IPS-teknik. Displaytillverkningsindustrin. VA-, MVA- och PVA-matriser

Alla användare av en modern smartphone, TV eller bildskärm har säkert hört konceptet med en IPS LCD-matris. Men vad betyder det? Vilka är fördelarna med sådana produkter och hur fungerar denna teknik? Du får svar på alla dessa frågor i denna publikation.

Så först och främst är det värt att förstå vad LCD och IPS är. Detta gör att du kan förstå om det finns någon skillnad mellan dem.

1. Vad är LCD

LCD är en förkortning för Liquid Crystal Display, som på ryska betyder flytande kristallskärm. Detta förklarar det outtalade namnet på sådana matriser - LCD. Således är nästan alla skärmar som du har i ditt hem - en bildskärm, en TV, en mobiltelefon och till och med skärmar på hushållsapparater - en LCD. För närvarande är LCD-skärmar mest utbredda över hela världen, eftersom de har många obestridliga fördelar, samtidigt som de är tillgängliga och billiga. Den enda konkurrenten till sådana skärmar är plasmapanelen, men sådana skärmar är något dyrare än LCD.

2. IPS LCD-skärmtyp

IPS, till skillnad från LCD, är en typ av matris i LCD-skärmar. Det är alltså omöjligt att säga vilken som är bättre IPS eller LCD, eftersom dessa är två komponenter i en helhet. LCD är en typ av skärm, och IPS är en typ av matris i en flytande kristallskärm.

IPS-tekniken utvecklades för relativt länge sedan och idag kan vi se dess aktiva utveckling och förbättring. Huvudskillnaden mellan sådana matriser är placeringen av kontrollelektroderna, som är placerade i samma plan med flytande kristallmolekylerna, i motsats till TN, där elektroderna är placerade på olika sidor av kristallerna.

Denna lösning innebär att när displayen är avstängd (i avsaknad av ett elektromagnetiskt fält) är de flytande kristallerna arrangerade på ett sådant sätt att ljus inte passerar genom molekylerna, vilket gör skärmen svart. Detta förklarar det faktum att om en pixel misslyckas visas en svart prick på skärmen. Dessutom har IPS-tekniken gjort det möjligt att öka betraktningsvinklarna till 170˚ (och i nya modeller upp till 178˚). Bland alla matriser har IPS den största betraktningsvinkeln, endast jämförbar med en plasmapanel, vilket är den största fördelen med denna teknik.

Men som alla andra IPS LCD-skärmstekniker har den sina nackdelar. Den består i en lång svarstid. För att lösa detta problem har vissa förbättringar gjorts. Dessutom utvecklas IPS-tekniken aktivt i vår tid. Utvecklare förbättrar ständigt prestandan för sådana matriser och för närvarande är de inte på något sätt sämre än TN-teknik när det gäller svarstid, samtidigt som de vinner avsevärt på andra parametrar. Enligt de flesta elektroniktillverkare är det IPS-matriser som har störst utsikter. Detta återspeglas i det faktum att de allra flesta tillverkare av bildskärmar, smartphones och surfplattor använder IPS-matriser.

3. Super LCD eller IPS LCD

Den kontinuerliga aktiva utvecklingen av teknik inom området för produktion av högkvalitativa skärmar har lett till födelsen av en ny typ av matris, som kallas super LCD. Denna typ av skärm har mycket hög prestanda. Det är mer naturliga färger, bra betraktningsvinklar, hög kontrast och bildskärpa. Alla dessa indikatorer överstiger avsevärt de för de första IPS-skärmarna.

Men utvecklarna av IPS-matriser slösade inte heller tid på att utveckla nya lösningar som gör att de kan uppnå högre prestanda i alla egenskaper. Så under nästan 13 års utveckling har flera förbättringar av IPS-matriser släppts:

• Super IPS – för att förbättra svarstiden;
• AS-IPS (Advanced Auper IPS). Denna teknik har gjort det möjligt att öka transparensen av själva matrisen, samtidigt som kontrasten och ljusstyrkan förbättras;
• Horisontal IPS – mer naturlig vit färg;
• Professionell IPS – ökar antalet färger till 1,07 miljarder Denna teknik anses vara den bästa bland LCD-skärmar. Samtidigt arbetade utvecklare för att förbättra svarstiden, tack vare vilken en E-IPS-matris föddes, med ett svar på 5 ms.

4. IPS- och icke-IPS-matris på en surfplatta: Video

Sådan utveckling har gjort det möjligt för IPS-matriser i LCD-skärmar att ta förstaplatsen. De intar ledande positioner i vår tid. Naturligtvis är det värt att notera att modern teknik TN+Film, Super LCD, Amoled och andra inte är nämnvärt sämre, och i vissa områden till och med överlägsna IPS-teknik. Därför, vilken skärm du ska välja super LCD eller IPS beror bara på dig, dina preferenser och krav.

5. Fördelar med IPS-matriser

Som nämnts ovan har moderna IPS-matriser ett antal fördelar. Utvecklare arbetar fortfarande med nya lösningar och förbättrar ständigt prestandan för skärmar som körs på IPS-matriser. Den största fördelen med IPS-skärmar är naturliga färger. Djupa och extremt naturliga svarta nyanser, såväl som rent vita, gör dessa displayer idealiska för dem som arbetar med fotografier.

Dessutom har IPS-skärmar de största betraktningsvinklarna utan distorsion eller färgförlust. Detta är en kontroversiell fördel, eftersom användaren vanligtvis befinner sig direkt framför monitorn eller tv:n. Dessutom har konkurrenter som Amoled, super LCD och TN+Film också stora vinklar som inte är nämnvärt sämre än IPS. Men faktum är fortfarande ett faktum. I detta avseende ligger IPS före.

Det finns naturligtvis nackdelar, till exempel högre kostnad jämfört med TN+Film, samt högre energiförbrukning, vilket är mycket viktigt för fristående enheter. Men i helheten av alla fastigheter har IPS-matriser fortfarande en ledande position, även om andra tekniker praktiskt taget inte släpar efter.

IPS (IPlanbyter) –högkvalitativ flytande kristall matris, som skapades för att eliminera de största nackdelarna med matriser baserade på teknik.

Funktionsprincip:

Ha vida vinklar recension, en av de bästa indikatorerna färgåtergivningskvalitet Och kontrast bland LCD matriser Men på grund av större steg, ett mellanskikt av kristaller och ett visst arrangemang av elektroder, har det en betydligt lägre O längre svarstid än matriser TN. Detta sker på grund av den längre tid som krävs för att placera alla kristallerna i önskad position.

De är populära bland entusiaster, grafiska formgivare, pre-press-proffs som arbetar med professionella grafikpaket där färgkvalitet, kontrast och nyansnoggrannhet är viktigt.

Dessa monitorer är lite använda O större tjocklek än TN modeller. Detta beror på behovet av att använda lampor som är mer kraftfulla när det gäller ljusgenomträngning och ljusstyrka, och därför kräver fler lager av diffusionsmaterial.

Hittas ofta IPS paneler upplysta av LED-bakgrundsbelysning. De använder antingen högeffekts lysdioder eller matriser med ökad ljustransmittans. Det första fallet används på stora paneler, det andra på små (skärmar, smartphones, surfplattor). Till exempel har de ökad ljusgenomsläpplighet S-IPS II Och E-IPS. Allt detta kommer naturligtvis inte utan att kompromissa med matrisens egenskaper.

Bland konkurrenterna IPS Man kan identifiera matriser som har sina nackdelar, men också fördelar i form av till exempel betydligt bättre statisk kontrast.

De vanligaste typerna och bokstavsbeteckningarna av IPS-matriser:

S-IPS (Super-IPS) – utvecklades i 1998 år, som förbättrad standardteknik IPS. Har förbättrad kontrast och snabbare svarstid än originalmatrisen.

AS-IPS (Avancerad Super-IPS, 2002 ) - i jämförelse med S-IPS matris, har kontrasten och transparensen för själva matrisen förbättrats, vilket förbättrar ljusstyrkan.

H-IPS (Horisontell-IPS, 2007 ) – kontrasten har förbättrats ytterligare, och den vita färgen har också optimerats, vilket gör den mer realistisk. Skapad för professionella fotoredigerare, designers, 3D/2D hantverkare osv.

P-IPS (Professionell-IPS, 2010 ) – ger 102 -Procentuellt spektrum av färgrymd NTSC Och 98 -procentsats Adobe RGB (30 bitar eller 10 bitar per subpixel ( 1,07 miljarder färger)), vilket gör detta LCD teknologi, en av de bästa i världen. Dessutom har responstiden och djupet förbättrats. Äkta färg läge. Är en sort H-IPS. Det anses med rätta professionell typ av matriser och dess pris är fortfarande ett av de högsta.

E-IPS (Förbättrad-IPS, 2009 ) - förbättrad svarstid (upp till 5 ms), förbättrades transparensen, vilket gjorde det möjligt att använda mindre kraftfulla och billigare bakgrundsbelysningslampor. Det är värt att notera att dessa förbättringar med största sannolikhet inte kommer att ha den bästa effekten på färgåtergivningen och kvaliteten på halvtoner, eftersom en del av kristallerna har skurits ner, rent tekniskt. Också en variation H-IPS.

S-IPS II - liknande egenskaper till E-IPS. Något mindre glöd(glöd) effekt. I huvudsak inte ett derivat H-IPS, men anses vara en separat gren.

Främjandet och utvecklingen av dessa matriser utförs huvudsakligen av företaget LG-skärmar.

I slutet av 2011år, ett alternativ till matriser från LG, en koreansk elektroniktillverkare Samsung. Utvecklingen fick namnet PLS (Växling från plan till linje) och förutom det liknande namnet är det också baserat på IPS principer för matriskonstruktion.

PLS — matriser har mer fördelaktiga egenskaper i förmågan att placera pixlar tätare, med hög ljusgenomsläpplighet och ljusstyrka, samt något lägre energiförbrukning än IPS. Men det är PLS och betydande nackdelar. Lägst kontrast bland LCD matriser, färgomfång inte längre sRGB.

Dessa två brister utesluter automatiskt skapande Samsung från professionella lösningars läger, men tänjer på gränserna för massmarknaden, där utvecklingen i själva verket var inriktad.

Matriser PLS, kommer med största sannolikhet att användas både i bildskärmar och i tv-apparater, smartphones och surfplattor hos företaget och dess partners.

I moderna digitala enheter (bildskärmar, TV-apparater, smartphones, surfplattor, etc.) används oftast matriser med flytande kristaller (LCD) för att visa bilder. En av teknikerna för att konstruera denna matris är IPS. Bokstavligen, översatt från engelska – i planväxling – betyder "växling i ett plan".

För att förstå vad denna omkoppling är och varför den behövs, är det nödvändigt att förstå exakt hur bilden är uppbyggd på LCD-skärmen.

Allmänna principer för att konstruera en LCD-matris

Efter att ha ersatt katodstrålerör ingår tekniken för att konstruera LCD-skärmar som ett nyckelelement flytande kristallmatris. Denna matris är placerad på framsidan av monitorn. Eftersom matrisen bara komponerar bilden kräver den en bakgrundsbelysning, som är en del av displayen. LCD-matrisen består av följande element, som är strukturellt implementerade i form av lager:

• färgfilter;
• horisontellt filter;
• transparent elektrod (front);
• faktiska flytande kristallfyllmedel;
• transparent elektrod (bakre);
• vertikalt filter.

Denna flerskiktsstruktur kan också inkludera speciella antireflekterande lager, skyddande beläggningar och sensorlager (vanligtvis kapacitiva), men de är inte nyckeln till att visa bilden. Själva bilden är byggd av pixlar, som är bildade av subpixlar av grundfärger (RGB): röd, grön och blå. Ljus som passerar från matrisens baksida passerar genom både polariserande filter och LCD-skiktet, genom ett färgfilter. Färgfiltret färgar dessa ljusströmmar till en av tre RGB-färger. Principen att konstruera pixlar från subpixlar är ett separat omfattande ämne och kommer inte att diskuteras inom ramen för denna recension.

Faktiskt, LCD-tekniken i sig är, hur ljusstrålen kommer att passera till användaren. Och om det går över, hur ljust blir det. LCD-matriskristaller i celler sänder ljus eller inte, beroende på vilken spänning som appliceras på elektroderna. Matrisens effektivitet bestäms av tekniken för dess konstruktion och materialet som används. Idag är TN- och IPS-matriser och deras förbättrade varianter mest utbredda.

Teknik för att konstruera TN-matriser

Historiskt sett dök denna typ av matris upp betydligt tidigare än IPS. Bokstavligen betyder TN (engelska: "twisted nematic") "vriden kristall." Den här frasen definierar perfekt hur det fungerar. Kristallmolekylerna i deras lager är vridna 90° i förhållande till varandra. De upptar denna position om ingen spänning läggs på elektroderna i deras subpixel. I det här fallet passerar ljus fritt (på grund av att polarisationsvinkeln för det andra filtret skiljer sig 90° från det första).

När spänning appliceras på elektroderna, flyttar kristallmolekylerna från ett fritt tillstånd till ett ordnat: längs ingångsfiltrets polarisationslinje. På grund av detta går inte ljuset utöver det andra filtret och subpixeln färgas inte i samma färg som filtret, utan degenererar till svart.

• Fördelar:
  • kostnaden för att tillverka matriser är minimal,
  • Svarstiden är den snabbaste, vilket är väldigt viktigt för speldatorer.
• Minus:
  • dåliga betraktningsvinklar, ljusstyrka och färgåtergivning ändras avsevärt när de ses på enheten inte i rät vinkel;
  • mycket låg kontrast, på grund av vilken bilden blekas och den svarta färgen är mycket ljus (inte alls lämplig för professionell grafik).
• Död pixel samtidigt har den alltid en vit färg (om det inte finns någon spänning på elektroderna är filtret alltid öppet).

Teknik för att konstruera IPS-matriser

Växlingskristaller i IPS sker i ett plan, vilket faktiskt är vad den ursprungliga formen av namnet säger (på engelska - "in plane switching"). I sådana matriser är alla elektroder placerade på en – det bakre substratet. I frånvaro av spänning på elektroderna intar alla kristallmolekyler en vertikal position och ljus passerar inte genom det externa polarisationsfiltret.

Att slå på det flyttar molekylerna till en vinkelrät position, och det externa filtret upphör att vara ett hinder: ljusflödet passerar fritt.

De viktigaste funktionerna i denna teknik är följande.

• Fördelar:
  • ljusa och rika färger på grund av förbättrad kontrast, svart färg är alltid svart (kan användas i professionell grafik);
  • bred betraktningsvinkel upp till 178°.
• Minus:
  • svarstiden har ökat på grund av att elektroderna nu bara är placerade på ena sidan (kritiskt för spelapplikationer);
  • högt pris.
• Död pixel samtidigt har den alltid en svart färg (om det inte finns någon spänning på elektroderna är filtret alltid stängt).

Som framgår av listan är alla nackdelar och fördelar med IPS symmetriska till TN. Detta bekräftar ytterligare orsaken till dess utseende: tekniken är en kompromiss och var avsedd att eliminera de viktigaste nackdelarna med sin föregångare. Idag kan man förutom namnet IPS, som används av Hitachi, hitta namnet SFT (superfin TFT), som används av NEC.

Döda pixlar, oavsett vad de är (vita eller svarta) klassas inte som vare sig för- eller nackdelar. Det är bara en funktion. Om pixeln är vit kanske detta inte är särskilt irriterande när man bearbetar text på en ljus bakgrund, men det är obekvämt när man tittar på mörka scener. Svart är motsatsen: det kommer inte att märkas på mörka scener. Hur det än må vara, typen av fel – en död pixel – är alltid ett minus, men det varierar på olika matriser.

Typer av IPS-matriser

För att förbättra de viktigaste egenskaperna hos monitorskärmar, typer av IPS-matriser.

• Super - IPS (S-IPS). Tack vare implementeringen av overdrive-teknik förbättras kontrasten och svarstiden minskar. I sin modifiering Advanced super - IPS (AS-IPS) förbättrades dess transparens ytterligare.
• Horisontell - IPS (H - IPS). Används i professionella grafikapplikationer. Avancerad True Wide Polarizer-teknologi används, vilket gör färgens enhetlighet över hela ytan mer enhetlig. Kontrasten har också förbättrats och den vita färgen optimerats. Minskad svarstid.
• Förbättrad IPS (e-IPS). Utökade bländaren för öppna pixlar. Det hjälper att använda billigare bakgrundsbelysningslampor. Dessutom reduceras svarstiden till 5 ms (mycket nära TN-nivåer). S-IPS 2 är en förbättring. Den negativa effekten av pixelglöd har minskat.
• Professionell IPS (P - IPS). Antalet färger har utökats avsevärt och antalet potentiella positioner för subpixlar har utökats (4 gånger).
• Avancerad högpresterande IPS (AH-IPS). I denna utveckling har upplösningen och antalet punkter per tum ökat. Samtidigt har energiförbrukningen blivit lägre och ljusstyrkan ökat.

Separat värt att notera PLS (Plane to line switching) matris, som är en Samsung-utveckling. Utvecklaren lämnade ingen teknisk beskrivning av sin teknik. Matriserna undersöktes under ett mikroskop. Inga skillnader hittades mellan PLS och IPS. Eftersom principerna för att konstruera denna matris liknar IPS, särskiljs den ofta som en sort och inte en oberoende gren. I PLS är pixlarna tätare, ljusstyrkan och strömförbrukningen är bättre. Men samtidigt är de betydligt sämre i färgskala.

Val av bildskärm: TN eller IPS

Skärmar byggda på TN- och IPS-teknologier är de vanligaste idag och täcker nästan hela utbudet av behov på budgeten och, delvis, den professionella marknaden. Det finns andra typer av VA-matriser (MVA, PVA), AMOLED (med bakgrundsbelysning av varje pixel). Men de är fortfarande så dyra att distributionen är liten.

Färgåtergivning och kontrast

Bildskärmar med IPS-matris har mycket bättre kontrast än TN. Samtidigt är det mycket viktigt att förstå: om hela bilden är helt mörk eller ljus, är sådan kontrast helt enkelt möjligheten till bakgrundsbelysning. Ofta dämpar tillverkare helt enkelt bakgrundsbelysningen när de fyller jämnt. För att säkerställa kvaliteten på kontrasten bör du visa en schackbrädefyllning på skärmen och kontrollera hur olika de mörka områdena kommer att vara från de ljusa. Som regel blir kontrasten i sådana tester 30–40 gånger mindre. Ett schackbrädeskontrastförhållande på 160:1 är ett acceptabelt resultat.

Färgåtergivning av IPS-skärmar utförs praktiskt taget utan distorsion, till skillnad från TN. Ju högre kontrast, desto rikare blir bilden på skärmen. Detta kan vara användbart inte bara när du arbetar med foto- och videobehandlingsprogram, utan också när du tittar på film. Men det finns förbättrade versioner av TN-matriser, till exempel Retina från Apple, som praktiskt taget inte förlorar färgåtergivning.

Betraktningsvinkel och ljusstyrka

Kanske är denna parameter en av de första som visas fördelarna med IPS jämfört med sin billigare konkurrent. Den når 170 - 178°, medan den i den förbättrade versionen - "TN + film" är i intervallet 90 - 150°. I den här parametern vinner IPS. Om du tittar på TV hemma med en liten grupp, så är detta inte kritiskt, men för smartphones, när du vill visa någon något på skärmen, kommer förvrängningen att vara betydande. Därför används oftast matriser av IPS-typ på dem.

När det gäller ljusstyrka egenskaper gynnas även IPS-skärmar. Stora ljusstyrkavärden och TN-matriser gör bilden helt enkelt vitaktig utan svarta nyanser.

Svarstid och resursförbrukning

Ett mycket viktigt kriterium, speciellt om användaren ofta spelar applikationer med dynamiskt föränderliga scener. För skärmar baserade på en TN-matris når denna parameter 1 ms, medan den för de bästa och dyraste S-IPS-versionerna bara är 5 ms. Även om detta resultat också är bra för IPS. Om hög FPS är viktigt för användaren och han inte vill betrakta spåren från objekt, bör valet vara en TN-matris.

Förutom hastigheten för bildbyte har TN-skärmar ytterligare två fördelar: låg kostnad och låg strömförbrukning.

Pekskärm och mobila enheter

Nyligen har enheter med kapacitiva pekskärmar. Som regel är de utrustade med IPS-matriser på grund av det höga antalet punkter per tum. Ju högre punkttäthet, desto jämnare visas teckensnitten på surfplattans skärm (även pixlarna går inte att urskilja för ögat). När du använder TN-matriser i smartphones eller surfplattor kommer bildens kornighet att märkas mycket. I monitorer och TV-apparater är denna parameter inte kritisk.

Som regel är enheter som kräver en pekskärm utrustade med en touchbeläggning. Eftersom TN-matriser oftast väljs på grund av deras låga kostnad, kommer ett så dyrt attribut som en kapacitiv skärm på en genomsnittlig budgetskärm med en 24-tums upplösning helt enkelt att vara ett slöseri med pengar. På en liten yta på en surfplatta eller smartphone (upp till 6 tum) är en kapacitiv skärm helt enkelt nödvändig.

Det är just på grund av billighetsfaktorn TN-matris från IPS kan urskiljas genom att trycka: När du trycker på TN-skärmen börjar bilden under fingret och runt det att bli suddiga i vågor med en spektral gradient. Därför, när du väljer en mobil enhet, är valet till förmån för IPS för denna parameter helt enkelt uppenbart.

Slutsats

Att välja en bildskärm eller TV, kan användaren fortfarande undra om han ska spendera pengar på en IPS-skärm. De föredrar att ta skärmytan på sådana enheter från 24 tum och uppåt. Som ett resultat kan en dyr och energikrävande matris inte motivera sin investering om du inte planerar att utföra professionellt arbete med grafik. Dessutom, om en bildskärm behövs för dynamiska datorspel, är en TN-matris att föredra.

Den obestridliga fördelen med en IPS-matris när du köper en mobil enhet: en smartphone eller surfplatta. Hög pixeltäthet, högkvalitativ färgåtergivning och hög kontrast – alla dessa egenskaper hjälper dig att använda skärmen både i solen och inomhus. Att jämföra bildskärmar för grafikarbete kommer alltid att gynna IPS. Sådana investeringar kommer att motivera sig själva och kommer att vara mindre än att köpa dyrare enheter baserade på VA-matriser.

De flesta användare vet numera att det finns någon slags IPS-matris (till exempel på deras telefon), men bara ett fåtal kan verkligen svara på frågan om vad det är.

Faktum är att denna förkortning står för "In Plane Switching" och betyder bokstavligen "Switching within plans."

Tidigare användes den i tv-apparater och i professionella, men nu kan den ses i telefoner, surfplattor och annan liknande utrustning.

Anledningen till att IPS är så populärt är dess låga kostnad. Låt oss nu gå vidare till en direkt analys av tekniken.

Displayteknik

Om du någonsin har studerat strukturen för flytande kristallpanelen på din bildskärm eller TV kommer du lätt att förstå vad vi kommer att prata om härnäst.

I det här fallet består panelen av följande element:

Främre och bakre polarisatorer.

Ljusfilter.

Guider för flytande kristaller.

Själva flytande kristallerna.

Elektroder.

Styrtransistorer.

Bakgrundsbelysning.

Du kan tydligt se platsen för alla dessa element i figur 1.

Kristaller i sådana matriser roterar när ett elektriskt fält appliceras, och de gör detta samtidigt, det vill säga tillsammans. Detta är förresten huvudfunktionen hos IPS. Tack vare detta tillvägagångssätt var det möjligt att uppnå en betydande ökning av betraktningsvinkeln. Nu är det 178°, både horisontellt och vertikalt.

För jämförelse, här är två diagram över andra typer av paneler - TN och VA.

Ris. 2 Visuell visning av TN- och VA-paneler

Som du kan se, här roterar de flytande kristallerna helt annorlunda, och bilden är inte så ljus, mättad och kan inte ses från en vinkel på 178 o.

Låt oss nu gå igenom ovanstående element. Som du vet är en polarisator en enhet som låter dig få polariserad optisk strålning från strålning med godtycklig polarisation.

Med andra ord, den här enheten framhäver en del av naturligt ljus som har en tråkig polariseringsnivå när den reflekteras från en yta. Detta behövs för att visa bilden.

Därefter kommer filtren. De är placerade i två, och så att den ena vänds vinkelrätt mot den andra. Följaktligen passerar inte ljus genom det första filtret. Tack vare detta är det möjligt att uppnå en nästan perfekt visning av svart färg (naturligtvis finns inget perfekt i världen, men ändå). Intressant nog är alla "döda" pixlar av samma anledning svarta och inte vita.

Vid denna tidpunkt roterar molekylerna 90° och börjar sända ljus.

Denna process underlättas av kontrolltransistorer. Nästa är en annan polarisator och en bakgrundsbelysningsenhet.

Som du kan se, i de andra typerna av matriser ovan, händer allt helt annorlunda. Den största skillnaden är konfigurationen av kristallerna. Men detta arrangemang av alla element ger ett antal betydande fördelar jämfört med konkurrenter, som vi kommer att prata om senare. Låt oss titta på detta mer i detalj.

Fördelar

Här är en lista över funktioner som gör IPS före andra typer av matriser på marknaden:

Färgen är nästan exakt densamma som originalet.Åtminstone förmedlas färgskalan ganska adekvat. Grovt sett finns det ingen förvrängning av färger när de överförs från källan. Dessutom är detta relevant för olika synvinklar. Du kan se ett diagram över färger och betraktningsvinklar i figur 3 av de tre ovan nämnda typerna av matriser - IPS, TN och VA. Detta kan bero på den konstanta färgtemperaturen.

Bästa responsen vid övergång från grått till grått. Det är sant, om vi pratar om andra varianter, så fungerar TN-matrisen verkligen bättre där. Men det här är redan väldigt bra.

Ökat tryckmotstånd. Om vi ​​pratar om samma VA, då om du trycker hårt på skärmen, kommer en förvrängd reaktion och felaktig pixelrörelse att uppstå. Folk kallar detta "spänning". Som du förstår är sådana fenomen inte normala för skärmar.

Den viktigaste fördelen är ljusa och rika färger. Det är sant att det finns mer kraftfulla alternativ i detta avseende, till exempel AMOLED - en egenutvecklad Samsung-utveckling. Men det kostar också en storleksordning mer produktionsmässigt.

Vissa läkare och experter hävdar också att IPS är mindre skadligt för ögonen än andra typer av skärmar. Men detta är nästan omöjligt att verifiera, så vi överlåter detta uttalande till din bedömning - tro det eller ej. IPS har i alla fall tillräckligt med fördelar.

Typer av matriser

Låt oss titta på de typer av IPS som användes tidigare och som används nu.

Detta kommer att göra det möjligt för oss att följa teknikens utveckling.

Så här är de typer av matriser som finns:

Faktiskt, Detta är den allra första generationen av denna teknik och vi har redan diskuterat dess funktioner ovan.

Super-IPS eller S-IPS (förkortat). Jämfört med den första generationen har detta förbättrad kontrast och snabbare svarstid. Det vill säga att bilden, grovt sett, kom upp på skärmen snabbare än tidigare och var av högre kvalitet.

Avancerad Super-IPS eller AS-IPS. Transparensen i matrisen har ökats, vilket resulterar i högre ljusstyrka. Kontrastnivån har också blivit högre.

Horisontell-IPS eller H-IPS. Den huvudsakliga förbättringen gällde den vita färgen – den har blivit mer optimerad. Tack vare detta visade sig bilden vara mycket mer realistisk.

Enhanced-IPS eller E-IPS. Transparens och svarstid har blivit bättre och själva tekniken är billigare att tillverka. Intressant nog har färgåtergivningen också blivit en storleksordning bättre.

Professional-IPS eller P-IPS. I det här fallet har färgomfånget genomgått betydande förbättringar. Specifikt, enligt Adobe RGB-standarden var täckningen 98 %, och i NTSC var den 102 %. När tekniken uppfanns (och det här är 2010) var den en av de bästa i världen.

Plane-to-line switching eller PLS. I själva verket är detta en separat teknik, men den är baserad just på principerna för IPS, så den kan också säkert inkluderas i denna lista. Skillnaden från dess stamfader är förmågan att placera pixlar mycket tätare, samt en högre förmåga att överföra ljus och hög ljusstyrka. Även PLS har lägre strömförbrukning än IPS. Men de används fortfarande mycket mer aktivt.

Kanske kommer utvecklingen av denna teknik i framtiden att leda till skapandet av en helt unik matris, som i alla avseenden kommer att överträffa resten. Det är värt att prata mer specifikt om utsikterna för utvecklingen av matrisen.

Utvecklingsutsikter

Idag är IPS en av de mest aktivt använda typerna av matriser för att visa bilder.

Dess främsta fördel är låg produktionskostnad med ganska hög bildkvalitet.

Många företag anser idag att utvecklingen av teknik med sådana skärmar är huvudinriktningen för deras verksamhet.

Nästan alla kinesiska smartphones, med sällsynta undantag, har just sådana skärmar, och tillverkare kommer inte att ändra någonting.

Om inte någon uppfinner en teknik som ger bättre bilder till en lägre kostnad kommer absolut ingenting att förändras inom en snar framtid. Nu finns det tekniker som ger en bild av högre kvalitet eller är billigare, men ingen annan matris kombinerar båda dessa egenskaper. Låt oss slutligen titta på vem som kan konkurrera med IPS på marknaden.

Konkurrenter på marknaden

Det är något mellan matrisen i fråga och TN.

Förresten, vi betraktar inte den senare som en konkurrent, eftersom bilden där är helt dålig jämfört med IPS.

PLS kan också vara en värdig konkurrent.

Det har, som vi sa ovan, ett antal fördelar.

AMOLED kan anses vara den starkaste konkurrenten. Ja, det är dyrare, men bilden är av så hög kvalitet att folk är villiga att betala mer. I figur 5 kan du se en visuell jämförelse av dessa två typer. Fördelen är uppenbar. Och det finns även Super-AMOLED, som tystar även vanlig AMOLED.

Men så länge IPS är billigt kommer det att användas överallt.

För bara några år sedan baserades valet av bildskärm för en persondator på priskategorin, där det stod klart att en dyrare enhet hade en högkvalitativ matris och en billig bildskärm inte lyste med egenskaper. För närvarande är bildskärmsmarknaden uppdelad efter skärmstorlek varje tillverkare producerar enheter med olika matristeknologier. På grund av detta har inköpsvalet blivit mer komplicerat. Den här artikeln hjälper användare att välja rätt bildskärmsmatristyp. Vilken skärm som är bättre att köpa på marknaden, för vilka ändamål och hur den skiljer sig från konkurrenterna kommer att presenteras i en tillgänglig form.

För att göra det tydligare

Innan du väljer typ av monitormatris måste du förstå principen för dess funktion, samt identifiera alla fördelar och nackdelar. Efter att ha sammanställt en lista över behov (för vilka ändamål den här enheten köps), kommer det att vara mycket enkelt att jämföra vad som är verkligt med vad som önskas. Om du inte påverkar skärmstorleken fördelas användningen av monitorn efter behov i flera grupper:

1. Kontorsmonitor. En hög kontrastnivå är det enda kravet.
2. Designers dator (foto, pre-press). Exakt färgåtergivning är viktigt.
3. Multimedia. Att titta på film kräver breda betraktningsvinklar och äkta svart färg på skärmen.
4. Speldator. En viktig indikator är matrisens svarstid.

Produktionstekniken och rörelsen av elektroner mellan matriser är osannolikt intressanta för någon, så den här artikeln kommer att diskutera fördelar och nackdelar, och även använda data från media - recensioner från ägare och rekommendationer från säljare. Efter att ha tagit reda på vilka tekniker som finns, återstår bara att kombinera dem med de angivna kraven och de medel som tilldelats för köp av monitorn.

Den statligt anställde ger inte upp tjänster

Monitormatristypen TN (Twisted Nematic) anses vara en långlivare bland sina konkurrenter på marknaden. På grund av dess låga pris och tillgänglighet installeras bildskärmar med denna matris i alla statliga och utbildningsinstitutioner, kontor för många företag runt om i världen och i stora företag. Enligt statistiken har 90% av alla bildskärmar i världen en TN-matris. Tillsammans med priset är en annan fördel med en sådan bildskärm den korta svarstiden för matrisen. Denna parameter är mycket viktig i dynamiska spel, där renderingshastigheten spelar en avgörande roll.

Men färgåtergivningen och betraktningsvinkeln för sådana monitorer fungerade inte. Inte ens uppgradering av TN-matrisen genom att lägga till ett extra lager för att öka betraktningsvinklarna gav bara "+film" till namnet på skärmtypen. Vi får inte glömma energiförbrukningen, som avsevärt överstiger alla konkurrenters driftsläge.

Men ändå

Förutom kontorsanvändning är TN+film den bästa typen av monitormatris för spel. De flesta spelare föredrar trots allt att överbetala för högpresterande komponenter som en processor eller grafikkort, men de kan spara pengar på skärmen. Glöm dock inte färgåtergivning i moderna spel, utvecklare försöker göra handlingen så realistisk som möjligt, och utan en riktig återgivning av alla färger och nyanser kommer detta att vara mycket svårt att uppnå.

Som ett resultat, förutom det låga priset och korta svarstiden, kommer TN-matrisen inte att kunna överraska en potentiell köpare med någonting. När allt kommer omkring är det väldigt svårt att ignorera bristerna:

1. Låg färgåtergivning med oförmåga att visa perfekt svärta. Defekten är synlig när man tittar på dynamiska filmer där all action utspelar sig i mörkret - "Van Helsing", "Harry Potter and the Deathly Hallows", "Dracula" och liknande.
2. Den låga produktionskostnaden leder till en hög sannolikhet att förvärva en defekt matris, vars döda pixel är omedelbart synlig, eftersom den är målad vit.
3. Mycket låga betraktningsvinklar gör att du inte kan betrakta bilden på skärmen med en stor familj.

Ett steg i rätt riktning

Monitormatrisen typ VA (Vertical Alignment) använder teknik med vertikal ordning av molekyler, och är i det postsovjetiska rymden mer känd under MVA- eller PVA-markeringarna. Och på senare tid lades suffixet "S", som står för "Super", till de befintliga ändringarna, men bildskärmarna fick inga speciella egenskaper jämfört med sina konkurrenter, förutom att de blev något dyrare.

VA-tekniken var avsedd att eliminera defekter i TN+filmmatriser, och tillverkare kunde uppnå vissa resultat, men när man jämför dessa två skärmar kommer användaren att upptäcka att de har motsatta egenskaper. Det vill säga, nackdelarna med VA-matriser är fördelarna med TN, och fördelarna med VA är nackdelarna med billiga matriser. Vad tillverkarna tänkte är okänt, men situationen på marknaden har ännu inte förändrats för dessa matriser, även med införandet av "Super"-etiketten.

För- och nackdelar med VA-teknik

Om VA-tekniken jämförs med den billigaste matrisen på marknaden, TN+film, så är fördelarna uppenbara: utmärkta betraktningsvinklar, mycket högkvalitativ färgåtergivning med djupa svärta. I huvudsak är denna typ av fotomonitor den bästa i sin prisklass. Det enda som förvirrar mig är svarstiden. Jämfört med en billig TN-skärm är den flera gånger högre. Naturligtvis kommer en enhet med en sådan matris inte att vara lämplig för spelälskare, eftersom den dynamiska bilden ständigt blir suddig.

Men designers, layoutdesigners, amatörfotografer och alla proffs som behöver arbeta med riktiga färger och dess nyanser kommer att gilla bildskärmar med VA-teknik. Dessutom förvränger inte den breda betraktningsvinkeln, även med en stark lutning, bilden på skärmen. Sådana monitorer är lämpliga för multimedia - att titta på alla filmer med din familj kommer att vara intressant, eftersom skärmen ger möjlighet att se riktig svart färg och inte dess sken i form av femtio nyanser av grått.

Utan brister?

IPS-matriser och deras olika modifieringar har funnits på marknaden ganska länge. Deras kostnad är dock inte lika attraktiv för köpare som de oklanderliga egenskaperna hos skärmar som använder en dyr typ av monitormatris. Endast Apple vet vilken skärm som är bättre för en affärsman och designer, VD för ett företag eller en resenär, eftersom alla dess enheter, utan undantag, har IPS (In-Plane Switching) matristeknologi.

Från år till år visas alla typer av tekniker, experter försöker förbättra kvaliteten på en redan dyr och högkvalitativ matris, som ett resultat av vilket det finns ett antal modifieringar på marknaden: AH-IPS, P-IPS , H-IPS, S-IPS, e-IPS. Skillnaden mellan dem är liten, men den finns där. Till exempel har e-IPS (Enhanced) teknik som ökar skärmens kontrast och ljusstyrka, och även minskar svarstiden. Den professionella P-IPS-serien kan visa 30-bitars färg, men det är synd att användaren inte tydligt märker detta.

Nå dina drömmar

Utan att gå in på att dechiffrera modifieringarna av IPS-matrisen kan du se att denna teknik är en slags symbios av VA- och TN+filmproduktion. Naturligtvis valdes bara de fördelar som fanns i en enhet. Till exempel är typen av monitormatris AH-IPS (Advanced High Performance) en direkt konkurrent till plasmapaneler, som inte har några analoger i världen när det gäller högupplöst bildåtergivningskvalitet. Ett så allvarligt uttalande gjordes redan 2011, men bortsett från det höga priset för en enhet med en AH-IPS-matris har det ännu inte varit möjligt att bevisa dess överlägsenhet.

Och ändå, om en spelälskare har en fråga om vilken typ av monitormatris att välja - IPS eller TN, skulle det rätta beslutet vara att köpa en dyrare och högkvalitativ skärm. Även om priset på enheten är flera gånger högre än sin billiga konkurrent, blir det mer intressant att spendera tid med din favoritleksak. När allt kommer omkring kommer realistisk bildkvalitet alltid att förbli på första plats.

Roliga speltillverkare

Vi kommer att prata i första hand om den koreanska jätten Samsung, som ständigt strävar efter att uppfinna ny teknik, men det lyckas inte alltid, för tillsammans med kvaliteten är köparen också intresserad av kostnaden för enheten, som av någon anledning tenderar att öka oproportionerligt.

Genom att introducera en pixelseparationsteknik har Samsung uppnått bättre bildskärpa. Detta märks främst på skärmen när du skriver flerfärgad text med litet teckensnitt. Tekniken godkändes av många layoutdesigners och bildskärmar med PVA-märkningar hittade snabbt fans.

WVA-monitormatristypen var en förbättrad version av teknologi från Samsung, och att döma av enheternas låga kostnad konkurrerade den fritt på marknaden. Bristen med matrisens svarshastighet i alla enheter skapade med VA-teknik har inte eliminerats.

Radikal lösning

Typen av monitormatris AH-IPS var endast av intresse för köpare i utvecklade länder i världen. När allt kommer omkring, för bästa kvalitet måste du betala ett mycket stort belopp, vilket är bortom medel för invånarna i det postsovjetiska utrymmet. Och det är ingen idé att köpa en bildskärm som är något dyrare än en modern persondator. Därför var tillverkare av dyra enheter tvungna att minska kostnaderna för teknik genom att minska kvaliteten i produktionen av komponenter. Så här dök en ny typ av monitormatris PLS (plane-to-line switching) ut på marknaden.

Efter att ha analyserat egenskaperna och studerat funktionsprincipen för den nya matrisen, kanske du tror att detta bara är en förbättrad modifiering av PVA-matrisen från Samsung. Detta är sant. Som det visade sig utvecklade tillverkaren denna teknik för länge sedan, men dess implementering inträffade ganska nyligen, när det fanns en enorm prisskillnad mellan medelklass och dyra enheter, och det fanns ett akut behov av att fylla den tomma prisnischen.

Vem vann?

Tydligen är detta det enda fallet när i kriget mellan tillverkare för försäljningsmarknaden vinner köparen, som får en värdig enhet när det gäller dess egenskaper till ett pris som är ganska acceptabelt för honom. Nackdelen är det lilla urvalet av tillverkare, eftersom Samsung inte har släppt tekniken bortom sina oro, så det koreanska varumärket har få konkurrenter - Philips och AOC.

Men inför valet av vilken typ av monitormatris som är bättre - IPS eller PLS, kommer en potentiell köpare som bestämmer sig för att spara pengar definitivt att föredra den senare. Trots allt är det faktiskt inte så stor skillnad mellan enheterna. Och om du uppmärksammar det faktum att de flesta mobila enheter, inklusive surfplattor, har en PLS-matris, som mycket ofta presenteras av säljaren som en dyrare IPS, så föreslår bara en slutsats sig själv.

I jakten på perfektion

För inte så länge sedan introducerade Sharp en typ av monitormatris gjord med IGZO-teknik (indium, gallium och zinkoxid). Enligt tillverkaren har materialet mycket hög ledningsförmåga och lägre strömförbrukning, vilket resulterar i en högre pixeltäthet per kvadrattum. I huvudsak är IGZO-tekniken lämplig för produktion av 4K-upplösningsmonitorer och alla mobila enheter producerade i Ultra HD-format.

Tekniken är långt ifrån billig och priserna på bildskärmar och TV-apparater med IGZO-matris slår världsrekord. Det välkända företaget Apple kom dock mycket snabbt i koll och slöt kontrakt med matristillverkaren. Det betyder att denna teknik är framtiden det enda som återstår är att vänta på att priset sjunker på världsmarknaden.

Bästa valet för spelare

Efter att ha studerat befintlig produktionsteknik kan du utan att tveka bestämma vilken typ av monitormatris som är bättre. För spel är svarstid och färgåtergivning en prioritet, så valet här är begränsat. För den som vill spara pengar är en enhet med en PLS-matris helt lämplig. Även om valet bland tillverkare är litet, är det möjligt att välja mellan modifieringarna. Förutom standardtypen av matris erbjuder tillverkaren en förbättrad Super-PLS-modell, där ljusstyrkan och kontrasten är högre, och skärmen låter dig visa en upplösning som överstiger FullHD.

Men om priset på frågan inte är avgörande för köparen, kommer en IPS-skärm att låta dig njuta av den mest realistiska bilden. Du kommer inte att kunna bli förvirrad i markeringarna, eftersom de alla handlar om att förbättra betraktningsvinkeln och den dynamiska kontrasten. Den enda skillnaden är priset - ju bättre, desto dyrare. Genom att ge företräde åt en enhet med en IPS-monitormatristyp kommer en spelare inte att gå fel.

Fotobehandling och grafik är en prioritet

Det är tydligt att en IPS-enhet är lämplig för designers och layoutdesigners. Men är det någon mening med att betala för mycket? När allt kommer omkring innebär fotobehandling och layout att arbeta med färger och deras nyanser. Matrisens svarstid beaktas inte alls. Proffs rekommenderar att inte slösa pengar och välja en VA-typ av monitormatris. Ja, det här är gammal teknik, ja, det här är det senaste århundradet, men när det gäller "pris-kvalitet"-kriterier har matriser av denna typ inga konkurrenter. Och om du vill köpa några av de nya produkterna kan du välja en PLS-matris.

Om det finns ett behov av att arbeta på en högupplöst bildskärm, till exempel 4K, rekommenderar proffs att ge företräde åt IGZO-enheter. Deras pris är inte så långt från de populära IPS-skärmarna, men de är utan tvekan bättre i kvalitet.

Multimediaälskare kan spara pengar

Konstigt nog, men för dem som gillar att titta på filmer på en skärm och surfa på Internet är det tillräckligt att köpa en enhet med en TN+filmmatris. En billig pryl med förbättrad skärm kan enkelt ersätta en liten TV. Problemet kan bara dyka upp i mörka dynamiska scener, där tittaren istället för en svart bakgrund måste observera ett grått moln. Om detta är kritiskt måste du titta mot VA-matriser. Ja, priset är högre, men problemet med färgåtergivning kommer att lösas. Dessutom kommer köparen att få mycket hög kontrast och stora betraktningsvinklar. Glöm inte matrisens fysiska upplösning - ju högre den är desto bättre blir bilden.

Office-alternativ

Det verkar som om den universella typen av TN+filmmonitormatris skulle vara perfekt för att arbeta med text. Men som praktiken visar är det extremt obekvämt att arbeta med finstilt bakom en sådan skärm. Och om en bildskärm köps specifikt för att arbeta med stora volymer text, bör du oroa dig för din syn. Den teknik som ligger närmast TN till ett överkomligt pris är VA. Oavsett tillverkare och skärmstorlek kommer en sådan enhet att låta dig sitta vid datorn i mer än en timme utan problem.

När du väljer en bildskärm för kontorsarbete bör uppmärksamhet ägnas åt både storleken och den fysiska upplösningen av matrisen. Diagonalen på skärmen för att arbeta med text bör inte överstiga avståndet från användarens ögon till matrisen. Det rekommenderas också att välja kontorsmonitorer med bildförhållandet 4:3, eftersom mer läsbar information placeras på skärmen i detta förhållande.

Ny trend: för din älskade

Efter att ha studerat all befintlig teknik för flytande kristallskärmar, innan han väljer typ av monitormatris, bör en potentiell köpare bekanta sig med informationen som erhålls genom användarundersökningar i media.

1. Skärmen är ett hållbart köp. Det vill säga att nästa förvärv, med stor sannolikhet, inte kommer att ske tidigare än om 10 år.
2. I 99 % av fallen sammanfaller inte de angivna kraven på utrustning med driftsförhållandena. Det vill säga, spelstrider äger rum på en kontorsmonitor, medan endast nyhetsflöden visas på elitenheter.
3. Multi-anslutning. För enkelhetens skull ansluter 25% av användarna i världen flera bildskärmar (2, 3, 4) till en dator, och antalet sådana ägare växer ständigt. Bekvämligheten är att varje ansluten enhet har en specifik roll - spel, filmer, kontor, etc.

Ovanstående information gör att du kan tänka om dina tidigare kunskaper. Det rekommenderas att göra ett köp baserat inte på behov, utan på önskan och kapacitet. I huvudsak bör du fokusera på den dyraste och högkvalitativa enheten som användaren har råd med. Du kan inte spara pengar här.

Till sist

Efter att ha tagit reda på vilken typ av monitormatris som är bäst för användaren, vad bokstavsmarkeringarna på enhetens display betyder och hur det påverkar pris och kvalitet, kan du börja välja diagonalen. Många IT-experter rekommenderar dock att man uppmärksammar skärmens upplösning – hur många punkter per kvadrattum den kan visa. Mycket ofta leder det korrekta valet av den erforderliga upplösningen till köp av en bildskärm med en mindre diagonal, och följaktligen till betydande besparingar i pengar. Bildskärmstillverkaren spelar en viktig roll - matrisen för sin egen produktion, närvaron av ett servicecenter på bostadsorten och en lång garantiperiod tipsar den framtida ägaren om att han köper en värdig enhet som aldrig kommer att svika dig.