Ips матриц

Содержание

Всё про типы матрицы мониторов: tn, ips, pls, va, mva, oled

Ips матриц

статьи:

В настоящее время для производства мониторов народного потребления применяются два самых основных, так сказать – корневых, технологии изготовления матриц – LCD и LED.

  • LCD является аббревиатурой от словосочетания «Liquid Crystal Display», что в переводе на всем понятный русский язык означает жидкокристаллический дисплей, или ЖКИ.
  • LED расшифровывается как «Light Emitting Diode», что на нашем языке читается как светоизлучающий диод, или просто — светодиод.

Все остальные типы являются производными от этих двух столпов дисплеестроения и представляют собой доработанные, модернизированные и улучшенный варианты своих предшественников.

Ну что же, рассмотрим теперь эволюционный процесс, пройденный дисплеями при становлении на службу человечеству.

Виды матриц мониторов, их характеристики, сходства и различия

Начнем с наиболее привычного нам ЖК экрана. В его состав входят:

  • Матрица, которая поначалу представляла собой сэндвич из пластин стекла, перемежающихся пленкой жидких кристаллов. Позже, с развитием технологии, вместо стекла начали использоваться тонкие листы пластика.
  • Источник света.
  • Соединительные провода.
  • Корпус с металлическим обрамлением, которое придает жесткость изделию

Точка экрана, отвечающая за формирование изображения, называется пикселем, и состоит из:

  • Прозрачные электроды в количестве двух штук.
  • Прослойки молекул активного вещества между электродами (это и есть ЖК).
  • Поляризаторы, оптические оси которых перпендикулярны друг-другу (зависит от конструкции).

Если между фильтрами не было бы ЖК, то свет от источника проходя через первый фильтр и поляризуясь в одном направлении, полностью задерживался бы вторым, из-за его того, что его оптическая ось перпендикулярна оси первого фильтра. Поэтому, как бы мы не светили на одну сторону матрицы, со второй стороны она остается черной.

Поверхность электродов, касающаяся ЖК обработана таким образом, чтобы создать определенный порядок расположения молекул в пространстве. Иначе говоря – их ориентацию, которая имеет свойство изменятся в зависимости от величины напряжения электрического тока, приложенного к электродам. Далее уже начинаются технологические различия в зависимости от типа матрицы.

TN матрица

Tn матрица расшифровывается как «Twisted Nematic», что в переводе означает «Извивающиеся нитевидные».  Изначальное расположение молекулы – в виде четверть оборотной спирали. То есть свет от первого фильтра преломляется так, что проходя вдоль кристалла он попадает на второй фильтр в соответствии с его оптической осью. Следовательно, в спокойном состоянии такая ячейка всегда прозрачна.

Воздействуя на электроды напряжением можно изменять угол поворота кристалла вплоть до его полного распрямления, при котором свет через кристалл пройдет без преломления. А так, как он уже был поляризован первым фильтром, то второй его полностью задержит, и ячейка будет черной. Изменение величины напряжения изменяет угол поворота, а соответственно и степень прозрачности.

Преимущества – низкое время отклика, дешевизна.

Недостатки – маленькие углы обзора, низкая контрастность, плохая цветопередача, инерционность, энергопотребление

TN+Film матрица

От простой TN отличается наличием специального слоя, призванного повысить раствор обзора в градусах. На практике достигается значение в 150 градусов по горизонтали для лучших моделей. Применяется в подавляющем большинстве телевизоров и мониторов бюджетного уровня.

Преимущества – низкое время отклика, дешевизна.

Недостатки – углы обзора очень маленькие, низкая контрастность, плохая цветопередача, инерционность.

TFT матрица

Сокращение от «Think Film Transistor» и переводится как «тонкопленочный транзистор».

Более корректным было бы название TN-TFT так, как это не тип матрицы, а технология изготовления и отличие от чисто TN состоит лишь в способе управления пикселями.

Здесь он реализован при помощи микроскопических полевых транзисторов, а потому такие экраны относятся к классу активных ЖКИ. То есть это не тип матрицы, а способ управления ею.

IPS или SFT матрица

Да, и это тоже потомок той, самой древней ЖКИ пластины. По сути представляет собой более развитую и модернизированную TFT так, как называется Super Fine TFT (очень хороший ТФТ). Угол обзора увеличен лучших изделий достигает 178 градусов, а цветовой охват практически идентичен естественному

.

Преимущества – углы обзора, цветопередача.

Недостатки – цена слишком высокая по сравнению с TN, время отклика редко бывает ниже 16 мс.

Виды Ips матрицы:

  • Н-IPS – повышает контраст изображения и снижает время отклика.
  • AS-IPS – основное качество заключается в повышении контрастности.
  • H-IPS A-TW — H-IPS с технологией «True White», которая улучшает белый цвет и его оттенки.
  • AFFS — увеличение напряжённости электрического поля для больших углов обзора и яркости.

PLS матрица

Доработанная, с целью снижения себестоимости и оптимизации времени отклика (до 5 миллисекунд), версия IPS. Выведена концерном Самсунг и является аналогом Н-IPS, АН-IPS, которые запатентованы другими разработчиками электроники.

Подробнее про PLS матрицу можно узнать в нашей статье:

Тип матрицы PLS — технология изготовления, особенности, плюсы и минусы. IPS vs PLS

VA, MVA и PVA матрицы

Это тоже технология изготовления, а не отдельный тип экрана.

  • VA матрица – сокращение от «Vertical Alignment», в переводе — вертикальное выравнивание. В отличии от TN матрицы VA в выключенном состоянии свет не пропускают
  • MVA матрица. Доработанная VA. Целью оптимизации было повышение углов обзора. Снижения времени отклика удалось благодаря задействованию технологии OverDrive.
  • PVA матрица. Не является отдельным видом. Представляет собой MVA, запатентованный Самсунг под своим названием.

Также существует еще большее количество всевозможных доработок и улучшений, с которыми рядовой пользователь вряд ли столкнётся на практике – максимум, что укажет производитель на коробке, это основной тип экрана и все.

Параллельно ЖКИ развивалась технология LED. Полноценные, чистокровные экраны ЛЕД изготавливаются из дискретных светодиодов либо матричным, либо кластерным способом и в магазинах бытовой техники не встречаются.

Причина отсутствия в продаже полновесных ЛЕД кроется в их больших габаритах, низком разрешении, крупнозернистости. Удел таких устройств – баннеры, уличное ТВ, медиафасады, устройство бегущей строки.

Внимание! Не спутайте маркетинговое название типа «LED-монитор» с настоящим светодиодным дисплеем. Чаще всего под этим название будет скрываться обычный ЖКИ типа TN+Film, но подсветка будет выполнена при помощи светодиодной лампы, а не люминесцентной. Это все, что в таком мониторе будет от LED технологии – только подсветка.

OLED дисплеи

Отдельным сегментом выступают OLED дисплеи, представляющие собой одно из самых перспективных направлений:

Достоинства

  1. маленький вес и габаритные размеры;
  2. низкий аппетит к электричеству;
  3. неограниченные геометрические формы;
  4. не нужна подсветка специальной лампой;
  5. углы обзора вплоть до 180 градусов;
  6. мгновенный отклик матрицы;
  7. контрастность превышает все известные альтернативные технологии;
  8. возможность создания гибких экранов;
  9. температурный диапазон шире, чем у других экранов.

Недостатки

  • маленький срок службы диодов определенного цвета;
  • невозможность создания долговечных полноцветных дисплеев;
  • очень высокая цена, даже по сравнению с IPS.

Для справки. Возможно нас читают и любители мобильных девайсов, поэтому затронем и сектор портативной техники:

AMOLED (Active Matrix Organic Light-Emitting Diode) – комбинация LED и TFT

Super AMOLED – Ну тут, мы думаем, все понятно!

Исходя из предоставленных данных следует заключение, что матрицы мониторов бывают двух типов – жидкокристаллические и светодиодные. Также возможны их комбинации и вариации.

Следует знать — матрицы разделены нормативами ISO 13406-2 и ГОСТ Р 52324-2005 на четыре класса о которых скажем лишь, что первый класс предусматривает полное отсутствие битых пикселей, а четвертым классом разрешается до 262 дефекта на миллион точек.

Как узнать, какая матрица в мониторе?

Существует 3 способа удостовериться в типе матрицы вашего экрана:

а) Если сохранилась упаковочная коробка и техническая документация, то там наверняка вы можете увидеть таблицу с характеристиками устройства, среди которых будет указана интересующая информация.

б) Зная модель и название можно воспользоваться услугами онлайн-ресурса производителя.

в) Воспользоваться нашими рекомендациями:

  • Если посмотреть на цветную картинку TN монитора по разными углами сбоку-сверху-снизу, то будет видны искажения цвета (вплоть до инверсии), блеклость, желтизна белого фона. Полностью черного цвета добиться невозможно – будет глубоко серый, но не черный.
  • IPS легко определить по черной картинке, которая приобретает фиолетовый оттенок при отклонении взгляда от перпендикулярной оси.
  • Если перечисленные проявления отсутствуют, то это либо более современный вариант IPS, либо ОЛЕД.
  • OLED от всех других отличает отсутствие лампы подсветки, поэтому черный цвет на такой матрице представляет собой полностью обесточенный пиксель. А даже у самой лучшей IPS черный цвет светиться в темноте за счет BackLight.

Давайте же узнаем, какая она – лучшая матрица для монитора.

Какая матрица лучше, как они влияют на зрение?

Итак, возможность выбора в магазинах ограничена тремя технологиями TN, IPS, OLED.

TN матрица обладает низкой стоимостью, имеет приемлемые временные задержки и постоянно совершенствует качество изображения.

Но из-за низкого качества конечного изображения может рекомендоваться только для домашнего применения – иногда кино посмотреть, иногда игрушку погонять и время от времени поработать с тексами.

Как вы помните время отклика у лучших моделей достигает 4 мс. Недостатки в виде плохой контрастности и неестественности цвета вызывает повышенную утомляемость глаз.

IPS это, конечно же, совсем другое дело! Яркие, сочные и естественные цвета передаваемой картинки предоставят превосходный комфорт работы.

Рекомендуется для полиграфических работ, дизайнерам или тем, кто готов заплатить за удобство кругленькую сумму. Ну а играть будет не очень удобно вследствие высокого отклика – далеко не все экземпляры могут похвастаться даже 16 мс.

Соответственно – спокойная, вдумчивая работа – ДА. Классно посмотреть киношку – ДА! Динамичные стрелялки – НЕТ! Зато глаза не устают.

OLED. Эх, мечта! Такой монитор могут себе позволить либо достаточно обеспеченные люди, либо пекущиеся о состоянии своего зрения.

Если бы не цена, то можно было бы рекомендовать всем и каждому – характеристики этих дисплеев обладают достоинствами всех остальных технологических решений. На наш взгляд здесь нет недостатков, кроме стоимости.

Но есть надежда – технология совершенствуется и соответственно – удешевляется так, что ожидается закономерное снижение производственных затрат на изготовления, что сделает их более доступными.

Выводы

На сегодняшний день лучшая матрица для монитора это, конечно же Ips/Oled, изготовленная по принципу органических светодиодов, и они довольно активно применяются в сфере переносной техники – мобильные телефоны, планшеты и прочие.

Но, если излишних денежных ресурсов не наблюдается, то стоит остановить свой выбор на более простых моделях, но в обязательном порядке со светодиодными лампами подсветки. ЛЕД лампа имеет больший ресурс, стабильность светового потока, широкий предел регулирования подсветки и очень экономичны в плане энергопотребления.

Источник: https://monitor4ik.com/stati/vsyo-pro-matritsy-monitora-tn-ips-pls-va-mva-oled/

Виды матриц монитора: все о TN, VA, IPS, OLED

Ips матриц

Сегодня нашу жизнь просто невозможно представить без компьютера. С компьютером же, в свою очередь, невозможно работать без монитора.

Основа основ

Естественно, мониторы отличаются друга своими характеристиками. Самыми важными характеристиками монитора принято считать:

  • Частоту (измеряется в герцах [Гц])
  • Яркость (измеряется в канделах [кд/м2])
  • Разрешение (количество пикселей по осям X и Y. Чем выше разрешение, тем как правило четче картинка)
  • Время отклика (чем оно меньше – тем быстрее монитор реагирует на изменение картинки. Измеряется в миллисекундах)
  • Цветопередача (тут все просто – чем больше охват цветового пространства – тем больше цветов может показать монитор)

Состоит монитор из блока питания, входных интерфейсов, и самое главное – матрицы. От типа матрицы зависят большинство характеристик монитора. Так какой монитор с какой матрицей выбрать? Разберем на примере актуальных на сегодняшний день матриц.

1. TN+Film матрица

Самая древняя технология производства матриц. На сегодняшний день используется наиболее совершенная TN+Film. Такие матрицы дешевы в производстве, а также имеют минимальное время отклика. Однако есть у таких матриц крайне серьезный недостаток – малые углы обзора.

То есть при небольшом смещении дисплея картинка начнет очень сильно искажаться. Также такой тип матриц имеет скудную цветопередачу, что делает невозможной профессиональную работу с изображениями.

Также удручает высокое энергопотребление, что крайне важно при выборе ноутбука.

Плюсы

  1. Низкое время отклика, что крайне важно для игр
  2. Дешевизна. Среди всех мониторов, мониторы с TN матрицами, как правило, самые дешевые
  3. Высокая частота обновления

Недостатки

  1. Маленькие углы обзора
  2. Никакая цветопередача, картинка на экране будет выглядеть “пресно”
  3. Высокое энергопотребление

2. IPS матрица

IPS матрицы хороши в первую очередь своей цветопередачей.

Контрастность, яркость и охват цветового пространства у таких матриц на хорошем уровне, что делает их хорошим выбором для использования в профессиональной среде, однако из-за большого времени отклика, они как правило не подходят для игр (если современная TN матрица имеет время отклика 1 мс, то у среднестатистической IPS матрицы этот показатель – 5-10 мс). Среди IPS матриц выделяют несколько видов:

H-IPS

Отличается повышенным контрастом изображения и уменьшенным временем отклика (вплоть до 2-3 мс), такие матрицы все также хорошо пригодны для профессионального редактирования изображений, при этом они пригодны и для игр.

H-IPS A-TW — H-IPS

H-IPS матрица с технологией True White, которая максимально улучшает белый цвет и его оттенки. Для веб-серфинга самое то!

AS-IPS

Упор сделан на контрастность. Время отклика высокое, зато цвета наиболее приближены к натуральным. Идеальный вариант для работы с графикой.

AFFS

Напряженность электронного поля увеличена, что положительно сказывается на углах обзора. Такой вариант неплох для просмотра фильмов.

PLS

Матрица, запатентованная компанией самсунг. Являет собой H-IPS матрицу с уменьшенным временем отклика, что делает ее еще более пригодной для игр.

Плюсы IPS матриц

  1. Отличная цветопередача
  2. Высокая яркость
  3. Низкое энергопотребление
  4. Широкие углы обзора
  5. У многих современных моделей – низкое время отклика

Недостатки

  1. Цена
  2. Высокое время отклика у дешевых и старых моделей

Из-за “естественности” цветов, IPS матрица утомляет глаза заметно слабее, нежели TN.

Извинюсь, фотографировал на тапок. Зато наглядно видно разницу между IPS (слева) и TN+Film (справа)

3. VA матрицы

Попытка совместить TN и IPS экраны. VA матрицы на мой взгляд – нечто среднее между TN и IPS по практически всем параметрам, за исключением времени отклика – оно на уровне IPS дисплеев. Отсюда следуют основные преимущества и недостатки.

Плюсы

  1. Немного лучшая по сравнению с TN цветопередача
  2. Естественные черный цвет (на уровне IPS)

Недостатки

  1. Сам по себе такой вид матриц достаточно бестолковый – в современном магазине проще взять любой IPS монитор, чем за те же деньги – VA

VA матрицы сами по себе не стоит относить в отдельный класс, так как это – довольно сильно эволюционировавшие TN матрицы.

4. OLED матрицы

Матрицы на основе органических светодиодов. Лидер нашей статьи по показателям цветопередачи, и отсутствию вреда для глаз. Такой свет практически не вызывает раздражения, что позволяет работать за компьютером очень продолжительное время, при этом не переутомив глаза.

Низкое энергопотребление достигается за счет отсутствия подсветки на этой матрице как таковой – в следствие чего еще один приятный бонус – максимально естественный черный цвет (светодиоды просто не включаются).

В основном такие экраны используются в смартфонах, телевизорах, ну и конечно – в мониторах.

Энергопотребление у OLED довольно странная штука. Если на экране много черных цветов, то часть светодиодов просто отключится. В то же время при отображении большого количества белых цветов, энергопотребление значительно возрастает.

На сегодняшний день этот тип матриц самый совершенный, однако не лишенный недостатков

Плюсы

  1. Наилучшая цветопередача
  2. Низкий вред глазам

Минусы

  1. ЦЕНА!!!
  2. Недолговечность
  3. Общая “сыроватость” технологии

На этом буду прощаться. Если забыл что-то упомянуть – существуют комментарии. Всегда помните – любое правило допускает исключение! Ну а я буду прощаться. До скорого!

Источник: https://zen.yandex.ru/media/mizhgunit/vidy-matric-monitora-vse-o-tn-va-ips-oled-5e6a6f7d5de89063a9e3fe05

Основы монитороведения. Типы матриц: IPS

Ips матриц

Основы монитороведения. Типы матриц: IPS

С момента создания первого монитора на жидких кристаллах прошло уже довольно много времени, когда мир понял, что так дальше продолжаться не может, – выдаваемого TN-технологией качества явно стало не хватать.

Те нововведения, что были призваны исправить недостатки TN-матриц (подробно TN-технология и общие принципы работы рассматриваются в предыдущих статьях), спасли ситуацию лишь частично.

Поэтому к середине 90-х годов прошлого века начались активные поиски новых решений, способных перевести качество ЖК-мониторов на принципиально новый уровень.

Так уж бывает в мире технологий, что одни ищут решения возникающих проблем путём модернизации имеющихся разработок, а другие не боятся начинать всё с нуля. Гордые японцы под эгидой Hitachi долго смотрели на весь этот шум, потом вздохнули, засучили рукава и в 1996 году явили миру свою собственную разработку, лишённую минусов TN-технологии.

Названа она была IPS (In-Plane Switching), что можно перевести как «переключение в плоскости». От стандартной TN-матрицы она отличалась тем, что, во-первых, кристаллы в матрице были не скручены, а располагались параллельно друг другу в одной плоскости (отсюда и название).

А во-вторых, оба контакта для подачи напряжения располагались на одной стороне ячейки.

Схематическое изображение ячейки в IPS-матрице

Что это дало в результате? В IPS-матрицах при отсутствии напряжения свет не проходил через поляризаторы, поэтому, в отличие от TN-технологии, чёрный цвет здесь был именно чёрным.

Первые версии отличались ещё одной особенностью – при взгляде на экран сбоку чёрный цвет давал фиолетовый оттенок (впоследствии эта проблема была решена).

В выключенном состоянии матрица свет не пропускала, поэтому теперь, если пиксель выходил из строя, то, в отличие от TN-матриц, появлялась не светящаяся точка, а чёрная. К тому же на порядок возросло качество цветопередачи.

Но, как обычно это бывает в таких случаях, решение старых проблем породило новые.

В связи с особенностями «конструкции», для того чтобы повернуть кристаллы, стало требоваться гораздо больше времени, соответственно, матрица стала гораздо более «медленной».

Далее, поскольку оба контакта расположили на одной стороне, это уменьшило полезную площадь (незначительно, но тем не менее), что, в свою очередь, привело к уменьшению яркости и контрастности панелей, созданных по этой технологии.

Но и это ещё не всё. Расход энергии тоже возрос – как за счёт технических решений, так и за счёт использования более мощных источников освещения. Как результат – цена этих матриц довольно высока.

В любом случае, качество изображения стало гораздо выше, что позволило сразу нескольким компаниям активно броситься на поиски модернизаций с целью уменьшить «вредные» параметры и улучшить преимущества. Одновременно с Hitachi эту же самую технологию стали использовать и в NEC (только вот называлась она у них Super Fine TFT, или SFT).

Уже в 1998 году Hitachi модернизировала матрицы IPS, уменьшив время отклика. Технологию, которую назвали S-IPS, сразу же взяли на вооружение такие гиганты, как Dell и Samsung.

Стоит отметить, что на сегодняшний день именно по направлению IPS существует больше всего модификаций, которые далеко ушли от первоначальной версии.

И хотя общие моменты, касающиеся этих матриц, остаются, во многих модификациях некоторые параметры были сильно улучшены.

LG IPS231P
Одна из последних моделей от LG на IPS-матрице

Так вот, начиная с 1998 года развитие технологии пошло по трём направлениям, ведомым тремя компаниями – Hitachi, NEC и LG.

Не вдаваясь в технические детали и особенности (каждая последующая версия обладала более совершенной цветопередачей, уменьшенным временем отклика или улучшенным контрастом), перечислим название технологий в порядке их появления. Просто для того, чтобы вы, столкнувшись с непонятной аббревиатурой, знали, о чём идёт речь.

Итак, по линии NEC это матрицы: SFT, A-SFT, SA-SFT, UA-SFT.

По линии Hitachi: IPS, S-IPS, AS-IPS, IPS-Pro (версии 2004, 2008 и 2010 годов).

По линии LG: S-IPS, AS-IPS, H-IPS (была ликвидирована фиолетовая засветка, характерная для S-IPS), E-IPS (уменьшено энергопотребление, уменьшено время отклика, увеличены углы обзора), P-IPS (обеспечивается 30-битная глубина цвета).

Напоследок стоит упомянуть ещё об одном ответвлении – технологии ACE (Advanced Coplanar Electrode) от Samsung, но поскольку монитор, созданный по этой технологии, на рынке найти практически невозможно, то будущее ACE пока что неизвестно.

Профессиональный монитор NEC MultiSync PA301W на базе матрицы P-IPS

Итак, в каком случае покупка монитора с IPS-матрицей будет оправданна? Сразу сделаем оговорку – под IPS имеется в виду всё направление, а не самая первая технология.

Начнём с минусов:

  • прежде всего – цена. Эти матрицы самые дорогие. Правда, учитывая динамику последних лет и постоянное развитие технологий, тут стоит отметить одну деталь. То, что вчера было запредельно дорого, сегодня уже стоит гораздо меньше. Другими словами, если сегодняшняя технология вам ещё не по силам, то, возможно, вполне подойдёт качественная вчерашняя, которая будет на голову лучше альтернативных вариантов на других технологиях;
  • второй, тоже уже достаточно спорный момент, – это скорость матрицы. Да, первоначально они сильно отставали от лидеров – TN-матриц. Отставали так, что даже простое прокручивание текста на экране вызывало некоторые трудности, так как изображение просто не успевало быстро обновляться. Но последние разработки позволили если и не перегнать TN-матрицы, то по крайней мере сделать различие в скорости очень незначительным;
  • что касается энергопотребления, то, начиная с модификации E-IPS, оно тоже было уменьшено.

Как мы видим, практически нигде, за исключением цены (пока что), у этих матриц нет сильных «проколов», к тому же, учитывая количество технологических ресурсов, которые задействованы в модернизации этого направления, очень вероятно, что и дальше ситуация будет улучшаться. Кстати, ещё один интересный момент – эти матрицы устойчивы к нажатию. Прикосновение к экрану на TN- или *VA-матрицах приводит к кратковременной деформации изображения (так называемым «волнам»). У IPS-матрицы такой эффект отсутствует.

Плюсы этой технологии были очевидны ещё с самого начала и в дальнейшем лишь постоянно усиливались:

  • это прежде всего отличная цветопередача. Последняя версия (P-IPS) обеспечивает передачу более одного миллиарда цветов, что должно удовлетворить даже самых требовательных дизайнеров. Ещё в 2008 году по качеству цветопередачи они вплотную приблизились к CRT-мониторам. Так что для серьёзной работы с графикой мониторы на IPS-матрицах – это единственный разумный выбор;
  • хорошие углы обзора, которые к тому же всё время улучшаются;
  • ISP-матрицы наиболее комфортны для глаз, что подтверждается офтальмологами;
  • ну и в заключение ещё раз отметим, что технология постоянно улучшается и развивается, поэтому многие негативные моменты, упоминаемые в обзорах и тестах в последних моделях, могут быть или исправлены или уже неактуальны.

Довольно высокая цена IPS-матриц заставила искать альтернативные пути решения проблем, поставленных TN-матрицей. Решением стало появление третьей технологии, которая заняла промежуточную ступень между простыми TN-матрицами и профессиональными мониторами на технологии IPS. Но это уже совсем другая история…

Источник: https://podberi-monitor.ru/article/articles/osnovy-monitorovedeniya-tipy-matric-ips/19.html

IPS LCD матрица. Плюсы и минусы. Версии IPS, отличия

Ips матриц

Особенности IPS матриц и их устройство может быть полезно знать при замене матрицы или при выборе нового ноутбука или монитора. IPS технология обладает некоторыми преимуществами, по сравнению с более распространённой и дешёвой технологией TN.
Обо всём этом будет рассказано в статье.

Плюсы и минусы IPS LCD матрицы

Имеют широкие углы обзора, один из лучших показателей качества цветопередачи и контрастности среди LCD матриц (дисплеев).

Однако, из-за больших ступеней, прослойки кристаллов и определённого расположения электродов – имеет значительно большее время отклика, чем у матриц TN. Происходит это за счёт большего необходимого времени для позиционирования всех кристаллов в нужном положении.

Пользуются популярностью у энтузиастов, графических дизайнеров, мастеров пред печатной подготовки, работающих с профессиональными графическими пакетами, где важна качество цветопередачи, контрастность и точность оттенков.

Данные мониторы имеют немного большую толщину, чем TN модели. Это получается из-за необходимости использовать более мощные по светопроникающей способности и яркости лампы, а следовательно требуется и больше слоёв для рассеивающего материала.

Часто встречаются IPS панели, подсвечиваемые светодиодной подсветкой. В них используются либо мощные светодиоды, либо матрицы с повышенной светопропускающей способностью.

Первый случай используется на крупных панелях, второй на небольших (мониторы, смартфоны, планшетные ПК). Повышенной светопропускной способностью обладают к примеру S-IPS II и E-IPS. Всё это конечно не обходится без ущерба для характеристик матрицы.

Среди конкурентов IPS можно выделить MVA/PVA матрицы, которые имеют свои недостатки, но и плюсы в виде значительно лучшей статической контрастности, к примеру.

Самые распространённые разновидности и буквенные обозначения IPS матриц:

S-IPS (Super-IPS) – была разработана в 1998 году, как улучшенная технология стандартнойIPS. Имеет улучшенную контрастность и меньшее время отклика, чем у оригинальной матрицы.

AS-IPS (Advanced Super-IPS, 2002) – в сравнении с S-IPS матрицей, улучшена контрастность и прозрачность самой матрицы, что улучшает яркость.

H-IPS (Horisontal-IPS, 2007) – контрастность ещё более улучшена, а так же проведена оптимизация белого цвета, сделав его более реалистичным. Созданы для профессиональных фото редакторов, дизайнеров, 3D/2D мастеров и т.д.

P-IPS (Professional-IPS, 2010) – обеспечивает 102-процентный охват цветового пространства NTSC и 98-процентный Adobe RGB (30 бит или 10 бит на каждый субпиксель (1.07 млрд.

цветов)), что делает данную ЖК технологию, одной из лучших в мире. Так же, улучшено время отклика и глубина True Colour режима. Является разновидностью H-IPS.

По праву считается профессиональным типом матриц и цена на неё сохраняется одной из самых высоких.

E-IPS (Enhanced-IPS, 2009) — улучшено время отклика (до 5мс), улучшена прозрачность, что позволило использовать менее мощные и более дешёвые лампы подсветки. Стоить заметить, что данные улучшения, скорее всего не лучшим образом скажутся на цветопередаче и качестве полутонов, ведь часть кристаллов, чисто технически была урезана. Тоже является разновидностью H-IPS.

S-IPS II — схожа по характеристикам с E-IPS. Немного меньше glow (глоу) эффект. По сути не является производной H-IPS, а считается отдельным ответвлением.

Продвижением и разработкой данных матриц, в основном занимается компания LG-Displays.

В конце 2011 года была представлена альтернатива матрицам от LG, корейским производителем электроники Samsung. Разработка получила название PLS (Plane-to-Line Switching) и кроме схожего названия, базируется тоже на IPS принципах построения матриц.

PLS — матрицы имеют более выгодные характеристики в возможности размещать пиксели более плотно, в высокой светопропускаемости и яркости, а также чуть меньшее энергопотребление чем у IPS. Но есть у PLS и значительные минусы. Самая низкая контрастность среди ЖК матриц, цветовой охват не более sRGB.

Эти два недостатка, автоматически исключают творение Samsung из стана профессиональных решений, но раздвигает рамки для массового рынка, куда разработка собственно говоря и метила.

Матрицы PLS, скорее всего будут применяться как в мониторах, так и в телевизорах, смартфонах и планшетах компании, и её партнёров.

Источник: https://hpc.by/ips_lcd_matrix

Матрица IPS в современных ЖК мониторах: разновидности, выбор

Ips матриц

Komp.Guru > Техника > Матрица IPS в современных ЖК мониторах: разновидности, выбор

В современных цифровых устройствах (мониторах, телевизорах, смартфонах, планшетах и др.) для отображения картинки чаще всего используются жидкокристаллические (ЖК) матрицы. Одной из технологий способа построения этой матрицы является IPS. Дословно, в переводе с английского – in plane switching – означает «переключение в одной плоскости».

  • Общие принципы построения ЖК матрицы
  • Технология построения TN матриц
  • Технология построения IPS матриц
  • Разновидности IPS матриц
  • Выбор монитора: TN или IPS
  • Цветопередача и контрастность
  • Угол обзора и яркость
  • Время отклика и ресурсоемкость
  • Сенсорный экран и мобильные устройства
  • Итог

Для того чтобы понять, что это за переключение и зачем оно нужно необходимо понять, каким именно образом строится картинка на экране ЖК.

Общие принципы построения ЖК матрицы

Пришедшая на смену электронно-лучевым трубкам, технология построения ЖК мониторов включает в себя в качестве ключевого элемента жидкокристаллическую матрицу.

Эта матрица находится на передней поверхности монитора. Поскольку матрица только компонует картинку, то для нее требуется подсветка, которая входит в состав дисплея.

Состоит ЖК матрица из следующих элементов, которые конструктивно реализованы в виде слоев:

  • цветовой фильтр;
  • горизонтальный фильтр;
  • прозрачный электрод (фронтальный);
  • собственно жидкокристаллический наполнитель;
  • прозрачный электрод (тыловой);
  • вертикальный фильтр.

В эту многослойную структуру также могут входить и специальные антибликовые слои, защитные покрытия, сенсорные слои (чаще емкостные), но они не являются ключевыми для отображения картинки. Сама картинка строится из пикселов, которые образуются из субпикселов базовых цветов (RGB): красного, зеленого и синего.

Свет, проходя от тыловой стороны матрицы, проходит через оба поляризационных фильтра и ЖК слой, через цветовой фильтр. Цветовой фильтр как раз и окрашивает эти световые потоки в один из трех цветов RGB.

Принцип построения пикселов из субпикселов — это отдельная обширная тема и в рамках данного обзора рассматриваться не будет.

Собственно, сама технология ЖК состоит в том, каким образом будет проходить прохождение светового пучка до пользователя. И если он будет проходить, то насколько он будет ярким.

Кристаллы ЖК матриц в ячейках пропускают свет или нет в зависимости от того, какое напряжение подается на электроды. Эффективность работы матриц определяется технологией ее построения и используемого материала.

На сегодняшний день наибольшее распространение получили матрицы TN и IPS и их усовершенствованные разновидности.

Технология построения TN матриц

Исторически этот тип матриц появился существенно раньше IPS. Дословно TN (англ. – «twisted nematic») означает «скрученный кристалл». Эта фраза как нельзя точно определяет способ его работы.

Молекулы кристаллов в своем слое скручены на 90° друг относительно друга. Такое положение они занимают, если в своем субпикселе на электроды не подается напряжение.

Свет при этом проходит свободно (за счет того, что угол поляризации второго фильтра на 90° отличается от первого).

При подаче напряжения на электроды, молекулы кристалла переходят из свободного состояния в упорядоченное: вдоль линии поляризации входного фильтра. Свет из-за этого за пределы второго фильтра не выходит и субпиксел окрашивается не в цвет светофильтра, а вырождается в черный.

Ключевые особенности данной технологии следующие.

  • Плюсы:
    • стоимость изготовления матриц минимальна,
    • время отклика самое быстрое, что очень важно для игровых компьютеров.
  • Минусы:
    • плохие углы обзора, яркость и цветопередача существенно меняются при просмотре на устройстве не под прямым углом;
    • очень низкая контрастность, за счет чего картинка блеклая и очень светлый черный цвет (совсем не подходит для профессиональной графики).
  • Битый пиксел при этом всегда имеет белый цвет (если нет напряжения на электродах, то светофильтр всегда открыт).

Технология построения IPS матриц

Переключение кристаллов в IPS происходи в одной плоскости, о чем, собственно, и говорит исходная форма ее названия (англ. – «in plane switching»). В таких матрицах все электроды расположены на одной – тыльной подложке. При отсутствии напряжения на электродах все молекулы кристалла занимают вертикальное положение, и свет не проходит через внешний поляризационный фильтр.

Включение переводит молекулы в перпендикулярное положение, и внешний фильтр перестает быть помехой: световой поток проходит свободно.

Ключевые особенности данной технологии следующие.

  • Плюсы:
    • яркие и насыщенные цвета за счет улучшенной контрастности, черный цвет всегда черный (можно использовать в профессиональной графике);
    • большой угол обзора до 178°.
  • Минусы:
    • время отклика увеличилось за счет того, что электроды теперь расположены только с одной стороны (критично для игровых приложений);
    • высокая стоимость.
  • Битый пиксел при этом всегда имеет черный цвет (если нет напряжения на электродах, то светофильтр всегда закрыт).

Как видно из списка, все недостатки и достоинства IPS симметричны TN. Это дополнительно подтверждает причину ее появления: технология является компромиссной и была предназначена для устранения ключевых минусов своей предшественницы. На сегодняшний день помимо названия IPS, используемого Hitachi, для нее можно встретить название SFT (super fine TFT), которое используется компанией NEC.

Битые пикселы вне зависимости от того какие они (белые или черные) не отнесены ни к плюсам ни к минусам. Это просто особенность.

Если пиксел белый, то это может не сильно раздражать при обработке текстов на светлом фоне, но неудобно при просмотре темных сцен. Черный же наоборот: на темных сценах не будет заметен.

Как бы то ни было, вид сбоя – битый пиксел – это всегда минус, но на разных матрицах он бывает различным.

Разновидности IPS матриц

С целью улучшения ключевых характеристик экранов мониторов были выпущены разновидности IPS матриц.

  • Super — IPS (S-IPS). Благодаря реализации технологии overdrive улучшена контрастность и уменьшено время отклика. В ее модификации Advanced super — IPS (AS-IPS) дополнительно была улучшена ее прозрачность.
  • Horizontal — IPS (H — IPS). Применяется в профессиональных графических приложениях. Применена технология Advanced True Wide Polarizer, благодаря чему однородность цвета по всей поверхности стала более равномерной. Также улучшена контрастность и оптимизирован белый цвет. Уменьшено время отклика.
  • Enhanced IPS (e-IPS). Расширила апертуру открытых пикселов. Это помогает использовать более дешевые лампы подсветки. Помимо этого, время отклика сокращено до 5 мс (очень близко к уровню TN). S-IPS 2 является ее улучшением. Уменьшен негативный эффект свечения пикселов.
  • Professional IPS (P — IPS). Существенно расширено число цветов, у субпикселей увеличено число потенциальных положений (в 4 раза).
  • Advanced high performance IPS (AH-IPS). В данной разработке выросло разрешение и число точек на дюйм. Энергопотребление при этом стало ниже и увеличена яркость.

Отдельно стоит отметить матрицу PLS (Plane to line switching), которая является разработкой Samsung. Разработчик не стал предоставлять технического описания своей технологии. Было проведено исследование матриц под микроскопом.

Отличий между PLS и IPS выявлено не было. Поскольку принципы построения этой матрицы схожи с IPS часто ее выделяют как разновидность, а не самостоятельное ответвление. В PLS пикселы расположены плотнее, яркость и энергопотребление лучше.

Но при этом они существенно уступают по цветовому охвату.

Выбор монитора: TN или IPS

Экраны, построенные на технологиях TN и IPS, на сегодняшний день являются наиболее распространенными и охватывают практически весь спектр потребностей бюджетного и, частично, профессионального рынка. Существуют и другие типы матриц VA (MVA, PVA), AMOLED (с подсветкой уже каждого пикселя). Но они пока настолько дороги, что их распространение невелико.

Цветопередача и контрастность

Мониторы с IPS матрицей имеют контрастность намного лучше, чем у TN. При этом очень важно понимать: если вся картинка полностью темная или светлая, то такая контрастность – это просто возможности подсветки.

Часто производители при равномерных заливках просто приглушают свет ламп подсветки. Чтобы убедиться в качестве контрастности, следует на экран вывести шахматную заливку и проверить насколько будут отличаться темные участки от светлых. Как правило, контрастность в таких тестах становится меньше 30 – 40 раз.

Значение контрастности на шахматной доске в 160:1 – приемлемый результат.

Цветопередача IPS экранов осуществляется практически без искажений, в отличие от TN. Чем выше контрастность, тем насыщеннее получается картинка на экране.

Это может быть полезно не только при работе с программами по обработке фотографий и видео, но также и при просмотре фильмов.

Но есть усовершенствованные версии TN матриц, например, Retina от Apple, которые практически не теряют в цветопередаче.

Угол обзора и яркость

Пожалуй, этот параметр один из первых, который показывает преимущества IPS в сравнении со своим более дешевым конкурентом. Он достигает 170 — 178°, в то время как у улучшенной версии – «TN + film» он находится в диапазоне 90 — 150°.

По этому параметру IPS выигрывает. Если вы смотрите маленькой компанией дома телевизор, то это не критично, но вот для случая смартфонов, когда хочется кому-то что-то показать на экране – искажение будет существенным.

Поэтому на них чаще всего используются матрицы типа IPS.

По характеристикам яркости IPS экраны также выигрывают. Большие значения яркости и TN матриц делают картинку просто белесой без черных оттенков.

Время отклика и ресурсоемкость

Очень важный критерий, особенно если пользователь часто играет в приложения с динамически меняющимися сценами.

У экранов на основе матрицы TN этот параметр достигает величины 1 мс, в то время как у лучших и дорогих версий S -IPS всего 5 мс. Хотя и этот результат хорош для IPS.

Если пользователю важен высокий FPS и он не хочет созерцать шлейфы от объектов, то выбор стоит остановить на матрице типа TN.

Помимо скорости изменения картинки, у TN экранов есть еще два преимущества: низкая стоимость и небольшое энергопотребление.

Сенсорный экран и мобильные устройства

В последнее время стали очень распространенными устройства с емкостными сенсорными экранами. Как правило, они оснащаются матрицами IPS из-за высокого количества точек на дюйм.

Чем выше плотность точек, тем более гладкими получаются шрифты на экране планшета (даже неразличимы пикселы для глаза). При использовании TN матриц в смартфонах или планшетах будет очень заметна зернистость картинки.

В мониторах и телевизорах данный параметр не критичен.

Сенсорным покрытием, как правило, оснащаются именно устройства, где нужен тачскрин.

Поскольку чаще всего TN матрицы берут из-за их дешевизны, то такой дорогостоящий атрибут, как емкостной экран на среднем бюджетном мониторе с разрешением 24 дюйма будет просто пустой тратой денег.

В то время как на маленькой по площади поверхности планшета или смартфона (до 6 дюймов) емкостный экран просто необходим.

Именно из-за фактора дешевизны TN матрицу от IPS можно отличить нажатием: при нажатии на TN экран картинка под пальцем и вокруг начинает расплываться волнами со спектральным градиентом. Стало быть, при выборе мобильного устройства выбор в пользу IPS по этому параметру просто очевиден.

Итог

Выбирая монитор или телевизор, пользователь может еще задуматься, стоит ли ему тратиться на IPS экран. Площадь поверхности экрана у таких устройств предпочитают брать от 24 дюймов и выше.

В результате чего дорогостоящая и энергоемкая матрица может не оправдать своих вложений, если не планируется выполнять профессиональные работы с графикой.

К тому же, если монитор нужен для динамичных компьютерных игр, то TN матрица будет предпочтительнее.

Неоспоримо преимущество IPS матрицы при приобретении мобильного устройства: смартфона или планшета.

Высокая плотность пикселов, качественная цветопередача и высокая контрастность – все эти качества помогут пользоваться экраном как на солнце, так и в помещении.

Сравнение мониторов для работы с графикой всегда будет в пользу IPS. Такие вложения себя оправдают и будут меньше, чем приобретение более дорогостоящих устройств на VA матрицах.

Источник: https://komp.guru/tehnika/matritsa-ips-v-sovremennyh-zhk-monitorah-raznovidnosti-vybor.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.