Технология изготовления дисплея ips. Какие бывают матрицы мониторов. Общие сведения о дисплеях и их компонентах

Для того, чтобы понять устройство технологии IPS, необходимо начать непосредственно с самой ЖК-панели. Она объединяет два модуля: LED-подсветку и матрицу, состоящую из жидких кристаллов, которая и создает изображение.

Принцип работы такой панели построен на изменении интенсивности света. Поступая от модуля задней подсветки и проходя между двумя пластинами из поляризованного стекла, свет меняет свою интенсивность в кристаллической матрице в зависимости от степени напряжения электрического разряда. Фактически жидкие кристаллы раскручиваются под определенным углом и пропускают через стеклянную пластину и цветной фильтр только необходимое количество света. Это и обеспечивает отображение той картинки, которую мы видим на экране телевизора.

Общее устройство ЖК-панелей довольно похожее, но различия начинаются, когда мы говорим именно о нюансах поляризации света, проходящего через жидкие кристаллы. Характеристики матрицы – например, углы обзора – зависят от способа ориентации кристаллов в пространстве.

ЖК-панель

1 Поляризатор
2 Стекло
3 Цветной фильтр
4 Жидкие кристаллы
5 Стекло
6 Поляризатор
7 Модуль задней
подсветки

IPS (от англ. In-Plane Switching)

Технология создания жидкокристаллических панелей, в которых кристаллы работают в одной и той же плоскости между подложкой и поляризатором. В состоянии покоя кристаллы «закрыты» и демонстрируют черный цвет, а при подаче напряжения (E) они поворачиваются на определенный угол (до 90 градусов) и пропускают необходимое количество света. Поскольку поворот происходит в одной плоскости, ЖК-панель IPS стабильно выглядит под разным углом.

Применение

На сегодняшний день технология IPS чрезвычайно популярна, она применяется в дисплеях повсеместно. Ее можно встретить в экранах телевизоров, мониторов, ноутбуков, мобильной техники – практически везде, где нужен качественный цветной дисплей с широкими углами обзора. Особенный статус технология IPS получила у графических дизайнеров, поскольку обеспечивает стабильные характеристики цветопередачи в не зависимости от положения зрителя относительно экрана.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Типовая жидкокристаллическая матрица IPS использует подложку на тонкопленочных транзисторах (TFT) для управления пикселями. Каждый пиксель содержит три светофильтра RGB, которые выделяют необходимый цвет из белой светодиодной подсветки. В некоторых моделях к обычным светофильтрам могут добавляться квантовые точки, выделяющие более широкий спектр RGB. Получаемое на IPS цветное изображение может иметь глубину до 10 бит на цветовой канал.

Сравнительная характеристика

Цветные дисплеи на ЖК-панелях IPS имеют определенные преимущества по сравнению с другими разновидностями ЖК-дисплеев. Главное свойство IPS – способность демонстрировать стабильную картинку под разным углом за счет того, что жидкие кристаллы работают в одной плоскости. Изображение остается ясным и разборчивым независимо от положения зрителя относительно экрана, обеспечивая оптимальную цветопередачу.

По времени отклика технология IPS приближается к самым быстрым ЖК-панелям, поэтому в динамичном изображении нет шлейфов или других артефактов. Другое преимущество IPS – высокий коэффициент пропускания света, когда кристаллы находятся в «открытом» состоянии. За счет этого более эффективно используется мощность подсветки. При одинаковом уровне подсветки изображение на IPS становится более ярким, чем у других технологий LED LCD, а значит, телевизор потребляет меньше энергии.

Как обычно бывает с аббревиатурами, используемыми для обозначения специфики и теххарактеристик, в отношении TFT и IPS происходит путаница и подмена понятий. Во многом благодаря неквалифицированным описаниям электронных устройств в каталогах потребители ставят вопрос выбора изначально неверно. Так, матрица IPS — разновидность матриц TFT, так что сравнивать между собой эти две категории невозможно. Однако для российского потребителя аббревиатура TFT зачастую обозначает технологию TN-TFT, и в этом случае уже можно делать выбор. Так что, говоря об отличиях экранов TFT и IPS, мы будем иметь в виду TFT-экраны, изготовленные по технологиям TN и IPS.

TN-TFT — технология выполнения матрицы жидкокристаллического (на тонкопленочных транзисторах) экрана, когда кристаллы, при отсутствии напряжения, поворачиваются друг к другу под углом 90 градусов в горизонтальной плоскости между двумя пластинами. Кристаллы расположены по спирали, и в итоге при подаче максимального напряжения кристаллы поворачиваются таким образом, что при прохождении света через них образуются черные пиксели. Без напряжения — белые.

IPS — технология выполнения матрицы жидкокристаллического (на тонкопленочных транзисторах) экрана, когда кристаллы расположены параллельно друг другу вдоль единой плоскости экрана, а не спирально. При отсутствии напряжения молекулы жидких кристаллов не поворачиваются.

На практике самое важное отличие IPS-матрицы от TN-TFT-матрицы состоит в повышенном уровне контрастности за счет практически идеального отображения черного цвета. Картинка получается более четкой.

Качество цветопередачи матриц TN-TFT оставляет желать много лучшего. Каждый пиксель в этом случае может иметь собственный оттенок, отличный от других, в результате чего искажаются цвета. IPS уже обращается с изображением гораздо бережнее.

Слева — планшет с TN-TFT матрицей. Справа — планшет с IPS матрицей

Скорость отклика у TN-TFT несколько выше, чем у других матриц. IPS требуется время, чтобы повернуть весь массив параллельных кристаллов. Таким образом, при выполнении задач, где важна скорость прорисовки, гораздо выгоднее использовать матрицы TN. С другой стороны, в повседневном применении разницу во времени отклика человек не замечает.

Мониторы и дисплеи, созданные на базе IPS-матриц, гораздо более энергоемкие. Это обусловлено высоким уровнем напряжения, требуемого для поворота массива кристаллов. Потому задачам экономии энергии в мобильных и портативных устройствах отвечает больше технология TN-TFT.

Экраны, основанные на IPS, обладают широкими углами обзора, то есть не искажают и не инверсируют цвета, если взгляд падает под углом. В отличие от TN, углы обзора IPS составляют 178 градусов как по вертикали, так и по горизонтали.

Еще одно отличие, немаловажное для конечного потребителя — цена. TN-TFT на сегодняшний день представляет собой самый дешевый и самый массовый вариант матрицы, поэтому ее используют в бюджетных моделях электроники.

Выводы сайт

Экраны IPS менее отзывчивы, время задержки отклика у них больше.
Экраны IPS обеспечивают более качественную цветопередачу и контрастность.
Углы обзора экранов IPS существенно больше.
Экраны IPS требуют больше энергии.
Экраны IPS дороже.

Современные устройства оснащаются экранами различной конфигурации. Основными на данный момент являются дисплеи на базе но для них могут использоваться разные технологии, в частности речь идет о TFT и IPS, которые различаются по целому ряду параметров, хоть и являются потомками одного изобретения.

Сейчас существует огромное количество терминов, которые обозначают определенные технологии, скрывающиеся под аббревиатурами. К примеру, многие могли слышать или читать об IPS или TFT, однако мало кто понимает, в чем на самом деле разница между ними. Связано это с недостатком информации в каталогах электроники. Именно поэтому стоит разобраться с этими понятиями, а также решить, TFT или IPS - что лучше?

Терминология

Для определения того, что будет лучше или хуже в каждом отдельном случае, требуется узнать, за какие функции и задачи отвечает каждый IPS по факту представляет собой TFT, точнее ее разновидность, при изготовлении которой использовалась определенная технология - TN-TFT. Следует рассмотреть более подробно эти технологии.

Различия

TFT (TN) представляет собой один из способов производства матриц то есть экранов на тонкопленочных транзисторах, в которых элементы располагаются по спирали между парой пластин. При отсутствии подачи напряжения они будут повернуты друг к другу под прямым углом в горизонтальной плоскости. Максимальное напряжение вынуждает кристаллы поворачиваться так, чтобы проходящий сквозь них свет приводил к образованию черных пикселей, а при отсутствии напряжения - белых.

Если рассматривать IPS или TFT, то отличие первой от второй состоит в том, что матрица изготовлена на базе, описанной ранее, однако кристаллы в ней расположены не спирально, а параллельно единой плоскости экрана и друг другу. В отличие от TFT, кристаллы в данном случае не поворачиваются в условиях отсутствия напряжения.

Как мы это видим?

Если смотреть на IPS или то визуально отличие между ними состоит в контрастности, которая обеспечивается почти идеальной передачей черного цвета. На первом экране изображение будет выглядеть более четким. А вот качество цветопередачи в случае использования матрицы TN-TFT нельзя назвать хорошим. В данном случае у каждого пикселя имеется собственный оттенок, отличный от других. Из-за этого цвета сильно искажаются. Однако есть у такой матрицы и достоинство: она характеризуется самой высокой скоростью отклика среди всех существующих на данный момент. Для экрана IPS требуется определенное время, за которое все параллельные кристаллы совершат полный разворот. Однако человеческий глаз практически не улавливает разницу во времени отклика.

Важные особенности

Если говорить о том, что лучше в эксплуатации: IPS или TFT, то стоит отметить, что первые являются более энергоемкими. Это связано с тем, что для поворота кристаллов требуется немалое количество энергии. Именно поэтому, если перед производителем стоит задача сделать свое устройство энергоэффективным, в нем обычно применяется TN-TFT матрица.

Если выбирать экран TFT или IPS, то стоит отметить более широкие углы обзора второго, а именно 178 градусов в обеих плоскостях, это очень удобно для пользователя. Другие оказались неспособными обеспечить подобное. И еще одним существенным различием между двумя этими технологиями является стоимость изделий на их основе. TFT-матрицы на данный момент представляют собой наиболее дешевое решение, которое используется в большинстве бюджетных моделей, а IPS относится к более высокому уровню, но и он не является топовым.

Дисплей IPS или TFT выбрать?

Первая технология позволяет получать максимально качественное, четкое изображение, но требует больше времени для поворота используемых кристаллов. Это влияет на время отклика и прочие параметры, в частности скорость разрядки аккумулятора. Уровень цветопередачи TN-матриц гораздо ниже, однако их время отклика минимально. Кристаллы тут расположены по спирали.

На самом деле можно легко отметить невероятную пропасть в качестве экранов, работающих на базе двух этих технологий. Касается это и стоимости. Технология TN остается на рынке исключительно из-за цены, однако она не способна обеспечить сочную и яркую картинку.

IPS - это весьма удачное продолжение в развитии TFT-дисплеев. Высокий уровень контрастности и довольно большие углы обзора - это дополнительные преимущества данной технологии. К примеру, у мониторов на базе TN иногда черный цвет сам изменяет свой оттенок. Однако высокое потребление энергии устройствами, работающими на базе IPS, вынуждает многих производителей прибегать к использованию альтернативных технологий либо понижать этот показатель. Чаще всего матрицы данного типа встречаются у проводных мониторов, которые не работают от аккумулятора, что позволяет не быть устройству настолько энергозависимым. Однако постоянно ведутся разработки в этой области.

До сих пoр разработка IPS (In Plane Switch) использовалась необыкновенно для профессиональных мониторов, поскольку наиболее правильно из всех тexнoлoгий производства позволяет передавать цветовую гамму.

Достоинства технологии

IPS -разработка была разработана компаниями Hitachi и NEC в 1996 году как aльтeрнaтивa TN-технологии (Twisted Nematic). В реальный момент матрицы, изготовленные по технологии IPS, — единственные посреди ЖК-мoнитoрoв передают полную глубину цвета RGB — 24 битa, по восемь бит на канал.

В отличие от , в IPS-матрицах кристаллы не образуют спираль, a поворачиваются при приложении электрического поля все совместно. Изменение ориентации кристаллов помогло дoбиться одного из основных прeимущeств IPS-матриц - рoстa углов обзора до 178° пo горизонтали и вертикали. Если к матрице IPS не приложено электронное напряжение, молекулы жидких кристаллов не поворачиваются. Втoрoй фильтр всегда повернут перпендикулярно первому, и свет спустя него нe прoxoдит. Поэтому отображение чёрного цвета близко к идеалу. При выходе из строя транзистора "битый" пиксель для панели IPS будет не белым, как для матрицы TN, а чёрным. При приложении электрического напряжения молекулы вoдянистыx кристаллов в IPS-матрице поворачиваются перпендикулярно своему начальному положению и пропускают свет. Благодаря неизменной цветовой температуре на всем спектре цвета наиболее соответствуют исходному изображению и передают наиболее aдeквaтнo цвета с любого цифрового носителя. Как видно на рисунке, IPS-матрица во всeм спектре наиболее адекватно передает цвета при разных углах зрения, за исключением некоторых позиций также цветов. TN-матрица имеет как бы прaвилo лучший отклик, чем IPS, *Ё *моё* нo нe всегда. Так, при переходах из серого в серый лучше себя ведет IPS-матрица.Данная мaтрицa еще к устойчива к нажатию. Прикосновение ко TN- или VA-матрице привoдит к "волнению" или определенной реакции на экране. У IPS-мaтрицы подобный эффект отсутствует. Кроме того, офтальмологи подтверждают, чтo IPS-матрица наиболее комфортна для глаз. Таким *Ё *м*оё образом, IPS-матрица приносит яркую и чeткую картину независимо от углов зрения, лучшую для работы в интeрнeтe, просмотра кинофильмов. Но самое главное - для обработки изображений и просмотра фотографий.

Существующие предложения

Сегодня на рынке в главном представлены TN-панели . TN - это самая элементарная и дешевая технология. Однако, поскольку такие мониторы страдают недостаточными углами обзора, то производители развивают и другие технологии. Так, фирма Samsung продвигает технологию VA (Vertical Alignment), разработанную Fujitsu, которая считaeтся кoмпрoмиссoм меж TN и IPS, как по стоимости, так и по потребительским кaчeствaм. Хотя, вообщем, это уже не столь очевидно в связи с запуском экономичных моделей IPS-мoнитoрoв от LG. *Ё *моё* В близкую очередь, также имеют хорошие углы обзоры - до 176—178°, желая, по этому показателю oни все одинаково отстают от IPS. Что кaсaeтся существующих предложений, то цены на профессиональные IPS-мониторы с 23-дюймовым дисплеем стартуют с 500 долларов, так что находятся вне конкуренции с новыми моделями от LG, которые обойдутся *Ё м*оё* покупателю в 250-триста долларов.

Перспективы

Вполне разумеется, что IPS с учетом снижения цен способна вытеснить конкурентноспособные технологии. Определенные планы по продажам новейших IPS-мониторов стрoит и компания LG, которая наметила их как одно из ключeвыx стратегических направлений в 2011 году. И eжeли в 2010 году речь шла о сотнях продаж устройств на IPS-матрицах в Украине, ведь в этом гoду, по заявлениям представителей компании, будет продано несколько десятков тысяч подобных устройств. В то жe время в компании не называют точных планов продаж. Очевидно, что и конкуренты в это время не станут дремать. Такие компании, как NEC, HP и Dell выведут и свoи бюджетные модели, а Samsung будет и дальше дорабатывать тaкжe продвигать VA-модели . Однако, вполне очевидно и то, что LG своим ходом на опережение способна *Ё *мо*ё отрезать уже в этом году серьезную долю рынка. Нa ее стороне играет также тщательный подход к дизайну новых моделей, рекламные инициативы и ценовой удар по низкoдoxoдным потребителям.

Источник: itnews.com.ua

25 комментариев:

1) philatelist.by: (2013-12-04 15:44:26 )

спасибо за статью!

2) Антон: (2014-01-09 13:32:58 )

LG не слушает потребителей. Их подставки под мониторы напоминают спички - не надежные. Но это так. А статья полезная. Спасибо.

3) Саша: (2014-01-25 10:22:02 )

4) Тамара: (2014-02-07 16:55:46 )

Информация интересная, полезная. Большое спасибо. статья

5) Вадим: (2014-02-18 19:13:49 )

Спасибо!!!

6) egot: (2014-03-08 19:34:54 )

Познавательно

7) Vugar: (2014-05-16 22:13:03 )

8) Вюгар: (2014-05-16 22:14:17 )

Спасибо,очень интересно.

9) дима: (2014-07-09 20:18:12 )

багато не знав про ips матрицы

10) Алекс: (2014-11-20 15:19:26 )

В близкую очередь, VA-мониторы также имеют хорошие углы обзоры – до 176-178°, желая, по этому показателю oни все одинаково отстают от IPS.

Смысл предложения покрыт завесой страшной и пугающей тайны!

11) Рина: (2014-11-28 09:33:30 )

цікава стаття!

12) ваха: (2014-11-30 15:27:38 )

дуже ц1кава стаття

13) гость: (2014-12-28 12:31:51 )

Спасибо позновательно

14) Наталья: (2015-05-27 01:11:22 )

Спасибо, отличный сайт, помогли.

15) Aлексей: (2015-09-08 22:26:42 )

Спасибо за информацию

16) Елена: (2016-01-06 12:54:58 )

"..разработка IPS (In Plane Switch) использовалась необыкновенно для профессиональных мониторов.."
ППц, статья с первой строчки интригует своей необыкновенностью))

17) Игорь: (2016-06-11 16:19:21 )

Ну если Samsung поддерживает VA технологию, то значит VA - говно. Потому что Samsung только говно и производит

Технологии не стоят на месте, и производство жидкокристаллических экранов не является исключением. Однако в связи с постоянными разработками и выходом новых технологий в изготовлении экранов, а также из-за особых маркетинговых подходов к рекламе у многих покупателей при выборе монитора или телевизора может возникнуть вопрос, что лучше IPS или TFT экран?

Чтобы ответить на поставленный вопрос необходимо понять, что такое IPS технология и что такое TFT экран. Лишь зная это, вы сможете понять какая разница между этими технологиями. Это в свою очередь поможет вам сделать правильный выбор экрана, который будет полностью соответствовать вашим требованиям.

1. Итак, что такое TFT-дисплей

Как вы уже догадались, TFT–это сокращенное название технологии. Полностью оно имеет такой вид - Thin Film Transistor, что в переводе на русский язык означает тонкопленочный транзистор. По сути TFT дисплей – это тип жидкокристаллического экрана, который основан на активной матрице. Другими словами, это обычный жидкокристаллический экран с активной матрицей. То есть управление молекулами жидких кристаллов происходит при помощи специальных тонкопленочных транзисторов.

2. Что такое IPS технология

IPS – это также является сокращением от In-Plane Switching. Это разновидность ЖК-дисплея с активной матрицей. Это означает, что вопрос, что лучше TFT или IPS является ошибочным, так как это по сути одно и то же. Если говорить точнее, то IPS – это тип матрицы FTF дисплея.

Свое название IPS технология получила благодаря уникальному расположению электродов, которые находятся на одной плоскости с молекулами жидких кристаллов. В свою очередь жидкие кристаллы располагаются параллельно плоскости экрана. Такое решение позволило существенно увеличить углы обзоров, а также повысить яркость и контрастность изображения.

На сегодняшний день можно выделить три наиболее распространенных типа активных матриц TFT дисплеев:

TN+Film;
PVA/MVA.

Таким образом, становится очевидно, что отличие TFT от IPS заключается лишь в том, что TFT – это тип ЖК экрана с активной матрицей, а IPS является той самой активной матрицей в TFT дисплее, а точнее одним из типов матриц. Стоит отметить, что такая матрица является наиболее распространенной среди пользователей во всем мире.

3. Чем отличаются дисплеи TFT и IPS: Видео

Всеобщее заблуждение в том, что между TFT и IPS есть какая-то разница, возникло из-за маркетинговых уловок менеджеров по продажам. В попытках привлечь новых клиентов маркетологи не распространяют полной информации о технологиях, что позволяет создавать иллюзию того, что в мир выходит совершенно новая разработка. Конечно, IPS является более новой разработкой, нежели TN, однако выбирать какой лучше дисплей TFT или IPS нельзя по указанным выше причинам.