ความแตกต่างในการส่งผ่านระหว่างกระจก LCD TN และ IPS

     เมื่อปรึกษาเกี่ยวกับจอแสดงผล วิศวกรฮาร์ดแวร์หลายคนมักจะถามว่าทำไมหน้าจอ TN LCD จึงสว่างกว่าหน้าจอ IPS LCD เมื่อใช้ความสว่างของแบ็คไลท์เท่ากัน วันนี้ วิศวกรจาก Shenzhen Hongjia Technology จะอธิบายเรื่องนี้ ประการแรก แว่นตา LCD TN (Twisted Nematic) และ IPS (In-Plane Switching) มีความแตกต่างพื้นฐานในการส่งผ่าน ซึ่งนำไปสู่ความแตกต่างโดยตรงในเอฟเฟ็กต์การแสดงผล (เช่น คอนทราสต์ สี และมุมมองภาพ) ความแตกต่างมีดังนี้:

1. กระจก LCD TN (Twisted Nematic)

• โครงสร้างพื้นฐาน: ทิศทางโพลาไรเซชันของโพลาไรเซอร์ด้านบนและด้านล่างตั้งฉากกัน ภายใต้สภาวะธรรมชาติ โมเลกุลคริสตัลเหลวจะก่อตัวเป็นแนวบิด 90 องศาภายใต้อิทธิพลของชั้นการจัดตำแหน่งซับสเตรตด้านบนและด้านล่าง

• ไม่มีการเปิดเครื่อง (โหมดสีขาวปกติ):

แสงที่เข้ามาผ่านโพลาไรเซอร์ด้านบนจะกลายเป็นโพลาไรซ์เชิงเส้น เมื่อแสงโพลาไรซ์นี้ผ่านชั้นผลึกเหลวที่บิดตัว ทิศทางโพลาไรซ์ของมันจะหมุน 90 องศาเนื่องจากการบิดตัวของโมเลกุลผลึกเหลว เมื่อแสงไปถึงโพลาไรเซอร์ด้านล่าง ทิศทางของโพลาไรเซชันจะสอดคล้องกับแกนส่งผ่านของโพลาไรเซอร์ด้านล่างพอดี ช่วยให้แสงผ่านได้อย่างราบรื่น → หน้าจอจะแสดงสถานะสว่าง (สีขาว) โดยมีการส่งผ่านแสงสูงสุด

• โหมดเปิดเครื่อง:

เมื่อใช้แรงดันไฟฟ้า โมเลกุลคริสตัลเหลวจะตั้งตรงไปตามทิศทางของสนามไฟฟ้า ทำให้สูญเสียโครงสร้างที่บิดเบี้ยวและไม่สามารถหมุนทิศทางโพลาไรเซชันของแสงได้อีกต่อไป แสงจากโพลาไรเซอร์ด้านบนจะคงทิศทางโพลาไรเซชันไว้ เมื่อไปถึงโพลาไรเซอร์ด้านล่าง เนื่องจากทิศทางโพลาไรเซชันตั้งฉากกับโพลาไรเซอร์ด้านล่าง จึงถูกบล็อกโดยสิ้นเชิง → หน้าจอจะแสดงสถานะมืด (สีดำ)

• ลักษณะสำคัญของการส่งผ่าน:

• ข้อดี: ในสถานะสว่าง (หน้าจอสีขาว) การส่งผ่านทางทฤษฎีค่อนข้างสูง นี่เป็นหนึ่งในสาเหตุที่หน้าจอ TN มักจะ "สว่างกว่า" และเนื่องมาจากต้นทุนการผลิตที่ต่ำกว่าด้วย

คุณสมบัติที่สำคัญของการส่งผ่าน:

ข้อดี: ในสถานะสว่าง (หน้าจอสีขาว) การส่งผ่านทางทฤษฎีค่อนข้างสูง นี่คือเหตุผลหนึ่งว่าทำไมหน้าจอ TN มักจะ "สว่างกว่า" และเนื่องจากมีต้นทุนการผลิตที่ต่ำกว่า • ข้อเสีย: ในสภาวะที่มืด (หน้าจอสีดำ) เนื่องจากโมเลกุลคริสตัลเหลวไม่สามารถจัดเรียงได้อย่างสมบูรณ์ แสงบางส่วนจึงรั่วไหลออกมาเสมอ ส่งผลให้เกิดสีดำที่ไม่บริสุทธิ์ ปรากฏเป็น "สีดำอมเทา" ซึ่งทำให้อัตราคอนทราสต์ของแผง TN โดยทั่วไปต่ำ (อาจเป็นเพียง 1000:1 หรือต่ำกว่า)

2. กระจก LCD IPS (In-Plane Switching)

• โครงสร้างพื้นฐาน: ทิศทางโพลาไรเซชันของโพลาไรเซอร์ด้านบนและด้านล่างขนานกัน โมเลกุลคริสตัลเหลวจะหมุนภายในระนาบของสารตั้งต้นเสมอ ซึ่งแตกต่างจาก TN ที่ "ยืนขึ้น"

• ไม่มีการเปิดใช้งานพลังงาน:

โมเลกุลคริสตัลเหลวจะคงตำแหน่งเริ่มต้นไว้ โดยเปลี่ยนทิศทางโพลาไรเซชันของแสงที่ตกกระทบ เนื่องจากโพลาไรเซอร์ด้านบนและด้านล่างขนานกัน แสงจึงไม่สามารถผ่านโพลาไรเซอร์ด้านล่างได้ หลังจากที่ปรับ "ไม่ถูกต้อง" แล้ว แสงจึงไม่สามารถผ่านโพลาไรเซอร์ด้านล่างได้ → แสงถูกบัง → หน้าจอจะแสดงสถานะมืด (สีดำ) ซึ่งจุดที่การส่งผ่านข้อมูลจะต่ำที่สุด

• สถานะเปิดเครื่อง:

• เมื่อใช้แรงดันไฟฟ้า โมเลกุลคริสตัลเหลวจะหมุนในระนาบ โดยปรับทิศทางโพลาไรเซชันของแสงที่ตกกระทบให้ตรงกับทิศทางของโพลาไรเซอร์ด้านล่าง เพื่อให้แสงผ่านได้อย่างราบรื่น → หน้าจอจะแสดงสถานะสว่าง (สีขาว)

• ลักษณะสำคัญของการส่งผ่าน:

• ข้อดี: เอฟเฟกต์การปิดกั้นแสงที่ยอดเยี่ยมในสภาวะมืด (หน้าจอสีดำ) ทำให้ได้สีดำที่บริสุทธิ์และลึกมาก ซึ่งช่วยให้แผง IPS มีอัตราส่วนคอนทราสต์ที่สูงมาก (โดยทั่วไปคือ 1500:1 หรือสูงกว่านั้น โดยจะสูงกว่าในรุ่นระดับไฮเอนด์)

• ข้อเสีย: เนื่องจากต้องขับเคลื่อนโมเลกุลผลึกเหลวให้หมุนในลักษณะระนาบภายในวัสดุผลึกเหลวที่มีความหนืด จึงต้องใช้แรงดันไฟฟ้าที่แรงกว่าและเวลาตอบสนองนานขึ้น นอกจากนี้ เพื่อให้ได้ความสว่างเท่าเดิม จำเป็นต้องใช้ไฟแบ็คไลท์ที่แรงกว่าหรือแรงดันไฟฟ้าในการขับเคลื่อนที่สูงขึ้น ซึ่งจะเพิ่มการใช้พลังงานในระดับหนึ่ง แผง IPS รุ่นแรกๆ มีการส่งผ่านแสงต่ำกว่าแผง TN แต่เทคโนโลยีสมัยใหม่ (เช่น AHVA, PLS และรุ่น IPS อื่นๆ) ได้ปรับปรุงสิ่งนี้อย่างมาก

      Shenzhen Hongjia Technology มีความเชี่ยวชาญด้านการวิจัยและพัฒนา การผลิต และการขายจอแสดงผลและหน้าจอสัมผัสขนาด 1.14 นิ้วถึง 12.1 นิ้วมาเป็นเวลา 12 ปี มีทั้งหน้าจอ TN และ IPS LCD ในหลากหลายขนาดและมีตัวเลือกอินเทอร์เฟซที่หลากหลาย ความแตกต่างพื้นฐานในการส่งผ่านระหว่างกระจก TN และ IPS LCD กำหนดว่า IPS นั้นเหนือกว่า TN ในด้านคุณภาพของภาพโดยรวม (โดยเฉพาะคอนทราสต์ สี และมุมมองภาพ) ข้อได้เปรียบหลักประการเดียวของ TN คือเวลาตอบสนองที่รวดเร็วมาก ซึ่งยังคงทำให้มีตลาดใน e-sports มืออาชีพที่ซึ่งอัตราเฟรมที่สูงมากเป็นสิ่งสำคัญ อย่างไรก็ตาม สำหรับผู้ใช้ส่วนใหญ่ในชีวิตประจำวัน ผู้ที่ชื่นชอบการประมวลผลภาพ ผู้ชมภาพยนตร์ และนักเล่นเกม แผง IPS มอบประสบการณ์การรับชมภาพที่ดีกว่ามาก