IPS матриця: що це таке – докладний посібник

Більшість користувачів в наш час знають, що існує якась IPS матриця (наприклад, у них на телефоні), але толком відповісти на питання про те, що це таке, можуть лише одиниці.

Насправді дана абревіатура розшифровується як «In Plane Switching» і означає буквально «Перемикання всередині площин».

Далі ми розберемо технологію відображення, і ви зрозумієте, що таке назва цілком логічно.

Раніше вона використовувалася в телевізорах, причому в професійних, а зараз її можна бачити в телефонах, планшетах і іншої подібної техніки.

Причиною такої популярності IPS є невисока вартість. Тепер переходимо до безпосереднього розбору технології.

технологія відображення

Якщо ви коли-то вивчали будову жидкокристаллической панелі свого монітора або телевізора, то легко зрозумієте те, про що ми будемо говорити далі.

В даному випадку панель складається з наступних елементів:

  • Передній і задній поляризатори.
  • Світлофільтри.
  • Напрямні рідких кристалів.
  • Самі рідкі кристали.
  • Електроди.
  • Керуючі транзистори.
  • Підсвічування.

Наочно розташування всіх цих елементів можете бачити на малюнку 1.

Мал. 1. Наочне відображення даної панелі

Кристали в таких матрицях повертаються при додатку електричного поля, причому роблять це одночасно, тобто разом. Це, до речі, головна особливість IPS. Завдяки такому підходу вдалося добитися значного збільшення кута огляду. Тепер він становить 178о, причому як по горизонталі, так і по вертикалі.

Для порівняння ось вам дві схеми інших типів панелей – TN і VA.

Мал. 2 Наочне відображення панелей TN і VA

Як бачите, тут рідкі кристали повертаються зовсім по-іншому, і картинка виходить не такою яскравою, насиченою і її не видно з кута 178о.

А тепер пробіжимося по вищевказаним елементам. Як відомо, поляризатором називається пристрій, який дозволяє отримувати поляризоване оптичне випромінювання з випромінювання з довільною поляризацією.

Іншими словами, в цьому пристрої виділяється частина природного світла, яка володіє наданими рівнем поляризації при відбитті від поверхні. Це потрібно для відображення картинки.

Далі йдуть світлофільтри. Їх розміщують по два, причому так, щоб один був повернений перпендикулярно іншому. Відповідно, світло не проходить через перший світлофільтр. Завдяки цьому вдається домогтися майже ідеального відображення чорного кольору (зрозуміло, нічого ідеального в світі не існує, але все ж). Цікаво, що з цієї ж причини всі «биті» пікселі мають чорний колір, а не білий.

Далі йдуть напрямні, самі рідкі кристали і електроди. Через них подається напруга.

В цей час молекули повертаються на 90о і починають пропускати світло.

Цьому процесу сприяють керуючі транзистори. Далі розташовується ще один поляризатор і блок підсвічування.

Як бачите, в наведених вище інших типах матриць все відбувається зовсім по-іншому. Головна відмінність полягає в конфігурації кристалів. Але таке розташування всіх елементів дає ряд істотних переваг перед конкурентами, про яких ми ще поговоримо. Зупинимося на цьому більш детально.

переваги

Ось список особливостей, за рахунок яких IPS обганяє на ринку інші типи матриць:

  • Колір практично точно повторює вихідний. По крайней мере, колірна гамма передається досить адекватно. Грубо кажучи, немає спотворення кольорів при передачі їх від исходника. Причому це актуально для різних кутів зору. Ви можете бачити схему кольорів і кутів зору на малюнку 3 трьох вищезазначених типів матриць – IPS, TN і VA. Можливо це завдяки постійній колірній температурі.

Мал. 3. Схема кольорів з різних кутів зору IPS, TN і VA

  • Кращий відгук при переході від сірого до сірого. Правда, якщо говорити про інших варіаціях, то там краще, безумовно, себе проявляє TN-матриця. Але і це вже дуже навіть непогано.
  • Підвищена стійкість до тиску. Якщо говорити про ту ж VA, то якщо сильно натиснути на екран, відбудеться перекручена реакція і некоректне переміщення пікселів. У народі це називається «хвилюванням». Як ви розумієте, такі явища для екранів не є нормальними.
  • Найголовніша перевага – яскраві та насичені кольори. Правда, є більш потужні варіанти в цьому відношенні, наприклад, AMOLED – фірмова розробка Samsung. Але вона і стоїть на порядок дорожче в плані виробництва.

Також деякі лікарі та експерти стверджують, що IPS в меншій мірі шкодить очам, ніж інші типи екранів. Але це перевірити практично неможливо, тому ми залишаємо це твердження на ваш суд – хочете вірте, хочете, ні. У будь-якому випадку, переваг у IPS досить.

різновиди матриць

Розберемо типи IPS, які використовувалися раніше і які використовуються зараз.

Це дозволить нам простежити за еволюцією технології.

Отже, ось які різновиди матриць існують:

  • власне, це найперше покоління даної технології і його особливості ми вже розібрали вище.
  • Super-IPS або S-IPS (скорочено). У порівнянні з першим поколінням, це має поліпшену контрастність і менший час відгуку. Тобто картинка, грубо кажучи, швидше потрапляла на екран, ніж раніше, і була більш якісне.
  • Advanced Super-IPS або AS-IPS. Збільшена прозорість матриці, за рахунок чого стала вище яскравість. Рівень контрастності теж став вище.
  • Horisontal-IPS або H-IPS. Головне поліпшення торкнулося білого кольору – він став більш оптимізованим. Завдяки цьому картинка вийшла набагато більш реалістичною.
  • Enhanced-IPS або E-IPS. Прозорість і час відгуку стали краще, а сама технологія – дешевше у виготовленні. Цікаво, що на порядок краще стала і передача кольору.
  • Professional-IPS або P-IPS. В даному випадку значні поліпшення зазнав колірний обхват. Якщо конкретно, то за стандартом Adobe RGB був охоплення в 98%, а в NTSC – 102%. На момент винаходу технології (а це 2010 год) вона була однією з кращих в світі.
  • Plane-to-Line Switching або PLS. Фактично, це окрема технологія, але базується вона саме на принципах IPS, тому її теж можна сміливо заносити в цей список. Відмінність від прародителя полягає в можливості набагато щільніше розміщувати пікселі, а також в більш високій можливості пропуску рідна і високої яскравості. Також PLS має більш низьке енергоспоживання, ніж IPS. Але вони все одно використовуються набагато більш активно.

Можливо, в майбутньому розвиток цієї технології призведе до створення абсолютно унікальною матриці, яка за всіма характеристиками буде вигравати у інших. Про перспективи розвитку матриці варто поговорити більш конкретно.

Перспективи розвитку

На сьогоднішній день IPS є одним з найбільш активно використовуваних типів матриць для показу зображень.

Основна її перевага полягає в низькій вартості виробництва при досить високій якості зображення.

Багато компаній сьогодні вважають розвиток техніки з такими екранами основним напрямком своєї діяльності.

Практично всі китайські смартфони, за рідкісним винятком, мають саме такі дисплеї, і міняти нічого виробники не збираються.

Мал. 4. Китайські смартфони

Якщо хтось не винайде технологію, яка буде видавати більш якісне зображення і при цьому менше коштувати, в найближчому майбутньому абсолютно нічого не зміниться. Зараз є технології, які видають більш якісну картинку або коштують дешевше, але обидві ці характеристики не поєднує жодна інша матриця. Наостанок розглянемо, хто може конкурувати з IPS на ринку.

Конкуренти на ринку

Досить придатним конкурентом можна вважати вищезгадану технологію Vertical Alignment або VA, якщо скорочено.

Вона є чимось середнім між розглянутої матрицею і TN.

До речі, останню в якості конкурента ми не розглядаємо, тому що там картинка зовсім погана в порівнянні з IPS.

Також гідну конкуренцію може скласти PLS.

У неї, як ми говорили вище, є ряд переваг.

Найсильнішим конкурентом модно вважати AMOLED. Так, вона дорожча, але зображення виходить настільки якісним, що люди готові платити більше. На малюнку 5 ви можете бачити наочне порівняння цих двох типів. Перевага очевидно. А є ще і Super-AMOLED, який затикає рот навіть звичайному AMOLED.

Мал. 5. Порівняння з AMOLED

Але поки IPS – це дешево, воно буде використовуватися повсюдно.

Ссылка на основную публикацию