Матрица важнейшая часть ноутбука

Как известно, львиную долю стоимости любого ноутбука составляет стоимость установленной в нем матрицы. Но при покупке мобильного компьютера потенциальный покупатель чаще всего интересуется диагональю дисплея и его рабочим разрешением. Конечно, эта скупая информация способна создать некое общее представление о том, что и как будет видеть пользователь, но, на наш взгляд, процесс выбора матрицы, идеально подходящей для решения конкретных задач, заслуживает более пристального внимания.

Все современные дисплей «обвешаны» немереным количеством торговых марок и технологий (Crystal, Shine, Bright, True, Ultra), запутаться в которых можно очень быстро. К тому же многие эти «лейблы» являются чисто маркетинговыми решениями, обладающими помимо декларируемых достоинств и недостатками, о которых производитель обычно не упоминает. Поэтому мы решили «разложить по полочкам» все современные технологии производства жидкокристаллических матриц, дабы было проще определиться с выбором ноутбука (где матрица является неотъемлемой частью) для выполнения определенных задач.

Немного истории

Первые упоминания о жидких кристаллах относятся к 1888 году, когда австрийский ботаник Ф.Райницер обнаружил эти удивительные структуры в ходе своих экспериментов. Однако термин «жидкий кристалл» был дан его коллегой немецким физиком О.Леманном, который попутно исследовал их электромагнитные и оптические свойства. По своей природе жидкие кристаллы представляют собой переходное состояние вещества между твердым и жидким состояниями, где сохраняется кристаллическая структура молекул и в то же время обеспечивается текучесть. Вы и сами можете это увидеть. В общем виде матрица состоит из двух листов гибкого поляризуемого материала со слоем жидкокристаллического раствора между ними. Если легко нажать на поверхность матрицы во время работы, то можно заметить, что он поддается, смещая жидкость, находящуюся внутри.

Современная же история жидкокристаллических матриц началась в 60-х годах прошлого века, когда в корпорации RCA (Radio Corporation of America) появились «прадедушки» дисплеев современных ноутбуков. Исследования Д. Фергасона, разработавшего первые образцы индикаторов на жидких кристаллах и Р.Вильямса, занимавшегося исследованиями воздействия электрического поля на нематические кристаллы и привели к рождению технологии жидкокристаллических матриц. Первым прототипом современного дисплея можно считать цифровые часы, появившиеся в 1966 году. Правда, по своей сути это был не полноценный дисплей, а матрица из восьмисегментных ЖК-индикаторов, первые дисплеи с адресацией каждой точки появились во второй половине 70-х годов. У нас можно купить матрицу 15.6 недорого.

За сорок лет своего существования жидкокристаллические матрицы прошли огромный путь, но применительно к ноутбукам вершиной их эволюции можно считать активную матрицу, изготовленную по технологии TFT (Thin Film Transistor – тонкопленочный транзистор), которая используется в подавляющем большинстве портативных компьютеров.

Три кита ЖК-технологий

Все современные матрицы для ноутбуков можно разделить на три большие группы по числу базовых технологий их изготовления. Главное отличие между ними – это способ расположения кристаллов в матрице, что непосредственно влияет на прохождение света, а соответственно, и на характеристики матрицы. Первой появилась технология TN (Twisted Nematic – скрученные нематические), которая появилась в начале 70-х годов. В такой матрице организация кристаллов напоминает скручивающуюся спираль. В чистом виде эта технология сегодня не используется, поскольку она не позволяет точно передавать цвета, да и контрастность и время отклика оставляют желать лучшего. Но самым главным минусом TN-матриц все же были углы обзора, особенно вертикальные, даже незначительное отклонение приводило к изменению цвета пикселя.

Поэтому вполне закономерным можно считать появление усовершенствованной технологии, получившей название TN+Film. Доработка достаточно проста, на матрицу наложили специальную пленку, которая и расширяет углы обзора. Полученные значения достигают 140 градусов по горизонтали (для сравнения, угол обзора обычной TN матрицы составляет всего лишь 90 градусов), по вертикали же ситуация улучшилась несильно. Если внимательно присмотреться к матрице на основе этой технологии, то можно заметить, что очень сложно найти такое положение, при котором бы наблюдалась равномерная засветка (чаще всего наблюдаются вертикальные искажения). Отклонившись от этого положения в сторону, практически сразу же можно заметить падение контрастности и искажение цветовой гаммы. Да и черный цвет на самом деле выглядит серым.

Большей четкости позволяет добиться увеличение разрешения, правда, при этом остальные параметры не меняются. Невысокое качество цветопередачи (вплоть до неестественного отображения), низкая контрастность, блеклость картинки, малые углы обзора – вот основные минусы этих матриц. Зато такие матрицы являются очень быстрыми (малое время отклика) и отличаются невысокой ценой, что и обуславливает их применение по сей день. Присмотритесь к экрану любого бюджетного ноутбука, и вы убедитесь в вышесказанном. Кстати, чаще всего дисплеи, созданные по технологии TN+Film имеют диагональ 14-15 дюймов, небольшое разрешение (обычно 1024х768 пикселей) и характеризуются яркостью 100-110 кд/м2 (этого недостаточно для комфортной работы в солнечных условиях) и контрастностью в районе 50:1.

Обращаем ваше внимание на то, что здесь мы приводим фактические значения параметров матрицы. Заявленные производителем обычно выше и, по сути, представляют собой теоретический максимум, да и сами измерения обычно производятся в специальных условиях, отличающихся от тех, в которых придется работать конечному пользователю.

Впрочем, если невозможно улучшить технологию, то нужно придумать другую. Это и продемонстрировала компания Hitachi, предложив технологию ISP (In-Plane Switching – переключение на плоскости). Также эта технология известна под названием SuperTFT. Матрицы, изготовленные по этой технологии, имеют углы обзора 170 градусов в обоих направлениях, что обусловлено более точным механизмом управления ориентацией жидкими кристаллами – они располагаются параллельно друг другу. К тому же обеспечиваются более высокие яркость и контрастность до 300:1. Но зато ISP-матрицы отличаются большим энергопотреблением, приличным временем отклика и очень высокой ценой. Однако по качеству цветопередачи равных им на сегодняшний день нет.

Нетрудно заметить, что две вышеперечисленных технологии обладают взаимно противоположными характеристиками, что наталкивает на мысль о возможности создания промежуточной технологии. И она появилась в 1996 году под эгидой Fujitsu. За счет усовершенствования способа размещения жидких кристаллов (они расположены параллельно друг к другу, но под прямым углом к поляризационному фильтру) удалось создать новую технологию MVA (Multi Domain Vertical Alignment – многодоменное вертикальное выравнивание). Получился некий промежуточный вариант, который обладает достоинствами ISP (высокие яркость и контрастность до 500:1, еще большие углы обзора), но время отклика все же превышает лучшие образцы TN+Film. Также стоит упомянуть о модификации этой технологии PVA, разработанной компанией Samsung, которая отличается еще большей яркостью и контрастностью. Схожая разработка ASV (Advanced Super View) есть и у компании Sharp.