Какой тип матрицы монитора лучше? Тип матрицы монитора AH-IPS. Что такое IPS

О том, что основными производителями процессоров для смартфонов являются компании Qualcomm (США) и MediaTek (Тайвань) – знают почти все. Меньшему количеству людей известно, что самостоятельно они не занимаются изготовлением кристаллов, доверяя его заводам вроде TSMC. А вот про то, кто делает дисплеи для смартфонов, известно и вовсе немногим. А ведь это не менее важный компонент мобильного устройства, чем центральный процессор. Поэтому попробуем внести ясность и узнать, кто же на мировом уровне производит экраны для смартфонов.

Забегая наперед, важно заметить, что по устаревшим технологиям матрицы низкого качества производить проще. Организовать выпуск 7-дюймовых экранов с разрешением 800х480, применяемых в самых дешевых планшетах, намного дешевле, чем пустить в серию матрицы на 5" с разрешением 2560х1440 точек. Имея доступ к оборудованию, списанному компаниями-лидерами (таких как Samsung) и купленному относительно недорого (сотни тысяч вместо миллионов, миллионы вместо миллиардов долларов), делать экраны может даже никому не известный «подвал дядюшки Ляо». Таких производителей, по понятным причинам, перечислить не получится.

История компании берет свое начало в 1938 году. Началось все с торговли лапшой, рисом и прочими товарами. На производство электротехники компания переключилась в 1960-х. В 80-90-х годах Samsung сконцентрировалась на телекоммуникационной отрасли, не забывая и о бытовой технике, а также промышленном и специальном оборудовании. Примерно в те же годы инженеры Самсунг проявили активный интерес к ЖК-технологиям для экранов. Как итог – уже в 2000 году был создан первый ЖК-телевизор Samsung с экраном на 40 дюймов.

Примерно тогда же была начата усиленная работа над активными матрицами на органических светодиодах (OLED). Уделялось внимание VA и IPS матрицам, а также TN. В 2012 году успешное подразделение по выпуску экранов было выделено в отдельное дочернее предприятие Samsung Display. В его распоряжении оказалось 6 заводов, 3 из них занимаются выпуском OLED экранов, столько же – LCD. По итогам 2015 года, 38% всех мобильных дисплеев в мире производились Samsung.

OLED экраны

В начале 2000-х разработки в сфере OLED шли на полную силу. В 2004 году 40% всех AMOLED экранов сходили с конвейеров Samsung. В силу лишь развивающегося рынка смартфонов и «сырых» технологий, дисплеи эти были большими (10-20") и ставились в телевизоры. До 2006 года компанией было зарегистрировано и приобретено более 600 патентов на технологии OLED. В 2010 году свыше 97% всех AMOLED экранов производились Самсунгом.

В 2010 году компания назвала свои экраны Super AMOLED и немного изменила технологию их производства. Главное отличие заключается в том, что сенсорный слой теперь располагается на самой матрице, а не на отдельном слое с воздушным промежутком. В 2013 вышел первый смартфон с изогнутым экраном Samsung Galaxy Round. Состоянием на 2016 год Samsung выпускает плоские и изогнутые Super AMOLED экраны для смартфонов и планшетов с разрешением вплоть до 2560х1440 точек.

ЖК экраны

Компания Samsung также выпускает и ЖК-дисплеи для мобильной техники. В настоящее время это направление является менее приоритетным, и все новейшие разработки являются экранами AMOLED. LCD-матрицы делают для телевизоров, мониторов и ноутбуков. Часть из них производится и для смартфонов. После того, как в 2015 году компания заявила о продаже оборудования с завода L7, чтобы переоснастить его под выпуск OLED-экранов, стало ясно: органические светодиоды являются приоритетным направлением для компании.

Sharp

Японская компания Sharp основана Токудзи Хаякава в 1912 году. Начинала она с выпуска карандашей и ремонта оборудования. Только в 1925 году, увидев радиоприемник, основатель Шарп решил заняться электротехникой. Примерно тогда же Токудзи заинтересовался и телевещанием. В 1951 году, после трудного военного и послевоенного периода, был выпущен первый японский ТВ Sharp.

В 1988 году Шарп разработали первый ЖК-экран на активных кристаллах, диагональю 14". В 1994 свет увидел цветной TFT LCD дисплей на 21". В начале 2000-х стало возможным серийное изготовление миниатюрных ЖК-дисплеев, которые стали внедрять в собственные телефоны, реализуемые в Японии. Также матрицы поставлялись другим компаниям. В 2012 году компанией Sharp, на заводе в г. Камеяма (Япония, префектура Мие), началось производство 5-дюймовых LCD экранов с разрешением 1920х1080 точек. В том же году (и далее) они занимались выпуском Retina IPS экранов для iPhone, iPad и MacBook.

Первый 4к дисплей для смартфона

В первой половине 2015 года Sharp запустила в серию дисплеи, объединяющие технологии IZGO (уменьшение размеров пикселя благодаря применению оксидов галлия, цинка, индия) и In-Cell (сенсор встроен в матрицу). Тогда же был выпущен первый мобильный экран 4к с диагональю 5,5". Именно он использовался в Sony Z5 Premium. Но инновационные технологии не помогли Sharp достичь высокой прибыльности, и весной 2016 компания была на 2/3 выкуплена китайской Foxconn.

Japan Display Inc.

Корпорация JDI основана в 2012 году в Японии, в результате слияния подразделений по производству экранов Sony, Hitachi и Toshiba, а также государственной корпорации INCJ. Компания занялась выпуском жидкокристаллических LTPS экранов с высокой плотностью пикселей. Большинство из них использует технологию IPS. Компания стала одним из основных поставщиков Retina-экранов для iPhone.

JDI и OLED

В 2014 JDI, совместно с Sony и Panasonic, а также при финансовой поддержке INCJ, создали корпорацию JOLED, специализированную на выпуске экранов на базе органических светодиодов. Она позиционируется как конкурент Samsung, контролирующего основную часть рынка OLED. Планируется к 2018 году стать одним из ключевых поставщиков AMOLED матриц для Apple. По итогам 2015 года с конвейеров JDI сошло 17% всех дисплеев для портативной техники в мире.

Основатели начинали свою деятельность с изготовления бытовой химии еще в середине прошлого века. Работы над TFT-технологиями начались еще когда Goldstar была отдельной компанией, в 1987 году. В 1995 году в городе Куми (Ю. Корея) запущена линия по производству ЖК-дисплеев. В 1998 дисплейному подразделению LG были переданы все технологии в области экранов, принадлежащие другим ветвям компании. В 1998-2003 годах на рынке LCD компания занимала первое место. В 2001 году LG разрабатывает технологию Super-IPS, призванную устранить недостатки ранних IPS матриц. Она и ложится в основу лучших экранов от LG.

OLED-экраны LG

Органическим светодиодам тоже уделяется внимание. Еще в 2011 году был выпущен LG Optimus Sol – смартфон с 3,8-дюймовым Ultra AMOLED экраном, имеющим разрешение 800х480. Состоянием на конец 2015 доля рынка OLED-дисплеев для мобильных устройств кажется ничтожной на фоне Samsung. Но в численном выражении она означает, что около 5000 матриц на органических диодах сходят с конвейера LG ежедневно. Всего же в 2015 году корейская компания заняла около 14% рынка мобильных экранов.

AU Optronics

AUO – тайваньский производитель экранов, созданный в 2001 году, при объединении дисплейных подразделений Benq и Acer. В 2006 году компания выкупила фирму Quanta, также специализирующуюся на экранах. Тогда это позволило занять первое место на рынке дисплеев. Компания занимается развитием собственных технологий (матрицы VA, OLED, OnCell-тачскрины, изогнутые ЖК-дисплеи) и контрактным производством чужой продукции.

OLED-дисплеи AUO

По итогам 2015 года, AUO смогли поставить около миллиона экранов OLED для смартфонов и другой портативной электроники. Это ставит ее на третье место, после Samsung и LG, по объемам производства матриц на органических светодиодах. Летом 2013 свет увидел AMOLED экран AUO с диагональю 4,4" и разрешением 1600х900 точек. В 2014 году AU Optronics выпустили 5,7-дюймовый AMOLED экран с разрешением 2560х1440. Однако, состоянием на апрель 2016 руководство компании считает, что время массового внедрения AMOLED пока не настало.

Tianma

Tianma Microelectronics основана в 1983 году в Шеньчжене (Китай). До начала нынешнего десятилетия компания не была широко известна, так как разрабатывала продукцию для внутреннего рынка. Основная ее часть – это промышленные ЖК-экраны низкого разрешения, но с высокой надежностью. Все изменилось в начале нынешнего десятилетия, когда компания занялась выпуском дисплеев для мобильной техники. На данный момент она является крупнейшим китайским производителем матриц.

Основная продукция Tianma – LCD-панели, но уделяется внимание и AMOLED. В 2014 году она поглотила NLT (созданную на базе дисплейного подразделения NEC), расширив арсенал технологий. Клиентами Tianma являются компании Xiaomi, HTC и другие известные производители смартфонов. Для них производятся LCD дисплеи высокого разрешения. Уровень технологий Tianma отражает 8к (7680х4320 точек) дисплей для планшетов, диагональю 10", показанный на CITE-2016.

Другие производители

Как было упомянуто вначале, существуют небольшие компании (в основном, китайские), производящие ЖК-экраны. Для изготовления используется морально устаревшее оборудование, нередко, купленное у лидеров рынка. Эти экраны устанавливаются в сверхдешевые смартфоны от малоизвестных брендов. По качеству картинки такие изделия можно узнать с первого взгляда. Плохие углы обзора, неяркая и неравномерная подсветка, заметная невооруженным глазом сетка пикселей – вот главные признаки, что экран произведен на одном из таких заводов.

Проблема заключается в том, что запуск конвейеров по производству современных IPS или AMOLED экранов высокой четкости требует миллиардных инвестиций. Выделить такие финансы способны лишь единичные компании мирового уровня, а всем остальным приходится довольствоваться более доступными технологиями. Поэтому небольшая фирма просто не в силах наладить серийный выпуск дисплеев высокого класса.

TFT и IPS матрицы: особенности, преимущества и недостатки

В современном мире мы регулярно сталкиваемся с дисплеями телефонов, планшетов, мониторами ПК и телевизоров. Технологии производства жидкокристаллических матриц не стоят на месте, связи с чем у многих людей возникает вопрос, что лучше выбрать TFT или IPS?

Для того чтобы полностью ответить на этот вопрос, необходимо тщательно разобраться в различиях обеих матриц, выделить их особенности, преимущества и недостатки. Зная все эти тонкости, вы с легкостью сможете подобрать устройство, дисплей которого будет полностью отвечать вашим требованиям. В этом вам поможет наша статья.

TFT матрицы

Thin Film Transistor (TFT) – это система производства жидкокристаллических дисплеев, в основе которой лежит активная матрица из тонкопленочных транзисторов. При подаче напряжения на такую матрицу, кристаллы поворачиваются друг к другу, что приводит к образованию черного цвета. Отключение электричества дает противоположный результат — кристаллы образовывают белый цвет. Изменения подаваемого напряжения позволяет формировать любой цвет на каждом отдельно взятом пикселе.

Главным преимуществом TFT дисплеев является относительно невысокая цена производства, в сравнении с современными аналогами. Кроме того, такие матрицы обладают отличной яркостью и временем отклика. Благодаря чему, искажения при просмотре динамических сцен незаметны. Дисплеи, изготовленные по технологии TFT, чаще всего используются в бюджетных телевизорах и мониторах.

Недостатки TFT дисплеев:

- низкая цветопередача. Технология имеет ограничение в 6 бит на один канал;
- спиральное расположение кристаллов негативно сказывается на контрастности изображение;
- качество изображения заметно снижается при изменении угла обзора;
- высокая вероятность появления «битых» пикселей;
- относительно низкое энергопотребление.

Заметнее всего недостатки TFT матриц сказываются при работе с черным цветом. Он может искажаться до серого, или же наоборот, быть чересчур контрастным.

IPS матрицы

Матрица IPS является усовершенствованным продолжением дисплеев, разработанных по технологии TFT. Главным различием между этими матрицами является то, что в TFT жидкие кристаллы расположены по спирали, а в IPS кристаллы лежат в одной плоскости параллельно друг другу. Кроме того, при отсутствии электричества они не поворачиваются, что положительно сказалось на отображении черного цвета.

Преимущества IPS матриц:

углы обзора, при которых качество изображения не снижается, увеличены до 178 градусов;
улучшенная цветопередача. Количество данных, передаваемых на каждый канал увеличено до 8 бит;
существенно улучшенная контрастность;
снижено энергопотребление;
низкая вероятность появления «битых» или выгоревших пикселей.

Изображение на IPS матрице выглядит более живим и насыщенным, но это не означает, что эта технология лишена недостатков. В сравнении с предшественником у IPS значительно снижена яркость изображения. Также, вследствие изменения управляющих электродов, пострадал такой показатель, как время отклика матрицы. Последним, но не менее значимым недостатком, является относительно высокая цена на устройства, в которых используются IPS дисплеи. Как правило, они на 10-20% дороже аналогичных с TFT матрицей.

Что выбрать: TFT или IPS?

Стоит понимать, что TFT и IPS матрицы, несмотря на существенные различия в качестве изображения, технологии очень похожие. Они обе созданы на основе активных матриц и используют одинаковые по структуре жидкие кристаллы. Многие современные производители отдают свое предпочтение IPS матрицам. Во многом благодаря тому, что они могут составить более достойную конкуренцию плазменным матрицам и имеют весомые перспективы в будущем. Тем не менее TFT матрицы также развиваются. Сейчас на рынке можно встретить TFT-TN и TFT-HD дисплеи. Они практически не уступают в качестве изображения IPS матрицам, но при этом имеет более доступную стоимость. Но на данный момент устройств с такими мониторами не так много.

Если для вас важно качество изображения и вы готовы незначительно доплатить, то устройство с IPS дисплеем является оптимальным выбором.

Или телевизор, то вы наверняка столкнетесь с термином IPS. Консультант в магазине электроники наверняка скажет вам, что IPS это очень круто, но что это такое он навряд ли объяснит. Поэтому в данной статье мы постараемся рассказать о том, что такое IPS, зачем оно нужно, а также чем оно лучше от других подобных технологий.

IPS что это

IPS – это один из типов жидко-кристаллических дисплеев. Данная технология появилась в 1996 году как результат исследований, которые проводились компаниями Hitachi и NEC. От этих двух компаний данная технология получила и два названия. Hitachi назвала данную технологию «IPS» (сейчас это название используется чаще всего), а компания NEC дала название «SFT». Сейчас улучшением данной технологии занимается еще и компания LG.

Технология IPS разрабатывалась как альтернатива более простой и популярной технологии жидкокристаллических дисплеев TN+film. Дисплеи TN+film отличаются невысокой стоимостью и быстрой реакцией . Однако такие дисплеи имеют плохие углы обзора. Если пользователь будет смотреть на такой дисплей не под прямым углом, то цвета будут искажаться. Степень искажения зависит от особенностей конкретного дисплея. Иногда искажения меньше иногда больше, но избавиться от них полностью технология TN+film не позволяет. Более того даже если пользователь смотрим прямо на дисплей, цветопередача все равно не будет идеальной.

Сравнение углов обзора IPS и TN+film (IPS сверху)

Технология IPS позволяет решить обе эти проблемы TN+film. Дисплей с матрицей IPS может выдавать одинаково хорошую картинку вне зависимости от угла, с которого сморит пользователь. При этом IPS матрицы обладают более правильной цветопередачей. Так технология IPS позволяет передать всю глубину цвета RBG 24 bit. Еще одно преимущество данной технологии – более правдивый черный цвет. Если у TN+film черный цвет больше похожий на темно-серый, то здесь черный действительно черный.

Макро фотография матриц TN+film и IPS (TN+film сверху)

История развития технологии IPS

В технических характеристиках монитора обычно указывается не просто IPS, а более конкретное название технологии. Например, e-IPS, P-IPS, AH-IPS, IPS-Pro и т.д. Для того чтобы не ошибиться при выборе монитора не обязательно знать все особенности каждой конкретной реализации технологии IPS. Главное знать к какому году относится данный вариант IPS матрицы, для того чтобы не купить откровенно устаревшее устройство. Ниже мы приводим таблицу, которая позволит быстро сориентироваться в данном вопросе.

Развитие технологии SFT от компании NEC
Год	Название	Сокращенное название
1996	Super Fine TFT	SFT
1998	Advanced SFT	A-SFT
2002	Super-Advanced SFT	SA-SFT
2004	Ultra-Advanced SFT	UA-SFT
Развитие технологии IPS от компании Hitachi
Год	Название	Сокращенное название
1996	Super TFT	IPS
1998	Super-IPS	S-IPS
2002	Advanced Super-IPS	AS-IPS
2004	IPS-Provectus	IPS-Pro
2008	IPS alpha	IPS-Pro
2010	IPS alpha next gen	IPS-Pro
Развитие технологии IPS от компании LG
Год	Название	Сокращенное название
2001	Super-IPS	S-IPS
2005	Advanced Super-IPS	AS-IPS
2007	Horizontal IPS	H-IPS
2009	Enhanced IPS	e-IPS
2010	Professional IPS	P-IPS
2011	Advanced High Performance IPS	AH-IPS

Альтернатива IPS матрицам

Кроме IPS существуют и другие технологии, которые стремятся заменить популярные и дешевые TN+film матрицы. Ниже мы рассмотрим наиболее популярные альтернативы IPS матрицам.

VA/MVA/PVA – технология, которая была разработана компанией Fujitsu в 1996 году. Основными преимуществами матриц на основе данной технологии являются: качественный черный цвет (как на IPS), а также цена, которая обычно ниже, чем в IPS. Главный недостаток VA/MVA/PVA матриц это искажения, которые появляются при изменении угла обзора. В зависимости от производителя данная технология может иметь и другие названия. Например, Super PVA от Sony-Samsung, ASV или ASVA от Sharp, Super MVA от CMO.

Сравнение углов обзора PVA и TN+film (PVA справа)

PLS – технология от компании Samsung. Данная технология была впервые показана в 2010 году. Компания Samsung позиционирует данную технологию в качестве прямого конкурента IPS. Основными преимуществами PLS матриц являются: более низкая цена (по сравнению с IPS), хорошие углы обзора, качественная цветопередача, а также низкое потребление электроэнергии (на уровне матриц TN+film). Основным недостатком технологии PLS считается медленная реакция матрицы (5-10 мс, примерно тоже, что и у S-IPS).

Эмулируется мерцанием с дизерингом [ ] .

Технические характеристики

Важнейшие характеристики ЖК-дисплеев:

тип матрицы - определяется технологией, по которой изготовлен ЖК-дисплей;
класс матрицы; стандарт ISO 13406-2 выделяет четыре класса матриц по допустимому количеству «битых пикселей »;
разрешение - горизонтальный и вертикальный размеры, выраженные в пикселях . В отличие от ЭЛТ -мониторов, ЖК-дисплеи имеют одно фиксированное разрешение, а поддержка остальные реализуется путём интерполяции (ЭЛТ-мониторы также имеют фиксированное количество пикселей, которые также состоят из красных, зеленых и синих точек, однако из-за особенностей технологии при выводе нестандартного разрешения в интерполяции нет необходимости);
размер точки (размер пикселя) - расстояние между центрами соседних пикселей. Непосредственно связан с физическим разрешением;
соотношение сторон экрана (пропорциональный формат) - отношение ширины к высоте (5:4, 4:3, 3:2 (15÷10), 8:5 (16÷10), 5:3 (15÷9), 16:9 и др.);
видимая диагональ - размер самой панели, измеренный по диагонали. Площадь дисплеев зависит также от формата: при одинаковой диагонали, монитор формата 4:3 имеет большую площадь, чем монитор формата 16:9;
контрастность - отношение яркостей самой светлой и самой тёмной точек при заданной яркости подсветки. В некоторых мониторах используется адаптивный уровень подсветки с использованием дополнительных ламп, приведённая для них цифра контрастности (так называемая динамическая) не относится к статическому изображению;
яркость - количество света, излучаемое дисплеем (обычно измеряется в канделах на квадратный метр);
время отклика - минимальное время, необходимое пикселю для изменения своей яркости. Составляется из двух величин:
- время буферизации (input lag ). Высокое значение мешает в динамичных играх; обычно умалчивается; измеряется сравнением с кинескопом в скоростной съёмке. Сейчас (2011) в пределах 20-50 ; в отдельных ранних моделях достигало 200 мс ;
- время переключения. Указывается в характеристиках монитора. Высокое значение ухудшает качество видео; методы измерения неоднозначны. Сейчас (2016) практически во всех мониторах заявленное время переключения составляет 1-6 мс ;
угол обзора - угол, при котором падение контраста достигает заданного, для разных типов матриц и разными производителями вычисляется по-разному, и часто не подлежит сравнению. Некоторые производители указывают в технических параметрах своих мониторов углы обзора, такие, к примеру, как: CR 5:1 - 176/176°, CR 10:1 - 170/160°. Аббревиатура CR (англ. contrast ratio ) обозначает уровень контрастности при указанных углах обзора относительно контрастности при взгляде перпендикулярно экрану. В приведённом примере, при углах обзора 170°/160° контрастность в центре экрана снижается до значения не ниже, чем 10:1, при углах обзора 176°/176° - не ниже, чем до значения 5:1.

Устройство

Конструктивно дисплей состоит из следующих элементов:

ЖК-матрицы (первоначально - плоский пакет стеклянных пластин, между слоями которого и располагаются жидкие кристаллы; в 2000-е годы начали применяться гибкие материалы на основе полимеров);
источников света для подсветки ;
контактного жгута (проводов);
корпуса, чаще пластикового , с металлической рамкой для придания жёсткости.

Состав пикселя ЖК-матрицы:

два прозрачных электрода ;
слой молекул, расположенный между электродами;
два поляризационных фильтра , плоскости поляризации которых (как правило) перпендикулярны.

Если бы жидких кристаллов между фильтрами не было, то свет, пропускаемый первым фильтром, практически полностью блокировался бы вторым фильтром.

Поверхность электродов, контактирующая с жидкими кристаллами, специально обработана для изначальной ориентации молекул в одном направлении. В TN-матрице эти направления взаимно перпендикулярны, поэтому молекулы в отсутствие напряжения выстраиваются в винтовую структуру. Эта структура преломляет свет таким образом, что до второго фильтра плоскость его поляризации поворачивается и через него свет проходит уже без потерь. Если не считать поглощения первым фильтром половины неполяризованного света, ячейку можно считать прозрачной.

Если же к электродам приложено напряжение, то молекулы стремятся выстроиться в направлении электрического поля , что искажает винтовую структуру. При этом силы упругости противодействуют этому, и при отключении напряжения молекулы возвращаются в исходное положение. При достаточной величине поля практически все молекулы становятся параллельны, что приводит к непрозрачности структуры. Варьируя напряжение , можно управлять степенью прозрачности.

Если постоянное напряжение приложено в течение долгого времени, жидкокристаллическая структура может деградировать из-за миграции ионов. Для решения этой проблемы применяется переменный ток или изменение полярности поля при каждой адресации ячейки (так как изменение прозрачности происходит при включении тока, вне зависимости от его полярности).

Во всей матрице можно управлять каждой из ячеек индивидуально, но при увеличении их количества это становится трудновыполнимо, так как растёт число требуемых электродов. Поэтому практически везде применяется адресация по строкам и столбцам.

Проходящий через ячейки свет может быть естественным - отражённым от подложки (в ЖК-дисплеях без подсветки). Но чаще применяют , кроме независимости от внешнего освещения, это также стабилизирует свойства полученного изображения.

Малогабаритные ЖК-дисплеи без активной подсветки, применяемые в электронных часах, калькуляторах и т. п., обладают чрезвычайно низким энергопотреблением , что обеспечивает длительную (до нескольких лет) автономную работу таких устройств без замены гальванических элементов.

С другой стороны, ЖК-мониторы имеют и множество недостатков, часто принципиально трудноустранимых, например:

в отличие от ЭЛТ , могут отображать чёткое изображение лишь при одном («штатном») разрешении. Остальные достигаются интерполяцией ;
по сравнению с ЭЛТ, ЖК-мониторы имеют малый контраст и глубину чёрного цвета . Повышение фактического контраста часто связано с простым усилением яркости подсветки, вплоть до некомфортных значений. Широко применяемое глянцевое покрытие матрицы влияет лишь на субъективную контрастность в условиях внешнего освещения;
из-за жёстких требований к постоянной толщине матриц существует проблема неравномерности однородного цвета (неравномерность подсветки) - на некоторых мониторах есть неустранимая неравномерность передачи яркости (полосы в градиентах), связанная с использованием блоков линейных ;
фактическая скорость смены изображения также остаётся заметно ниже, чем у ЭЛТ и плазменных дисплеев . Технология overdrive решает проблему скорости лишь частично;
зависимость контраста от угла обзора до сих пор остаётся существенным минусом технологии. В ЭЛТ-дисплеях эта проблема полностью отсутствует;
массово производимые ЖК-мониторы плохо защищены от механических повреждений. Особенно чувствительна матрица, не защищённая стеклом. При сильном нажатии возможна необратимая деградация;
существует проблема дефектных пикселей . Предельно допустимое количество дефектных пикселей, в зависимости от размеров экрана, определяется в международном стандарте ISO 13406-2 (в России - ГОСТ Р 52324-2005). Стандарт определяет 4 класса качества ЖК-мониторов. Самый высокий класс - 1, вообще не допускает наличия дефектных пикселей. Самый низкий - 4, допускает наличие до 262 дефектных пикселей на 1 миллион работающих. Мониторы с ЭЛТ этой проблеме не подвержены;
пиксели ЖК-мониторов деградируют, хотя скорость деградации наименьшая из всех технологий отображения, за исключением лазерных дисплеев , вообще не подверженных ей.
не очень большой диапазон рабочих температур: происходит ухудшение динамических характеристик (и далее неработоспособность) при даже небольших отрицательных температурах окружающей среды.
матрицы довольно хрупкие, а их замена весьма дорогостоящая

Перспективной технологией, которая может заменить ЖК-мониторы, часто считают OLED -дисплеи (матрица с органическими светодиодами), однако она встретила много сложностей в массовом производстве, особенно для матриц с большой диагональю.

Технологии

Основные технологии при изготовлении ЖК-дисплеев: TN+film, IPS (SFT, PLS) и MVA. Различаются эти технологии геометрией поверхностей, полимера, управляющей пластины и фронтального электрода . Большое значение имеют чистота и тип полимера со свойствами жидких кристаллов, применённого в конкретных разработках.

Время отклика ЖК-мониторов, сконструированных по технологии SXRD (англ. Silicon X-tal Reflective Display - кремниевая отражающая жидкокристаллическая матрица), уменьшено до 5 мс .

В настоящее время [когда? ] в России только два предприятия (московский МЭЛТ и саратовское НПП «Дисплей») разрабатывают и производят ЖК-дисплеи по технологиям TN и STN [ ] .

TN+film

TN + film (Twisted Nematic + film) - самая простая технология. Слово «film» в названии технологии означает «дополнительный слой», применяемый для увеличения угла обзора (ориентировочно - от 90 до 150°). В настоящее время приставку «film» часто опускают, называя такие матрицы просто TN. Способа улучшения контрастности и углов обзора для панелей TN пока не нашли, причём время отклика у данного типа матриц является на настоящий момент одним из лучших, а вот уровень контрастности - нет.

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

К достоинствам технологии можно отнести самое малое время отклика среди современных матриц [когда? ] , а также невысокую себестоимость. Недостатки: худшая цветопередача, наименьшие углы обзора.

IPS

AS-IPS (Advanced Super IPS - расширенная супер-IPS) - также была разработана корпорацией Hitachi в 2002 году. В основном улучшения касались уровня контрастности обычных панелей S-IPS, приблизив его к контрастности S-PVA панелей. AS-IPS также используется в качестве названия для мониторов корпорации NEC (например, NEC LCD20WGX2), созданных по технологии S-IPS, разработанной консорциумом LG Display.

H-IPS A-TW (Horizontal IPS with Advanced True White Polarizer ) - разработана LG Display для корпорации NEC . Представляет собой H-IPS панель с цветовым фильтром TW (True White - «настоящий белый») для придания белому цвету большей реалистичности и увеличения углов обзора без искажения изображения (исключается эффект свечения ЖК-панелей под углом - так называемый «глоу-эффект»). Этот тип панелей используется при создании профессиональных мониторов высокого качества .

AFFS (Advanced Fringe Field Switching , неофициальное название - S-IPS Pro) - дальнейшее улучшение IPS, разработана компанией BOE Hydis в 2003 году. Увеличенная напряжённость электрического поля позволила добиться ещё больших углов обзора и яркости, а также уменьшить межпиксельное расстояние. Дисплеи на основе AFFS в основном применяются в планшетных ПК , на матрицах производства Hitachi Displays.

Развитие технологии «super fine TFT» от NEC

Название	Краткое обозначение	Год	Преимущество	Примечания
Super fine TFT	SFT	1996	Широкие углы обзора, глубокий чёрный цвет	. При улучшении цветопередачи яркость стала немного ниже.
Advanced SFT	A-SFT	1998	Лучшее время отклика	Технология эволюционировала до A-SFT (Advanced SFT, Nec Technologies Ltd. в 1998), значительно уменьшив время отклика.
Super-advanced SFT	SA-SFT	2002	Высокая прозрачность	SA-SFT, разработанная Nec Technologies Ltd. в 2002, позволила улучшить прозрачность в 1,4 раза по сравнению с A-SFT.
Ultra-advanced SFT	UA-SFT	2004	Высокая прозрачность Цветопередача Высокая контрастность	Позволила достичь в 1,2 раза большей прозрачности по сравнению с SA-SFT, 70 % охвата цветового диапазона NTSC и увеличения контрастности.

Развитие технологии IPS фирмой Hitachi

Название	Краткое обозначение	Год	Преимущество	Прозрачность/ Контрастность	Примечания
Super TFT	IPS	1996	Широкие углы обзора	100/100 Базовый уровень	Большинство панелей также поддерживают реалистичную цветопередачу (8 бит на канал) . Эти улучшения появились ценой более медленного времени отклика, изначально около 50 мс. IPS панели также были очень дороги.
Super-IPS	S-IPS	1998	Отсутствует цветовой сдвиг	100/137	IPS был вытеснен S-IPS (Super-IPS, Hitachi Ltd. в 1998), которая наследует все преимущества технологии IPS с одновременным уменьшением времени отклика
Advanced super-IPS	AS-IPS	2002	Высокая прозрачность	130/250	AS-IPS, также разработанный Hitachi Ltd. в 2002, повышает, главным образом, контрастность традиционных S-IPS панелей до уровня, при котором они стали вторыми после некоторых S-PVA.
IPS-provectus	IPS-Pro	2004	Высокая контрастность	137/313	Технология панелей IPS Alpha с более широкой цветовой гаммой и контрастностью, сравнимой с контрастностью PVA и ASV дисплеев без углового свечения.
IPS alpha	IPS-Pro	2008	Высокая контрастность		Следующее поколение IPS-Pro
IPS alpha next gen	IPS-Pro	2010	Высокая контрастность		Hitachi передает технологию Panasonic

Развитие технологии IPS фирмой LG

Название	Краткое обозначение	Год	Примечания
Super-IPS	S-IPS	2001	LG Display остается одним из главных производителей панелей, основанных на технологии Hitachi Super-IPS.
Advanced super-IPS	AS-IPS	2005	Улучшена контрастность с расширенной цветовой гаммой.
Horizontal IPS	H-IPS	2007	Достигнута ещё большая контрастность и визуальная более однородная поверхность экрана. Также дополнительно появилась технология Advanced True Wide Polarizer на основе поляризационной плёнки NEC, для достижения более широких углов обзора, исключения засветки при взгляде под углом. Используется в профессиональной работе с графикой.
Enhanced IPS	e-IPS	2009	Имеет более широкую апертуру для увеличения светопроницаемости при полностью открытых пикселях, что позволяет использовать более дешевые в производстве лампы подсветки, с более низким энергопотреблением. Улучшен диагональный угол обзора, время отклика уменьшено до 5 мс.
Professional IPS	P-IPS	2010	Обеспечивает 1,07 млрд цветов (30-битная глубина цвета). Больше возможных ориентаций для субпикселя (1024 против 256) и лучшая глубина true color-цветопередачи.
Advanced high performance IPS	AH-IPS	2011	Улучшена цветопередача, увеличено разрешение и PPI , повышена яркость и понижено энергопотребление .

MVA

Технология VA (сокр. от vertical alignment - вертикальное выравнивание) была представлена в 1996 году компанией Fujitsu. Жидкие кристаллы матрицы VA при выключенном напряжении выровнены перпендикулярно по отношению ко второму фильтру, то есть не пропускают свет. При приложении напряжения кристаллы поворачиваются на 90°, и на экране появляется светлая точка. Как и в IPS-матрицах, пиксели при отсутствии напряжения не пропускают свет, поэтому при выходе из строя видны как чёрные точки.

Наследницей технологии VA стала технология MVA (multi-domain vertical alignment ), разработанная компанией Fujitsu как компромисс между TN- и IPS-технологиями. Горизонтальные и вертикальные углы обзора для матриц MVA составляют 160° (на современных моделях мониторов до 176-178°), при этом, благодаря использованию технологий ускорения (RTC), эти матрицы не сильно отстают от TN+Film по времени отклика. Они значительно превышают характеристики последних по глубине цветов и точности их воспроизведения.

Достоинствами технологии MVA являются глубокий чёрный цвет (при перпендикулярном взгляде) и отсутствие как винтовой структуры кристаллов, так и двойного магнитного поля . Недостатки MVA в сравнении с S-IPS: пропадание деталей в тенях при перпендикулярном взгляде, зависимость цветового баланса изображения от угла зрения.

Аналогами MVA являются технологии:

PVA (patterned vertical alignment ) от Samsung;
Super PVA от Sony-Samsung (S-LCD);
Super MVA от CMO;
ASV (advanced super view ), также называется ASVA (axially symmetric vertical alignment ) от Sharp.

Матрицы MVA/PVA считаются компромиссом между TN и IPS, как по стоимости, так и по потребительским свойствам.

PLS

PLS-матрица (plane-to-line switching ) была разработана компанией Samsung как альтернатива IPS и впервые продемонстрирована в декабре 2010 года. Предполагается, что эта матрица будет на 15 % дешевле, чем IPS .

Достоинства:

плотность пикселей выше по сравнению с IPS (и аналогична с *VA/TN) [ ] ;
высокая яркость и хорошая цветопередача [ ] ;
большие углы обзора [ ] ;
полное покрытие диапазона sRGB [ ] ;
низкое энергопотребление, сравнимое с TN [ ] .

Недостатки:

время отклика (5-10 мс) сравнимо с S-IPS, лучше чем у *VA, но хуже чем у TN.

PLS и IPS

Компания Samsung не давала описания технологии PLS . Сделанные независимыми наблюдателями сравнительные исследования матриц IPS и PLS под микроскопом не выявили отличий . То, что PLS является разновидностью IPS, косвенно признала сама корпорация Samsung своим иском против корпорации LG: в иске утверждалось, что используемая LG технология AH-IPS является модификацией технологии PLS .

Подсветка

Сами по себе жидкие кристаллы не светятся. Чтобы изображение на жидкокристаллическом дисплее было видимым, нужен . Источник может быть внешним (например, Солнце), либо встроенным (подсветка). Обычно лампы встроенной подсветки располагаются позади слоя жидких кристаллов и просвечивают его насквозь (хотя встречается и боковая подсветка, например, в часах).

Внешнее освещение

Монохромные дисплеи наручных часов и мобильных телефонов большую часть времени используют внешнее освещение (от Солнца, ламп комнатного освещения и так далее). Обычно позади слоя пикселей из жидких кристаллов находится зеркальный или матовый отражающий слой. Для использования в темноте такие дисплеи снабжаются боковой подсветкой. Существуют также трансфлективные дисплеи , в которых отражающий (зеркальный) слой является полупрозрачным, а лампы подсветки располагаются позади него.

Подсветка лампами накаливания

В прошлом в некоторых наручных часах с монохромным ЖК-дисплеем использовалась сверхминиатюрная лампа накаливания . Но из-за высокого энергопотребления лампы накаливания являются невыгодными. Кроме того, они не подходят для использования, например, в телевизорах, так как выделяют много тепла (перегрев вреден для жидких кристаллов) и часто перегорают.

Электролюминесцентная панель

Монохромные ЖК-дисплеи некоторых часов и приборных индикаторов используют для подсветки электролюминесцентную панель. Эта панель представляет собой тонкий слой кристаллофосфора (например, сульфида цинка), в котором происходит электролюминесценция - свечение под действием тока. Обычно светится зеленовато-голубым или жёлто-оранжевым светом.

Подсветка газоразрядными («плазменными») лампами

В течение первого десятилетия XXI века подавляющее большинство LCD-дисплеев имело подсветку из одной или нескольких

При выборе монитора многие пользователи сталкиваются с тем с вопросом: что лучше PLS или IPS.

Эти две технологии существуют достаточно давно и обе себя достаточно хорошо показывают.

Если смотреть различные статьи в интернете, то там пишут либо о том, что каждый должен сам решить, что лучше, либо вообще не дают ответа на поставленный вопрос.

Собственно, никакого смысла в этих статьях нет вообще. Ведь пользователям они никак не помогают.

Поэтому мы разберем то, в каких случаях лучше выбрать PLS или IPS и дать те советы, которые помогут сделать правильный выбор. А начнем с теории.

Что такое IPS

Сразу стоит сказать, что на данный момент именно рассматриваемые два варианта являются лидерами на рынке техники.

И далеко не каждый специалист сможет сказать, какая же технология лучше и какие есть преимущества у каждой из них.

Итак, само слово IPS расшифровывается In-Plane-Switching (буквально «внутриплощадочное переключение»).

А также эта аббревиатура означает Super Fine TFT («супертонкий TFT»). TFT, в свою очередь, обозначает Thin Film Transistor («тонкопленочный транзистор»).

Если сказать проще, то TFT – это технология отображения картинки на , которая основана на активной матрице.

Достаточно сложно.

Ничего. Сейчас разберемся!

Итак, в технологии TFT управление молекулами жидких кристаллов в происходит с помощью тонкопленочных транзисторов, это и означает «активная матрица».

IPS – это точно то же самое, только электроды в мониторах с этой технологией находятся на одной плоскости с молекулами жидких кристаллов, которые находятся параллельно плоскости .

Все это можно наглядно видеть на рисунке №1. Там, собственно, и изображены дисплеи с обеими технологиями.

Сначала идет вертикальный фильтр, затем прозрачные электроды, после них жидкокристаллические молекулы (синие палочки, они нас интересуют больше всего), затем горизонтальный фильтр, цветовой фильтр и сам экран.

Рис. №1. TFT и IPS экраны

Отличие этих технологий состоит только в том, что ЖК молекулы в TFT расположены не параллельно, а в IPS – параллельно.

Благодаря этому они могут быстро менять угол обзора (если конкретно, здесь он составляет 178 градусов) и давать лучшую картинку (в IPS).

А также за счет такого решения существенно повысилась яркость и контрастность картинки на экране.

Теперь понятно?

Если нет, пишите в комментариях свои вопросы. Мы обязательно на них ответим.

Технология IPS была создана в 1996 году. Среди ее преимуществ стоит отметить отсутствие так называемого «волнения», то есть неправильной реакции на прикосновение.

А также она отличается отличной передачей цветов. Достаточно много фирм выпускают мониторы с использованием данной технологии, в том числе , NEC, Dell, Chimei и даже .

Что такое PLS

Очень долгое время производитель не говорил вообще ничего о своем детище и многие эксперты выдвигали различные предположения относительно характеристик PLS.

Собственно, и сейчас эта технология является покрытой большим количеством тайн. Но мы все-таки найдем правду!

PLS была выпущена в 2010 году в качестве альтернативы вышеупомянутой IPS.

Эта аббревиатура расшифровывается как Plane To Line Switching (то есть «переключение между линиями»).

Напомним, что IPS – это In-Plane-Switching, то есть «переключение между линиями». Имеется в виду переключение в плоскости.

И выше мы говорили о том, что в этой технологии жидкокристаллические молекулы быстро становятся плоскими и за счет этого достигается лучший угол обзора и другие характеристики.

Так вот, в PLS все происходит точно так же, но быстрее. На рисунке №2 все это показано наглядно.

Рис. №2. Работа PLS и IPS

На этом рисунке вверху находится сам экран, затем кристаллы, то есть те же ЖК молекулы, что на рисунке №1 были обозначены синими палочками.

Снизу показан электрод. Слева в обоих случаях показано их расположение выключенном состоянии (когда кристаллы не двигаются), а справа – во включенном.

Принцип работы такой же – когда начинается работа кристаллов, они начинают двигаться, при этом изначально они расположены параллельно друг другу.

Но, как видим на рисунке №2, эти кристаллы быстрее приобретают нужную форму – ту, которая необходима для максимально .

За определенный отрезок времени молекулы в IPS мониторе не становятся в перпендикулярное положение, а в PLS становятся.

То есть в обеих технологиях все то же самое, но в PLS все происходит быстрее.

Отсюда промежуточный вывод – PLS работает быстрее и, по идее, именно эту технологию можно было бы считать лучшей в нашем сравнении.

Но окончательные выводы пока что делать рановато.

Это интересно: Компания Samsung несколько лет назад подала иск на LG. В нем утверждалось, что технология AH-IPS, которая используется LG, является модификацией технологии PLS. Отсюда можно сделать вывод, что PLS – это разновидность IPS и это признал сам разработчик. Собственно, это подтвердили и мы немного выше.

Что лучше PLS или IPS? Как выбрать хороший экран - руководство

А что если я ничего не понял?

В таком случае вам поможет видео, которое находится в конце этой статьи. Там наглядно показаны мониторы TFT и IPS в разрезе.

Вы сможете увидеть, как все это работает и понять, что PLS все происходит точно так же, но быстрее, чем в IPS.

Теперь можем переходить к дальнейшему сравнению технологий.

Мнения экспертов

На некоторых сайтах можно найти информацию о проведенном независимом исследовании PLS и IPS.

Специалисты сравнивали эти технологии под микроскопом. Пишется, что в итоге они не нашли никаких отличий.

Другие эксперты пишут, что лучше все же покупать PLS, но толком не объясняют почему.

Среди всех высказываний экспертов можно выделить несколько основных моментов, которые можно наблюдать практически во всех мнениях.

Состоят эти моменты в следующем:

Мониторы с PLS матрицами самые дорогостоящие на рынке. Самый дешевый вариант – TN, но такие мониторы по всем характеристикам уступают и IPS, и PLS. Так вот, большинство экспертов сходятся во мнении, что это весьма оправданно, ведь картинка лучше отображается именно на PLS;
Мониторы с PLS матрицей лучше всего подойдут для выполнения всевозможных дизайнерских и проектировочных задач. А также такая техника прекрасно справится с работой профессиональных фотографов. Опять же, из этого можно сделать вывод, что PLS лучше справляется с передачей цветов и обеспечением достаточной четкости изображения;
По мнению экспертов, мониторы PLS практически избавлены от таких проблем, как блики и мерцания. К такому выводу они пришли во время испытаний;
Офтальмологи говорят, что PLS будет намного лучше восприниматься глазами. Более того, глазам будет намного легче целый день смотреть на PLS, чем на IPS.

В общем, из этого всего мы снова делаем тот вывод, который мы уже сделали раньше. PLS немного лучше, чем IPS. И это мнение подтверждает большинство экспертов.

Что лучше PLS или IPS? Как выбрать хороший экран - руководство

Наше сравнение

А теперь перейдем к финальному сравнению, которое и даст ответ на поставленный в самом начале вопрос.

Те же эксперты выделяют ряд характеристик, по которым и нужно сравнивать различные .

Речь идет о таких показателях, как светочувствительность, скорость отклика (имеется в виду переход от серого к серому), качество (плотность пикселей без потери других характеристик) и насыщенность.

По ним мы и будем оценивать две технологии.

Таблица 1. Сравнение IPS и PLS по некоторым характеристикам

Другие характеристики, в том числе насыщенность и качество, являются субъективными и зависят от каждого конкретного человека.

Но и по приведенным выше показателям видно, что у PLS немного более высокие характеристики.

Таким образом, мы снова подтверждаем вывод о том, что эта технология показывает себя лучше, чем IPS.

Рис. №3. Первое сравнение мониторов с IPS и PLS матрицами.

Есть единственный «народный» критерий, который и позволяет точно определить, что же лучше – PLS или IPS.

Этот критерий называется «на глаз». На практике это означает, что нужно просто взять и посмотреть на два рядом стоящих монитора и визуально определить, где картинка лучше.

Поэтому мы приведем несколько подобных изображений, и каждый сам сможет увидеть, где же изображение визуально выглядит более качественно.

Рис. №4. Второе сравнение мониторов с IPS и PLS матрицами.

Рис. №5. Третье сравнение мониторов с IPS и PLS матрицами.

Рис. №6. Четвертое сравнение мониторов с IPS и PLS матрицами.

Рис. №7. Пятое сравнение мониторов с IPS (слева) и PLS (справа) матрицами.

Визуально видно, что на всех образцах PLS картинка выглядит намного лучше, более насыщенно, ярче и так далее.

Выше мы упоминали, что TN – самая недорогая на сегодняшний день технология и мониторы с ее использованием, соответственно, тоже стоят дешевле остальных.

После них по цене идут IPS, а затем уже и PLS. Но, как видим, все это вовсе не удивительно, ведь картинка действительно выглядит намного лучше.

Другие характеристики в этом случае также выше. Многие эксперты советуют покупать с PLS матрицами и Full HD-разрешением.

Тогда изображение действительно будет выглядеть просто прекрасно!

Невозможно точно сказать, является ли такое сочетание лучшим на рынке на сегодняшний день, но одним из лучших точно.

Кстати, для сравнения можете видеть, как выглядит IPS и TN под острым углом обзора.

Рис. №8. Сравнение мониторов с IPS (слева) и TN (справа) матрицами.

Стоит сказать, что Samsung создали сразу две технологии, которые используются в мониторах и в / и смогли значительно обойти IPS.

Речь идет о Super AMOLED экранах, которые стоят на мобильных устройствах этой фирмы.

Интересно, что разрешение Super AMOLED обычно меньше, чем на IPS, но картинка более насыщенная и яркая.

Но в случае с PLS выше практически все, что только может быть, в том числе и разрешение.

Можно сделать общий вывод о том, что PLS лучше, чем IPS.

Кроме всего прочего, у PLS есть следующие преимущества:

способность передачи весьма широкого спектра оттенков (помимо основных цветов);
способность поддерживать весь диапазон sRGB;
более низкое потребление энергии;
углы обзора позволяют комфортно видеть картинку сразу нескольким людям;
всевозможные искажения абсолютно исключены.

В общем, IPS мониторы прекрасно подойдут для решения обычных домашних задач, к примеру, просмотра фильмов и работы в офисных программах.

Но если вам хочется видеть действительно насыщенное и качественное изображение, покупайте технику с PLS.

Особенно это касается случаев, когда вам нужно будет работать с и дизайнерскими/проектировочными программами.

Цена у них, конечно, будет выше, но оно того стоит!

Что лучше PLS или IPS? Как выбрать хороший экран - руководство

Что такое amoled, super amoled, Lcd, Tft, Tft ips? Не знаешь? Смотри!