Mange hardwareingeniører spørger ofte, når de konsulterer om skærme, hvorfor TN LCD-skærme er lysere end IPS LCD-skærme, når de bruger den samme baggrundslysstyrke. I dag vil ingeniører fra Shenzhen Hongjia Technology forklare dette. For det første har TN (Twisted Nematic) og IPS (In-Plane Switching) LCD-briller grundlæggende forskelle i transmittans, hvilket direkte fører til forskelle i deres visningseffekter (såsom kontrast, farve og betragtningsvinkel). Forskellene er som følger:
1. TN (Twisted Nematic) LCD-glas
• Grundlæggende struktur: Polarisationsretningerne for de øvre og nedre polarisatorer er vinkelrette på hinanden. Under naturlige forhold vil flydende krystalmolekyler danne en 90-graders snoet justering under påvirkning af de øvre og nedre substratjusteringslag.
• Ingen strøm tændt (normal hvid tilstand):
Lys, der kommer ind gennem den øvre polarisator, bliver lineært polariseret. Når dette polariserede lys passerer gennem det snoede flydende krystallag, roterer dets polarisationsretning 90 grader på grund af vridningen af flydende krystalmolekylerne. Når lyset når den nedre polarisator, er dets polarisationsretning nøjagtigt justeret med transmissionsaksen for den nedre polarisator, hvilket tillader lyset at passere jævnt igennem → skærmen viser en lys (hvid) tilstand med den højeste transmittans.
• Tænd tilstand:
Når spænding påføres, står de flydende krystalmolekyler oprejst langs den elektriske feltretning, mister deres snoede struktur og er ikke længere i stand til at rotere lysets polarisationsretning. Lys fra den øvre polarisator bevarer sin polarisationsretning. Når den når den nedre polarisator, fordi dens polarisationsretning er vinkelret på den nederste polarisator, er den fuldstændig blokeret → skærmen viser en mørk (sort) tilstand.
• Nøglekarakteristika for transmittans:
• Fordele: I lys tilstand (hvid skærm) er den teoretiske transmittans relativt høj. Dette er en af grundene til, at TN-skærme normalt fremstår "lysere", og også på grund af deres lavere produktionsomkostninger.
Nøgleegenskaber ved transmission:
Fordele: I lys tilstand (hvid skærm) er den teoretiske transmittans relativt høj. Dette er en af grundene til, at TN-skærme normalt fremstår "lysere", og også fordi de har lavere produktionsomkostninger. • Ulemper: Under mørke forhold (sort skærm), fordi de flydende krystalmolekyler ikke kan justeres perfekt, vil noget lys altid lække ud, hvilket resulterer i en uren sort, der fremstår som en "grålig-sort". Dette gør kontrastforholdet for TN-paneler typisk lavt (muligvis kun 1000:1 eller lavere).
2. IPS (In-Plane Switching) LCD-glas
• Grundlæggende struktur: Polarisationsretningerne for de øvre og nedre polarisatorer er parallelle. De flydende krystalmolekyler roterer altid inden for substratplanet, i modsætning til TN, som "står op".
• Ingen strømaktivering:
De flydende krystalmolekyler opretholder deres indledende justering og ændrer polarisationsretningen af det indfaldende lys. Fordi de øvre og nedre polarisatorer er parallelle, kan lyset, efter at være blevet "forkert" moduleret af det flydende krystallag, ikke passere gennem den nedre polarisator → lyset er blokeret → skærmen viser en mørk (sort) tilstand, på hvilket tidspunkt transmittansen er lavest.
• Tændt tilstand:
• Når der påføres spænding, roterer de flydende krystalmolekyler i planet og justerer polarisationsretningen for det indfaldende lys med retningen for den nedre polarisator, så lyset kan passere jævnt → skærmen viser en lys tilstand (hvid).
• Kernekarakteristika for transmittans:
• Fordele: Fremragende lysblokerende effekt i mørke tilstande (sort skærm), der producerer meget ren og dyb sort. Dette gør det muligt for IPS-paneler at opnå ekstremt høje kontrastforhold (typisk 1500:1 eller endnu højere, med højere i avancerede modeller).
• Ulemper: Fordi det kræver at drive de flydende krystalmolekyler til at rotere på en plan måde i det viskøse flydende krystalmateriale, er der behov for stærkere spænding og længere responstid. For at opnå samme lysstyrke kræves der desuden stærkere baggrundsbelysning eller højere kørespænding, hvilket øger strømforbruget til en vis grad. Tidlige IPS-paneler havde lavere transmittans i lyse tilstande end TN-paneler, men moderne teknologier (såsom AHVA, PLS og andre IPS-varianter) har i høj grad forbedret dette.
Shenzhen Hongjia Technology har specialiseret sig i forskning og udvikling, produktion og salg af 1,14-tommer til 12,1-tommer skærme og matchende berøringsskærme i 12 år. De tilbyder både TN- og IPS LCD-skærme i en lang række størrelser og med flere grænseflademuligheder. Den grundlæggende forskel i transmittans mellem TN og IPS LCD-glas bestemmer, at IPS er overlegen i forhold til TN i overordnet billedkvalitet (især kontrast, farve og betragtningsvinkel). TNs eneste store fordel ligger i dens ekstremt hurtige responstid, som stadig giver det et marked inden for professionel e-sport, hvor ekstreme billedrater er afgørende. Men for langt de fleste hverdagsbrugere, billedbehandlingsentusiaster, filmseere og spillere, giver IPS-paneler en meget bedre visuel oplevelse.