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».

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.

  • 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.

Выбираем жидкокристаллическую матрицу

Споры, какой тип матрицы монитора лучше отображает цвет, и имеет минимальное время отклика, не утихают и постоянно подогреваются ведущими производителями, например, за технологией IPS стоят APPLE и LG, технологии Super AMOLED и PLS продвигает не менее сильный Samsung. Фанаты разделились на враждующие группировки, но как всегда бывает в жизни, однозначного ответа не бывает.

Сразу убираем матрицы по технологии TN и TN+film. Несмотря на то, что они до сих пор продаются, технология морально устарела уже давно. Малый угол обзора, ограниченная цветопередача и искажения по краям ограничивают сферу применения данных матриц исключительно офисными программами.

Матрицы *VA

Промежуточный вариант между уходящими TN и современной IPS. Определить что лучше матрица va или ips можно только при ближайшем просмотре – у *VA немного хуже передача цвета и время отклика. Из известных фирм подобные матрицы производит Samsung по фирменной технологии PVA (Patterned Vertical Alignment), но прогресс в удешевлении IPS практически вытеснил их с рынка.

OLED

Точки изображения созданы с помощью многослойных полимеров, светящихся при подаче напряжения. Постоянная подсветка не требуется, полимерная основа позволяет сделать гибкий экран. Несмотря на многолетние усилия производителей, таких как LG существенно удешевить технологию пока не удалось.

IPS

Технология жидкокристаллических экранов, получившая наименование IPS была разработана фирмами Hitachi и NEC для устранения основного недостатка матриц TN и TN+film – неполное отображение цветового пространства RGB 24 bit. Это приводило к нарушению цветопередачи и использованию профессионалами устаревших и громоздких ЭЛТ-мониторов. Начиная с 1998 г. к улучшению IPS добавилась компания LG, которая постепенно стала лидером в производстве и создала самый известный вариант – дисплей Retina IPS для устройств Apple, разрешение которых не позволяет рассмотреть отдельные точки изображения. На рисунке слева матрица Retina, справа обычный TN+film.

Из-за хорошей цветопередачи и большого резерва по увеличению плотности точек матрицы IPS широко используются в 3D мониторах и 4К телевизорах.

Совет: перед покупкой всегда помните, что визуально точно определить какая матрица монитора лучше в магазине практически невозможно. Дисплеи и телевизоры почти всегда работают в демонстрационном режиме, скрывающем возможные недостатки системы подсветки и цветопередачи. Настройки обычно завышены для идеального качества картинки в больших торговых залах и можно сильно разочароваться, включив дома режим «Standart» или «Normal». Поэтому проверьте все режимы заранее!!

Технология IPS имеет несколько модификаций и самыми популярными являются следующие:

  • S-IPS от компании Hitachi. По сравнению с первыми IPS, значительно уменьшился отклик матрицы в динамических изображениях (игры, видео);
  • H-IPS от LG. Высокий контраст, широкие углы обзора и цветовая однородность по всей площади экрана сделали данный вид матриц фактическим стандартом для профессиональной обработки графики;
  • AH-IPS. Развитие предыдущей технологии от LG. Еще лучше яркость и передача цвета, увеличена плотность пикселей и пониженное потребление энергии.

Появление альтернативных технологий, кроме маркетинговой составляющей, устраняло существенный недостаток первых IPS: малые углы обзора, большое время отклика и дороговизну производства. Но в настоящий момент эти недостатки практически ликвидированы и на вопрос «tn или ips что лучше» можно с уверенностью сказать, что IPS будет лучшим выбором.

С конкурентами ситуация не так ясна и нужно руководствоваться исключительно собственными визуальными предпочтениями. В качестве примера возьмем компанию Samsung и ее фирменные технологии PLS и Super AMOLED, позиционирующиеся как альтернатива IPS по следующим параметрам:


Как видим явного лидера нет и окончательный выбор нужно делать основываясь на сфере применения: монитор для игр или 4K всегда должен иметь лучшие характеристики, по сравнению с офисным вариантом.

В заключение статьи еще об одном часто встречающимся поисковом запросе – «какой тип матрицы лучше для монитора tft или ips». Что это такое и чем отличается от обычного IPS? Ответ прост: ничем, так как TFT это краткое название любого ЖК-экрана с активной матрицей (Thin Film Transistor), а IPS ее очередная модификация.

За годы развития телевидения в технологиях вывода изображения на экран произошло множество изменений. Качество изображения растет с каждым годом, делая недавно вышедшие бренды устаревшими. Но при этом все виды экранов, будь то телевизоры, дисплеи смартфонов или мониторы компьютеров строятся на базе матриц. Героями этой статьи станут матрицы VA и IPS.

Именно от матрицы зависит большинство характеристик дисплея, таких как цветность и разрешение. Поэтому при выборе вашего нового устройства лучше не полагаться наобум, а выбирать, тщательно проанализировав все возможные варианты.

Появилась данная матрица в 1996 году, представлена японской компанией Fujitsu. Ее название расшифровывается как Vertical Alignment , что дословно переводится как вертикальное выравнивание . Со времени своего появления на рынке она обрела высокую популярность и спектром ее применения являются современные жидкокристаллические телевизоры.

Ее особенность состоит в том, что ее жидкие кристаллы при отсутствии питания на них расположены перпендикулярно экрану. Это и обеспечивает ей главное преимущество среди ей подобных – очень насыщенный черный цвет. Угол обзора при использовании подобной технологии тоже довольно высок. Что же касается недостатков подобной матрицы, то в первую очередь это долгое время отклика. Это мешает использовать подобные матрицы в мониторах, рассчитанных на частую смену изображения, например, для компьютерных игр.

Также некоторые неудобства добавляют так называемые «Плавающие полутона» выражающийся в том, что при сдвиге от центра дисплея часть цветовой палитры начинает искажаться. Но в большинстве случаев это практически незаметно. Относительно IPS технологии она является промежуточной между предшествующей TN и S-IPS. Они проще в производстве, за счет чего дешевле, а по характеристикам близки к IPS матрицам. За время создания было создано несколько модификаций, ее усовершенствования включают в себя:

  1. MVA , пиксель построен из двух частей, что прибавляет резкости изображения.
  2. P-MVA отличается повышенным контрастом и цветопередачей.
  3. AMVA – В ней исправили основной недостаток VA - отклик.

Основные характеристики IPS

Появилась на рынке в 1996 году, сразу став конкурентом VA. Так как в создании принимали участие два производителя, то получило сдвоенное название In Plane Switching от Hitachi и Super Fine TFT от NES. Приоритетом в создании было создание дисплея без типичных недостатков TN. Среди конкуренток, факторами, выделяющими именно IPS, считается большой угол обзора, хорошие характеристики контраста и высокую способность передачи цвета.

Мониторы с IPS отличаются большей толщиной чем построенные на базе других матриц. Эта конструктивная особенность появилась ввиду необходимости применять лампы с большей мощностью. Модель с подсветкой матрицей с повышенной способностью светопроницаемости часто используется на планшетах и смартфонах.

Главное применение подобных устройств нашлось в профессиональной обработке фотографий и рендеринге трехмерных моделей. Также часто их используют при редакции книг и сборников перед выходом. Они нашли свое место за счет высоких характеристик передачи цвета, контрастности и способности очень точно отображать все возможные оттенки. Со времени выпуска была множество раз модифицирована. Наиболее значимыми стали следующие модификации:

  • Первой модификацией классической схемы стала S-IPS матрица. Создана в 1998, был улучшен контраст и отклик.
  • Следующей ступенью стала матрица 2002 года — Advanced Super IPS(AS-IPS) . Главными улучшениями были улучшение яркости и контрастности изображения.
  • В 2007 году, специально для фотографов и дизайнеров появилась матрица H-IPS, в которой были комплексно переработаны оттенки белого.
  • В 2010 была разработана Professional-IPS , в ней появилось поддержка цветового пространства до 102 бит. Количество отображаемых цветов превысило 1 миллиард. Был оптимизирован режим True color . Являлась глубоко модифицированной H-IPS матрицей.
  • В 2009 году выпустили удешевленную на фоне остальных матриц версию, получившую название Enhanced-IPS. В ней используют менее качественное аппаратное обеспечение для снижения стоимости производства. При этом время отклика значительно улучшилось. Частьпикселейбылаурезана, ухудшивкачествополутонов и количество цветов.
  • Также в 2011 корейским производителем Samsung был представлен новый тип, получивший техническое обозначение Plane-to-Line Switching . Плотность пикселей в PLS матрицах выше чем у аналогов, за счет чего повышается яркость. Также при использовании подобной схемы улучшается потребление энергии. Но при этом контрастность и цветовой охват гораздо ниже чем у аналогов. PLS используется в планшетах, смартфонах данной компании.

Схожесть

Кроме функции и года производства данные матрицы ни в чем не похожи.

Разница между технологиями IPS и VA

Размещение жидких кристаллов в IPS матрице по умолчанию является горизонтальным, а у VA вертикальным, исходя из этого у матриц VA возможно только горизонтальное движение кристаллов, а у IPS вертикальное. При отсутствии подачи питания на кристаллы, вертикально расположенные кристаллы находятся между собой более плотно, чем предоставляют VA-технологии лучшее запирание света. Это обеспечивает насыщенные черные тона.

У другой технологии кристаллы при закрытии пропускают гораздо больше света. Однако это же искажает изображение на телевизорах с VA технологией при отклонении от прямых углов. И наоборот, в телевизорах с матрицами IPS изображение не будет плыть даже под очень большими углами. Так что главными преимуществами VA является контраст и глубокий черный, а IPS берет свое углами обзора.

Уровень черного в VA матрице достигает 0.015 нит, при использовании IPS же он выше в несколько раз. Поэтому изображение, полученное на матрице VA в более темных помещениях будет отличаться повышенным качеством. Что касается уровней передачи цвета, то характеристики обеих матриц примерно равны. Однако из-за все того же уровня черного и контраста, большинство зрителей считают, что VA обеспечивает более яркие цвета.

Чему отдать предпочтение

Если ваш дом отличается большим размером, и вы собираетесь часто смотреть телевизор в большой компании, то преимущество IPS технологии будет для вас очевидным. Углы обзора, без потери качества примерно в два раза выше чем у конкурирующей матрицы. Что даст возможность смотреть любимые шоу находясь в любой части комнаты. К тому же экраны с этой технологией потребляют гораздо меньше электроэнергии.

Матрица VA же подойдет для просмотра фильмов вечером, после работы в прекрасном качестве. На ней всегда будут яркие цвета и оттенки. К тому же в производстве подобные матрицы будут дешевле чем IPS, что позволит вам немного сэкономить. Однако, на данный момент обе эти технологии обладают сравнимыми характеристиками и поэтому именно вам решать, преимущества какой матрицы вам ближе.

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 и 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 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 (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 и . 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.

#TN+film #TN #IPS #MVA TN + film, IPS и MVA - 3 основные технологии, используемые при создании .

Часть "film" в названии технологии означает дополнительный слой, применяемый для увеличения угла обзора (ориентировочно - от 90° до 150°).

TN + film - самая простая технология. Она используется уже довольно давно и применена в большинстве проданных в последние несколько лет мониторов .

TN + film, по крайней мере в теории, предназначена для создания панелей начального уровня. На сегодняшний день панели TN + film - самые дешевые.

Матрица TN + film работает следующим образом: если к сабпикселям не прилагается напряжение, жидкие кристаллы (и поляризованный свет, который они пропускают) поворачиваются друг относительно друга на 90° в горизонтальной плоскости в пространстве между двумя пластинами. И т.к. направление поляризации фильтра на второй пластине составляет угол в 90° с направлением поляризации фильтра на первой пластине, свет проходит через него. Если желтые, зеленые и голубые сабпиксели полностью освещены, на экране образуется белая точка.

При приложении напряжения, в нашем случае направленного вертикально, оно разрушает винтовую структуру кристаллов. Молекулы постараются выровняться в направлении электрического поля. Они выстроятся перпендикулярно направлению поляризации второго фильтра, и поляризованный падающий свет не достигнет сабпикселей. В результате на экране образуется черная точка.

Скажем еще несколько слов о недостатках технологии TN:

  • Во-первых, выровнять жидкие кристаллы строго перпендикулярно поляризационному фильтру довольно сложно. В результате практически невозможно добиться идеального отображения черного цвета.
  • Во-вторых, при неисправности транзистора, он уже не может подать напряжение на соответствующие 3 сабпикселя. В результате на экране появляется белая точка.


    • При приложении напряжения молекулы выравниваются параллельно основе.

    Технология In-Plane Switching была разработана компаниями Hitachi и NEC и предназначалась для избавления от недостатков TN + film. С помощью IPS удалось добиться увеличения угла обзора до 178° при наилучшей из всех типов матриц цветопередаче и приемлемом времени отклика.

    Если к матрице IPS не приложено напряжение, молекулы жидких кристаллов не поворачиваются. Второй фильтр всегда повернут перпендикулярно первому, и свет через него не проходит. Отображение черного цвета является идеальным. При выходе из строя транзистора "битый" пиксель для панели IPS будет не белым, как для матрицы TN, а черным.

    При приложении напряжения молекулы жидких кристаллов поворачиваются перпендикулярно своему начальному положению и пропускают свет.

    Недостатками IPS является, во-первых, тот факт, что приложение напряжения с помощью 2 электродов ведет к высокому потреблению энергии и, что еще хуже, требует значительного времени. Поэтому время отклика матриц IPS, как правило, выше, чем у матриц TN.

    В некоторых используются матрицы MVA. Эта технология разработана компанией Fujitsu и теоретически является оптимальным компромиссом практически во всех областях. Горизонтальные и вертикальные углы обзора для матриц MVA составляют 170°, а цвета отображаются гораздо более точно, нежели чем у TN-матриц.

    MVA стала наследницей технологии VA, представленной в 1996 году компанией Fujitsu. Жидкие кристаллы матрицы VA при выключенном напряжении выровнены перпендикулярно по отношению ко второму фильтру, т.е. не пропускают свет. При приложении напряжения кристаллы поворачиваются на 90°, и на экране появляется светлая точка.

    Достоинствами технологии MVA являются небольшое время реакции, глубокий черный цвет и отсутствие как винтовой структуры кристаллов, так и двойного магнитного поля.

    Проблемы возникают при попытке посмотреть на сбоку. При отображении, скажем, светло-красного цвета, на выход транзистора подается только часть от максимального напряжения, и кристаллы повернутся лишь частично. Пользователь, смотрящий на прямо, увидит светло-красный цвет. Пользователь, смотрящий на сбоку, увидит либо красный цвет, либо белый (в зависимости от того, с какой стороны он смотрит).

    Технология MVA, решающая эту проблему, появилась через год после VA.

    Каждый сабпиксель был разбит на несколько зон, а поляризационные фильтры сделали направленными. Кристаллы перестали быть выровненными или повернутыми в одном и том же направлении. Сабпиксель делится на несколько зон, а пользователь воспринимает лишь одну из этих зон в зависимости от того под каким углом он смотрит на дисплей.

    Аналогами MVA являются технологии PVA от Samsung, ASV от Sharp и Super MVA от CMO.