés komoly fejlesztési lázat hozott magával, több gyártó is nekiállt saját MVA technológiát fejleszteni, így született meg az AUO P-MVA (MVA Premium), az A-MVA (Advanced MVA), a Samsung PVA, az S-PVA (Patterned VA és Super PVA), a Sharp ASV (Advaced Super View), a CMO S-MVA (Super-MVA). Gyakorlatilag mindegyik a beteintési szöget próbálta növelni és a válaszidőt csökkenteni, sikerrel, ami az úgynevezett overdrive használatának ésa domainek számának növelésével jött össze. Az A-MVA esetén például 178 fokos betekintési szöget sikerült elérni, de a többi megoldás sem szégyenkezhet a 170 fok körüli értékkel. Az MVA végül elérte a célját, jelenleg az egyik legjobb kontrasztarányt nyújtja (1500:1), és bár színvisszaadása elmarad az IPS panelekétől, a TN-filmnél jobb. Problémák persze itt is vannak, a kontrasztarány nem pont szemből nézve maximális, a válaszidő pedig a folyamatos fejlesztések ellenére sem éri el a két konkurens szintjét. Az MVA technológiát ettől függetlenül gyakrabban használják mobiltelefonoknál, mint az IPS-t (valószínűleg az ár miatt), két nagy cég is szállít be a gyártóknak, az AU-Optrinics úgynevezett A-MVA, a Chi Mei pedig S-MVA paneleket készít.

A cikk még nem ért véget, kérlek, lapozz!