¿Qué es la pantalla LCD FFS (Fringe Field Switching) utilizada en los teléfonos Xiaomi? ¿En qué se diferencia de las pantallas LCD IPS?

Xiaomi introdujo recientemente una pantalla LCD o (FFS LCD) de conmutación de campo de 144 Hz con el Redmi K50i (revisión). Xiaomi afirma que su pantalla líquida FFS es superior a los paneles LCD IPS convencionales en términos de rendimiento y también le permite ofrecer una alta frecuencia de actualización de 144 Hz a un precio competitivo.

Pero, ¿qué es exactamente un panel FFS? ¿Cuánto mejor es en términos prácticos en comparación con una pantalla LCD IPS? Si es un entusiasta de las pantallas y se pregunta qué significa FFS, intentaremos resolver todas sus consultas aquí.

el bajo abajo

Primero aclaremos que FFS LCD no es una tecnología nueva y que el Xiaomi Redmi K50i no es el primer teléfono con una pantalla FFS LCD. La tecnología se patentó por primera vez en 1996 y desde entonces se ha utilizado en muchos dispositivos de consumo populares. De hecho, fueron popularizados por primera vez por Apple, que usó pantallas LCD FFS para sus primeras pantallas retina de 326 PPI en iPhones anteriores como el iPhone 4 y también en el iPad de Apple. Desde entonces, las pantallas LCD FFS se han utilizado en una variedad de dispositivos de consumo, incluidas las computadoras portátiles para juegos de 244 Hz y los televisores de 8K a 120 Hz.

En comparación con los paneles LCD IPS convencionales, los LCD FFS o Fringe Field Switching tienen una transmitancia relativamente más alta, un mayor contraste, un tiempo de respuesta más rápido y un menor consumo de energía. El modo FFS también muestra el menor cambio de color a medida que cambia el ángulo de visión en comparación con cualquier otra tecnología LCD. En el lado negativo, es un poco más caro fabricar un panel LCD FFS en comparación con un panel LCD IPS.

¿En qué se diferencian las pantallas Fringe Field Switching de las IPS LCD?

Si realmente necesita entrar en el meollo de la diferencia técnica entre los dos, se requiere cierta familiaridad con la estructura y el funcionamiento de la tecnología LCD básica. Estamos simplificando un poco las cosas, pero básicamente, las pantallas LCD tienen un sustrato de cristal líquido intercalado entre varias otras capas, incluidos dos polarizadores de vidrio. Cuando se aplica un campo eléctrico al sustrato, las moléculas de cristal líquido (LC) se realinean, permitiendo el paso de la luz de fondo.

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Ahora, las pantallas IPS y FFS son muy similares y se diseñaron para superar los problemas de los ángulos de visión deficientes de los paneles LCD Twisted Nematic o TN.

Tanto en las pantallas LCD IPS como en las FFS, la alineación inicial de las moléculas LC está en el plano de la celda. Cuando se aplica un voltaje de polarización, el campo eléctrico generado hace girar las moléculas de LC en el plano, lo que da como resultado la transmisión de la luz de fondo.

Sin embargo, la principal diferencia entre las pantallas IPS LCD y FFS LCD está en la ubicación de los electrodos. Una celda FFS tiene más electrodos empaquetados más cerca unos de otros en comparación con una celda IPS. Esto da como resultado una componente horizontal extra de un campo eléctrico o un campo marginal más fuerte por encima de los electrodos.

Una celda IPS requiere una gran distancia (l) entre los electrodos con un ancho de electrodo mínimo (w) para lograr una alta transmitancia, pero esto también da como resultado un alto voltaje operativo. En los bordes del electrodo en una celda IPS, solo hay un componente vertical del campo eléctrico y, por lo tanto, las moléculas de LC justo encima del electrodo no giran de manera efectiva. Esto da como resultado una transmitancia mínima en la región justo encima de los electrodos.

Célula IPS: la transmitancia es baja en la región justo encima del electrodo (Región I << Región II)

Para aumentar la transmitancia en una celda IPS, los fabricantes pueden aplicar un voltaje de polarización más alto o elegir un material LC con un tiempo de respuesta más bajo. En otras palabras, existe una compensación entre la transmitancia, el tiempo de respuesta y el consumo de energía.

Al empaquetar más electrodos de cerca, las pantallas FFS contrarrestan estos inconvenientes de IPS LCD al mismo tiempo que conservan amplios ángulos de visión. Cuando se aplica un voltaje de polarización, el campo eléctrico marginal resultante tiene componentes tanto horizontales como verticales. Dado que los electrodos están muy juntos, el campo eléctrico horizontal (que falta en la celda IPS) está presente y es más fuerte en los bordes de los electrodos. Los campos marginales pueden torcer las moléculas de LC por encima de los electrodos. En última instancia, esto da como resultado una transmisión uniforme en toda la celda.

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Célula FFS: transmitancia uniforme en la Célula FFS.

Por supuesto, estamos simplificando un poco las cosas para evitar que este artículo sea demasiado técnico y matemático, pero ese es el principio básico de cómo una pantalla FFS difiere de una pantalla LCD IPS.

En el dispositivo FFS, los electrodos de direccionamiento de píxeles y los electrodos comunes se fabrican como capas diferentes con una capa de pasivación entre ellos.

Casi todas las pantallas en uso hoy en día son pantallas de matriz activa que requieren un condensador para que cada píxel mantenga la carga hasta el siguiente ciclo de actualización. Otra ventaja del modo FFS es que este condensador de almacenamiento (Cst como se muestra en la imagen de arriba) se forma automáticamente en cada píxel debido a la superposición entre los
píxel y los electrodos comunes como se muestra en la imagen de arriba.

Todos los demás modos LCD necesitan dedicar algo de espacio de píxeles para el condensador, lo que resulta en una menor transmitancia. Esto le da al modo FFS una ventaja cuando se necesitan pantallas de alta resolución con un tamaño de píxel pequeño.

Rendimiento de la pantalla LCD FFS en la práctica

Bueno, ahora que hemos discutido la teoría, hablemos de la experiencia práctica.

Probamos la pantalla Xiaomi Redmi K50i en el perfil de color sRGB utilizando el colorímetro Spectracal C6 y el software Calman Ultimate.

El K50i entregó 673,7 nits de luminancia blanca, que está en el lado superior en comparación con los paneles LCD IPS en el segmento de rango medio. Esto coincide con nuestras expectativas de una mayor transmitancia de las pantallas LCD FFS.

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Calman registró un error delta promedio de 2.2 en el modo de color sRGB, que nuevamente es bastante bueno.

El rendimiento en escala de grises también fue mejor de lo esperado. El sesgo rojo aumenta a medida que avanzamos hacia el 100% de blanco, lo que hace que el modo sRGB sea más cálido que el estándar. La relación de contraste de 974 está nuevamente por encima del promedio, pero no es particularmente emocionante. El volumen de color de la pantalla también resultó bastante decente en comparación con las opciones convencionales de LCD IPS.

En resumen:

Por lo tanto, en general, las pantallas LCD FFS conservan los beneficios clave de amplio ángulo de visión de los paneles LCD IPS y además ofrecen una mayor transmisión, una mayor capacidad de respuesta y una mejor eficiencia energética. En nuestras pruebas, la pantalla LCD FFS del Xiaomi Redmi K50i funcionó mejor que los paneles LCD IPS promedio que vemos en el segmento asequible y de gama media. También le permite a Xiaomi mantener el costo competitivo al mismo tiempo que ofrece una pantalla de alta frecuencia de actualización de 144Hz. Pero al mismo tiempo, los paneles AMOLED siguen siendo mejores para el consumo de contenido multimedia.

Siddharth Chauhan resumió acertadamente su experiencia con la pantalla LCD FFS en su revisión de Xiaomi Redmi K50i:

“También ofrece ángulos de visión más amplios que los paneles LCD normales y tiene tiempos de respuesta altos. Todo dicho y hecho, todavía no está a la altura de los estándares de una pantalla AMOLED, lo cual es un fastidio en mi opinión.

La pantalla es lo suficientemente decente como para ver algo en YouTube o incluso una película en Netflix, ya que es compatible con HDR10 y Dolby Vision. La frecuencia de actualización puede llegar hasta los 144 Hz, lo cual es excelente ya que permite una mayor fluidez, pero todavía no muchos juegos pueden beneficiarse de una frecuencia de actualización tan rápida”.

Fuente 1 | Fuente 2

Fuente: Digit

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