Verschillen in transmissie tussen TN en IPS LCD-glas

     Veel hardware-ingenieurs vragen zich bij hun advies over beeldschermen vaak af waarom TN LCD-schermen helderder zijn dan IPS LCD-schermen bij gebruik van dezelfde helderheid van de achtergrondverlichting. Vandaag zullen ingenieurs van Shenzhen Hongjia Technology dit uitleggen. Ten eerste hebben TN (Twisted Nematic) en IPS (In-Plane Switching) LCD-brillen fundamentele verschillen in transmissie, wat direct leidt tot verschillen in de weergave-effecten (zoals contrast, kleur en kijkhoek). De verschillen zijn als volgt:

1. TN (Twisted Nematic) LCD-glas

• Basisstructuur: De polarisatierichtingen van de bovenste en onderste polarisatoren staan ​​loodrecht op elkaar. Onder natuurlijke omstandigheden zullen de vloeibare kristalmoleculen een 90 graden gedraaide uitlijning vormen onder invloed van de bovenste en onderste substraatuitlijningslagen.

• Geen stroom ingeschakeld (normale witte modus):

Licht dat door de bovenste polarisator binnenkomt, wordt lineair gepolariseerd. Terwijl dit gepolariseerde licht door de gedraaide vloeibaar-kristallaag gaat, draait de polarisatierichting 90 graden als gevolg van het draaien van de vloeibaar-kristalmoleculen. Wanneer het licht de onderste polarisator bereikt, is de polarisatierichting precies uitgelijnd met de transmissie-as van de onderste polarisator, waardoor het licht er soepel doorheen kan gaan → het scherm geeft een heldere (witte) toestand weer, met de hoogste transmissie.

• Inschakelmodus:

Wanneer er spanning wordt aangelegd, staan ​​de vloeibare kristalmoleculen rechtop in de richting van het elektrische veld, verliezen ze hun gedraaide structuur en zijn ze niet langer in staat de polarisatierichting van het licht te draaien. Licht van de bovenste polarisator behoudt zijn polarisatierichting. Wanneer het de onderste polarisator bereikt, wordt het volledig geblokkeerd, omdat de polarisatierichting loodrecht op de onderste polarisator staat → het scherm geeft een donkere (zwarte) toestand weer.

• Belangrijkste kenmerken van transmissie:

• Voordelen: In de heldere toestand (wit scherm) is de theoretische transmissie relatief hoog. Dit is een van de redenen waarom TN-schermen er gewoonlijk "helderder" uitzien, en ook vanwege hun lagere productiekosten.

Belangrijkste kenmerken van transmissie:

Voordelen: In de heldere toestand (wit scherm) is de theoretische transmissie relatief hoog. Dit is een van de redenen waarom TN-schermen doorgaans "helderder" lijken, en ook omdat ze lagere productiekosten hebben. • Nadelen: In donkere omstandigheden (zwart scherm), omdat de vloeibare kristalmoleculen niet perfect kunnen uitgelijnd zijn, zal er altijd wat licht naar buiten lekken, wat resulteert in een onzuiver zwart, dat verschijnt als een "grijsachtig zwart". Dit maakt de contrastverhouding van TN-panelen doorgaans laag (mogelijk slechts 1000:1 of lager).

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

• Basisstructuur: De polarisatierichtingen van de bovenste en onderste polarisatoren zijn parallel. De vloeibare kristalmoleculen roteren altijd binnen het substraatvlak, in tegenstelling tot TN dat "opstaat".

• Geen stroomactivering:

De vloeibare kristalmoleculen behouden hun initiële uitlijning, waardoor de polarisatierichting van het invallende licht verandert. Omdat de bovenste en onderste polarisatoren evenwijdig zijn, kan het licht, nadat het "verkeerd" is gemoduleerd door de laag van vloeibare kristallen, niet door de onderste polarisator gaan → het licht wordt geblokkeerd → het scherm geeft een donkere (zwarte) toestand weer, op welk punt de transmissie het laagst is.

• Ingeschakelde status:

• Wanneer spanning wordt toegepast, roteren de vloeibare kristalmoleculen in het vlak, waardoor de polarisatierichting van het invallende licht wordt uitgelijnd met die van de onderste polarisator, waardoor het licht er soepel doorheen kan gaan → het scherm wordt helder weergegeven (wit).

• Kernkenmerken van transmissie:

• Voordelen: Uitstekend lichtblokkeereffect in donkere toestanden (zwart scherm), waardoor zeer zuivere en diepe zwarttinten ontstaan. Hierdoor kunnen IPS-panelen extreem hoge contrastverhoudingen bereiken (doorgaans 1500:1 of zelfs hoger, en hoger in geavanceerde modellen).

• Nadelen: Omdat het de vloeibaar-kristalmoleculen moet aandrijven om op een vlakke manier binnen het viskeuze vloeibaar-kristalmateriaal te roteren, zijn een sterkere spanning en een langere responstijd nodig. Om dezelfde helderheid te bereiken is bovendien een sterkere achtergrondverlichting of een hogere stuurspanning vereist, waardoor het energieverbruik enigszins toeneemt. Vroege IPS-panelen hadden een lagere transmissie in heldere toestanden dan TN-panelen, maar moderne technologieën (zoals AHVA, PLS en andere IPS-varianten) hebben dit aanzienlijk verbeterd.

      Shenzhen Hongjia Technology is al 12 jaar gespecialiseerd in R&D, productie en verkoop van 1,14-inch tot 12,1-inch beeldschermen en bijpassende touchscreens. Ze bieden zowel TN- als IPS LCD-schermen in een groot aantal formaten en met meerdere interface-opties. Het fundamentele verschil in transmissie tussen TN en IPS LCD-glas bepaalt dat IPS superieur is aan TN wat betreft de algehele beeldkwaliteit (vooral contrast, kleur en kijkhoek). Het enige grote voordeel van TN ligt in de extreem snelle responstijd, waardoor het nog steeds een markt is in professionele e-sports waar extreme framesnelheden cruciaal zijn. Voor de overgrote meerderheid van de dagelijkse gebruikers, liefhebbers van beeldverwerking, filmkijkers en gamers bieden IPS-panelen echter een veel betere visuele ervaring.