Отличие ips от tft. Основные отличия TN-TFT и IPS

Что такое «технология экрана IPS»?

Как мы уже говорили, экраны с матрицей TN далеки от идеала и их цветопередача, а также углы обзора часто оставляют желать лучшего. Пытаясь решить эти проблемы, две крупных японских компании Hitachi и NEC разработали в 1996 году технологию, которая использовала другое расположение электродов подающих напряжение на кристаллы в матрице. Такие электроды расположены в одной плоскости, а это ведёт к тому, что и молекулы кристаллов остаются всегда параллельными плоскости экрана. Кстати, такая конструкция создаёт одну из особенностей IPS-дисплеев: в спокойном состоянии матрица экрана IPS остаётся тёмной, так как кристаллы не пропускают свет в отличие от TN-моделей.

Подобное решение инженеров дало просто потрясающий результат. Углы обзора почти приблизились к предельным и составили 178 градусов. Кроме того контрастность настолько увеличилась, что мониторы с меткой «тип экрана IPS» стали главенствовать в среде дизайнеров и других специалистов работающих с графикой. Кстати у IPS-мониторов есть и другое название - SFT (Super Fine TFT), которое используется компанией NEC.

Чем сенсорный экран IPS лучше остальных?

Здесь мы имеем типичную путаницу в понятиях. IPS – технология изготовления жидкокристалических экранов. Наличие сенсорного покрытия не зависит от типа матрицы экрана и является совершенно другой технологией. Выбирая сенсорный экран, вы должны понимать, что выбор типа матрицы и типа сенсорного покрытия экрана, это разные вещи и, соответственно, разные строки в списке характеристик устройства.

Что значит IPS емкостный экран?

Этот вопрос пересекается с предыдущим, поскольку название «емкостной экран» определяет тип сенсорного покрытия. Кроме емкостных, существуют проекционно-емкостные, оптические, инфракрасные, резистивные и т.д. Плюсами емкостной технологии является её надёжность и прочность, а также небольшое время отклика. Недостатками можно считать зависимость от внешней температуры (при низких температурах возможна некорректная работа) и невозможность работать в перчатках.

Какие планшеты с IPS экраном лучше?

Многие планшеты среднего и высокого ценового уровня используют экраны с IPS-матрицей, а это значит, что список качественных планшетов будет просто огромен. Для начала стоит определиться с диагональю и ценовым порогом вожделенного аппарата, а затем уже можно штурмовать интернет в поисках подходящего устройства.
Впрочем, назвать некоторых бесспорных лидеров среди IPS планшетов всё-таки можно. Любителям iOS стоит рассмотреть iPad mini с диагональю 7,9 дюймов и разрешением 1024x768 пикселей. Модель с объёмом встроенной памяти 16 Гб не слишком кусается по цене. Тем же, кто не сильно стеснён в средствах, однозначно нужно брать планшет Apple iPad Air, который в этом году удостоился награды «лучший планшет года» на выставке MWC 2014.

Почитатели Android имеют больший выбор, да и цены на устройства намного дешевле. Довольно неплохими считаются планшеты Lenovo IdeaTab, Prestigio MultiPad 4 или семидюймовые ASUS Nexus 7. Несколько дороже обойдутся Sony Xperia Z2 Tablet и планшеты ASUS серии Transformer.

Что даёт дисплей IPS Retina?

Дисплеи Retina – разработка компании Apple, которая на сегодняшний день оснащает такими экранами все свои новые устройства. По факту такой дисплей использует в производстве одну из известных технологий (IPS, TN), предлагая пользователям лишь увеличенную плотность пикселей на дюйм.

По словам инженеров Apple (а скорее даже маркетологов), экраны Retina дают высокую чёткость изображения с отсутствием зернистости и плавным переходом цветов. Заявление американских специалистов основано на утверждении, согласно которого человеческий глаз имеет определённый порог восприятия точек на дюйм при определённом расстоянии. Проще говоря, мы не способны различать пиксели, если их больше чем 300 ppi. Небольшое повышение плотности, выходящее за пределы восприятия, делает, по утверждению Apple, картинку идеальной.

Apple iPad mini with Retina Display

Что такое дисплей HD IPS?

Здесь всё просто. Речь идёт об экране с IPS-матрицей и разрешением экрана HD (1280х720 пикселей). Можно также вспомнить о дисплеях True HD IPS, которые в 2011 году были представлены компанией LG. Кстати, эти экраны обгоняли на некоторых тестах дисплеи Super AMOLED Plus от Samsung. Они показали лучшую цветопередачу, яркость и энергосберегающие характеристики. Последнее, кстати актуально для смартфонов, поскольку технология LG потребляет ресурс батареи в два раза медленнее.

Есть ли недорогие смартфоны с экраном IPS?

Хотя устройства с IPS-матрицей принято считать дорогими, существует несколько бюджетных моделей смартфонов, стоимость которых остаётся в пределах 150-200 долларов. Среди новинок можно вспомнить Karbonn E8222 от известного индийского производителя и Lenovo A880 от не менее известного китайского. Также недорого стоят смартфон Nokia X Dual sim о котором было сказано немало (первый андроидфон от финнов и бла-бла-бла) и парочка аппаратов LG: L65 D285 и L70 D325. Среди не слишком новых, но заслуживших немало положительных отзывов назовём смартфоны Nokia Lumia 520, Lenovo S650 и Lenovo A850.

Что обозначает аббревиатура S-IPS в характеристиках?

Буква «S» была добавлена в название технологии IPS в 1998 году, когда опять же компания Hitachi произвела доработку классических матриц. «S» обозначает Super и подразумевает под собой некоторое улучшение показаний времени отклика и стабильную передачу цветов для разных углов обзора.

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.

В связи с достаточно жесткой конкуренцией разработчики экранов постоянно стремятся улучшить свои изделия, создавая новые типы дисплеев, которые превосходят все остальные аналоги по тем или иным параметрам. Так, в 1996 году в мир вышел новый тип матрицы, который имеет название IPS. IPS монитор имеет ряд преимуществ, которые обусловлены технологическими особенностями.

Чтобы понять все преимущества и недостатки мониторов с IPS матрицей необходимо рассмотреть устройство экрана и понять, что такое IPS дисплей.

1. IPS-дисплей

Как вы уже догадались IPS – это сокращение. Полностью название имеет следующий вид - In Plane Switching. Это название обуславливается тем, что электроды, которые управляют молекулами жидких кристаллов, расположены на одной плоскости с кристаллами. Такое решение позволило достичь достаточно высоких результатов в цветопередаче.

Кроме этого, сами жидкие кристаллы располагаются параллельно плоскости экрана. Это в свою очередь означает, что в спокойном состоянии (при выключенном питании) свет, проходящий через первый поляризационный фильтр, не меняет плоскости поляризации и полностью блокируется вторым фильтром. Такое решение позволило достичь максимальной глубины черного цвета. Благодаря такой особенности мониторы с IPS матрицей отличаются максимально естественной цветопередачей и имеют более высокую яркость и контрастность.

1.2. Типы IPS матрицы

Как уже говорилось, IPS технология была разработана еще в 1996 году. За 18 лет она претерпела массу изменений, которые позволили существенно улучшить качество изображения, а также разрешение самого дисплея. На сегодняшний день существует множество типов IPS матриц, однако массовым распространением пользуются лишь некоторые из них:

S-IPS (Super IPS) – улучшения времени отклика;
AS-IPS (Advenced Auper IPS). Данная технология позволила повысить прозрачность самой матрицы, при этом улучшить контрастность и яркость;
H-IPS (Horisonta lIPS) – более натуральный белый цвет;
P-IPS (Professiona lIPS) – повышение количества цветов до 1,07 млрд. Данная технология считается одной из лучших среди ЖК экранов. В это же время разработчики трудились над улучшением времени отклика, благодаря чему на свет появилась E-IPS матрица, с откликом равным 5 мс;
AH-IPS – технология была разработана в 2011 году и считается самой современной. По сути, данный тип матрицы практически не отличается от P-IPS, но все же имеет некоторые улучшения – более естественные цвета и незначительные улучшения углов обзоров. При этом AH-IPS матрица является и наиболее дорогостоящей;
E-IPS – это самый дешевый тип IPS матрицы, который рассчитан на средний и бюджетный класс. Однако даже такие IPS мониторы существенно превосходят TN+Film матрицы в большинстве показателей.

Стоит отметить, что все эти типы матриц хоть и имеют некоторые особенности, но при этом обладают одним принципом работы.

1.3. Тип подсветки IPS матрицы

Существует два типа подсветки ЖК матриц, не зависимо от их типа:

Люминесцентные лампы;
LED подсветка, основанная на применении современных светодиодов.

Люминесцентные лампы использовались в первых ЖК мониторах и имеют не самую высокую яркость. Кроме этого, они не позволяют достичь максимально равномерного распределения света, из-за чего на экране, где должен быть черный цвет различались области с градацией серого. Другими словами, на экране можно было наблюдать свет от ламп, который делал черный цвет серым.

LED подсветка имеет такую частоту мерцания, которая в несколько раз превышает критическую отметку в 100 Гц. Это означает, что мониторы на IPS матрице с LED подсветкой имеют наименьшее негативное воздействие на органы зрения человека, даже при длительной работе.

LED подсветка позволила существенно улучшить распределение света. Конечно, полностью проблему устранить не удалось, однако области с ярко выраженным свечением были уменьшены в несколько раз. Светодиодная подсветка позволяет делать мониторы практически любых размеров, без ущерба качеству изображения. При этом мониторы с LED подсветкой имеют более высокий уровень яркости и контрастности, что положительно сказывается на качестве изображения.

1.4. Разрешение IPS дисплеев

Один из важнейших показателей монитора при выборе – это разрешение матрицы. Другими словами – это количество пикселей по ширине и высоте. Как вы уже догадались, чем больше пикселей (соответственно, чем выше разрешение), тем лучше качество изображения – четкость и точность картинки.

Современные технологии позволяют создавать экраны с достаточно большой плотностью пикселей и высоким разрешением, что означает, что даже при больших размерах экрана изображение будет максимально четким и точным. Если вы выбираете монитор с IPS матрицей, то следует отметить, что на сегодняшний день наилучшим выбором является экран с разрешением 1920х1080 пикселей. Это Full HD разрешение, которое позволяет просматривать видео в максимально высоком качестве.

Однако следует отметить, что не все IPS дисплеи одинаково хороши. Даже сравнивая один и тот же тип дисплея от разных производителей можно заметить некоторые отличия. Это объясняется тем, что каждый изготовитель использует разные материалы и комплектующие. Поэтому при выборе монитора следует внимательно изучать технические характеристики устройства и уточнять их у продавца.

Зная особенности технологии не сложно понять все ее преимущества. Недаром подавляющее большинство производителей уже сегодня отдают предпочтение именно IPS дисплеям.

2. Какой IPS монитор выбрать

В первую очередь перед покупкой мониторы следует определиться с тем, для каких целей он вам необходим, а также что вы от него ожидаете. В зависимости от типа IPS матрицы мониторы могут иметь различия по времени отклика, а также по цветопередаче и качеству изображения. Также следует определиться, каким образом вы будете подключать его к компьютеру, и будет ли подключаться дополнительное оборудование. Итак, требования к монитору:

Разрешение экрана;
Наличие дополнительных разъемов для подключения оборудования;
Время отклика;
Цветопередача;
Наличие динамиков и ТВ тюнера.

2.1. Разрешение экрана

Как уже говорилось выше, от этого параметра будет зависеть качество изображения. Другими словами, если вы будете играть в современные игры, смотреть высококачественное видео или фото, то вам потребуется экран с Full HD разрешением (1920х1080 пикселей).

Кроме этого, разрешение экрана напрямую влияет и на размер монитора. К примеру, на большой диагонали с небольшим разрешением картинка будет размываться. Кроме этого, вы сможете заметить пиксельную сетку, что также не очень приятно при работе и просмотре фильмов. В свою очередь Full HD разрешение позволяет в полной мере насладиться высоким качеством изображения и с более высоким комфортом играть в игры или смотреть фильмы.

2.2. Время отклика

Отклик экрана – это один из наиболее важных параметров для мониторов. Особенно это важно для тех, кто любит современные игры с яркими спецэффектами. Время отклика – это время, за которое молекула жидкого кристалла способна перейти от белого цвета к черному и обратно. То есть время, за которое экран способен отреагировать на сигнал и изменить свой цвет.

Таким образом, при медленном отклике можно будет заметить явление под название шлейф. Вслед за быстро перемещающимся объектом будет наблюдаться некоторое подобие тени, что в некоторых случаях вызывает дискомфорт. Поэтому, если вы выбираете монитор для игр и фильмов, то лучше всего выбирать модели с быстрым откликом – от 2 до 10 мс.

2.3. Цветопередача

Конечно, если вы профессионально занимаетесь обработкой фотографий, то более важным параметром будет цветопередача. При этом время отклика несколько увеличивается. Наиболее высокий уровень цветопередачи обеспечивают наиболее дорогие модели IPS мониторов, такие как AH-IPS и P-IPS. Однако такие матрицы совмещают в себе и быстрый отклик и высокое разрешение, поэтому, если ваш бюджет не ограничен, то лучшим выбором станут эти два типа матриц.

3. Разница между IPS и TN: Видео

3.1. Дополнительные разъемы

На сегодняшний день наиболее распространенным и высококачественным соединением монитора и ПК является кабель HDMI. Это цифровое соединение, которое позволяет передавать не только видео но и звук. Причем передача осуществляется в цифровом виде, без потерь качества. Кроме этого, могут использоваться и другие разъемы:

DVI – цифровой интерфейс для передачи высококачественного цифрового видео сигнала;
VGA – аналоговый интерфейс, который используется в устаревших моделях ПК и мониторов.

Также существуют мониторы с встроенным ТВ-тюнером, что позволяет использовать его в качестве телевизора. Наличие динамиков в мониторе – это дело вкуса. Стоит отметить, что звук с таких динамиков будет существенно хуже, нежели звук с дополнительного усилителя и хороших колонок.

Итак, выбирая монитор на IPS матрице, следует учитывать несколько параметров, которые были приведены выше. Отталкиваясь от своих требований и бюджета, вы сможете выбрать наиболее оптимальный вариант именно для вашей ситуации.

Технология IPS уже достаточно плотно вошла в современную жизнь. Конечно, все еще существуют различные конкуренты, такие как TN и плазменные панели. Однако данная технология имеет огромные перспективы. Недаром многие производители мониторов и телевизоров отдают предпочтение именно такому типу матриц. На полках современных магазинов все чаще встречаются мониторы с таким типом дисплея. В связи с этим у пользователей появляется вопрос, IPS матрица, что это такое, и какие преимущества она имеет?

Не смотря, на то, что такое распространение IPS матрица получила только в наше время, сама технология уже достаточно старая. Еще в 1995 году компания Hitachi разработала первую In-Plane Switching (IPS) матрицу. Главная цель разработки заключалась в избавлении от недостатков, которыми обладали TN+Film матрицы.

Новая матрица (IPS) обладала большими углами обзоров и существенно более высоким качеством цветопередачи. Однако из-за определенных особенностей строения IPS матрицы время отклика не удалось существенно повысить. Конечно же, разработчики довели этот показатель до приемлемого уровня, однако, если сравнивать с матрицами TN, то последние имеют преимущество.

IPS технология получила свое название благодаря тому, что молекулы жидких кристаллов в ячейках матрицы всегда располагаются в одной плоскости и всегда параллельны плоскости панели. Такое решение позволило существенно увеличить углы обзоров и цветопередачу, что вывело ЖК-дисплеи на новый уровень.

1. Виды IPS матриц

За годы существования технология IPS претерпела массу улучшений, которые позволили не только достичь более высокой четкости и точности изображения, но и позволили улучшить время отклика и увеличить разрешение экрана. Это в свою очередь позволило улучшить качество изображения. К настоящему моменту существует несколько основных типов IPS матриц:

S-IPS (Super-IPS). Матрица S-IPS была разработана еще в 1998 году. Она позволила существенно повысить контрастность изображения и улучшить время отклика.
AS-IPS (Advanced Super-IPS). Технология была изучена в 2002 году. Она позволила увеличить яркость картинки, а также еще больше повысить контрастность. Конечно же, это напрямую повлияло и на повышение качества изображения.
H-IPS (Horisontal-IPS). Данный тип матрицы IPS был разработан в 2007 году. Главной целью разработки данной технологии было достижение еще большего повышения контрастности и оптимизации белого цвета. Это позволило сделать изображение более естественным и реалистичным. Такой тип матрицы быстро нашел признание профессиональных фоторедакторов, а также дизайнеров и модельеров, которые занимались обработкой изображений.
Р-IPS (Professional-IPS). Р-IPS матрица была выпущена в 2010 году. Данная технология позволила увеличить количество отображаемых цветов и оттенков до 1,07 миллиардов. Это сделало данный тип матрицы одним из лучших во всем мире. Кроме этого, Р-IPS матрицы имеют улучшенное время отклика. Конечно же, за такое качество нужно платить. Стоит отметить, что данный тип матрицы является профессиональным, а также одним из самых дорогих.
Е-IPS (Enhanced-IPS). Матрица 2009 года. Новые технологии позволили улучшить время отклика, а также прозрачность. Это в свою очередь предоставило возможность применять более дешевые и менее мощные лампы для подсветки, что снизило потребление электроэнергии, превратив такие экраны в более экономичные устройства. Однако такое решение не лучшим образом отразилось на качестве изображения.
S-IPS II. Одна из последних разработок. Данный тип матрицы является отдельным ответвлением IPS технологии.
Последний и самый новый тип матрицы AH-IPS. Данная технология была разработана в 2011 году и считается наиболее продвинутой. Такие дисплеи имеют наиболее естественную цветопередачу и лучший отклик среди IPS матриц.

Принимая во внимание разнообразие IPS технологий, возникает вполне логичный вопрос, какая IPS матрица лучше? Конечно же, действует правило, чем новее разработка, тем более высокое качество она имеет. Однако это правило действует не всегда. Все зависит от того, какие материалы использует изготовитель.

Так, не каждая матрица TFT AH-IPS имеет одинаково высокое качество изображения. Соответственно, такие дисплеи могут иметь разную стоимость. Чем более качественные материалы и комплектующие использовались для создания монитора (или телевизора), тем более высокое качество изображение вы сможете получить, и тем дороже будет стоить устройство.

1.1. Тип подсветки IPS матриц

Одним из главных элементов каждой LCD матрицы является подсветка. На сегодняшний день существует два типа подсветки ЖК-дисплеев:

Люминесцентные лампы;
LED (светодиодная подсветка).

Здесь все предельно просто. Люминесцентная подсветка считается устаревшей. Сегодня такие дисплеи встречаются все реже. С 2010 года люминесцентные лампы успешно вытесняются светодиодной подсветкой. LED мониторы и телевизоры – это те же самые LCD матрицы. Единственное отличие заключается в подсветке, которая имеет вид светодиодов.

Стоит отметить, что такое весьма простое, но эффективное решение позволило устранить ряд недостатков ЖК матриц и существенно улучшить качество изображения (цветопередачу, яркость, контрастность, а также четкость). IPS LED матрицы – это наиболее перспективные дисплеи, которые получили широкое распространение среди пользователей.

Если говорить о выборе, то, несомненно, стоит отдавать предпочтение именно IPS LCD матрицам с LED подсветкой. Это объясняется тем, что такие дисплеи способны отображать максимально естественные цвета, при этом время отклика практически не уступает TN+Film матрицам. Эту разницу невозможно увидеть невооруженным взглядом, а вот качество изображения IPS дисплея приятно удивляет.

1.2. Преимущества IPS матрицы

Современные IPS матрицы имеют весьма высокие показатели. Стоит отметить, что именно данный тип дисплея является прямым конкурентом плазменным панелям, которые славятся отличной цветопередачей, четкостью и разрешением изображения. При этом IPS дисплеи имеют более низкую стоимость, что делает их доступными большему количеству пользователей.

Еще одно преимущество IPS матрицы заключается в ее долговечности. Если сравнивать с «плазмой», то ЖК IPS дисплей рассчитан на более длительный срок эксплуатации. Причем разница достаточно существенная.

Очень часто встречается понятие «выгорание» пикселей. Это эффект, который появляется при длительном отображении одной картинки. К примеру, заставка рабочего стола на компьютере. Стоит отметить, что данным недостатком обладают как плазменные панели, так и ЖК-дисплеи. Однако если говорить о современных IPS матрицах, то данный недостаток полностью исключен. Более того, такие дисплеи все чаще используются для изготовления мониторов ПК.

В целом IPS LCD матрицы обладают массой неоспоримых преимуществ, среди которых доступная стоимость и отличное качество изображения. Более того, современные технологии позволяют делать ЖК-дисплеи практически любых размеров. Именно по этой причине LCD матрицы пользуются самым большим спросом среди пользователей.

2. IPS и не IPS матрица на планшете: Видео

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.