Какая ips матрица лучше. Что такое IPS. Высокий уровень яркости и возможность использования любых подсветок

Очень часто только перед покупкой нового телевизора многие из нас начинают догадываться, что между LCD и LED есть разница. Оказывается, что модели с IPS- (In-Plane Switching) или VA- (Vertical Alignment) панелями стоят дороже, в то время как конфигурации с TN (Twisted Nematic) панелями обойдутся существенно дешевле.

Почему так, в чем разница и как выбрать наиболее подходящий вариант, мы и попробуем разобраться в этой статье. Начнем с простого.

Twisted Nematic (TN)

ЖК-панелям на скрученных жидких кристаллах (Twisted Nematic TFT) как правило оснащаются недорогие и модели, относящиеся к так называемому начальному уровню.

Технология TN благодаря простоте и дешевизне все-еще является одной из самых распространенных на рынке. Однако цена на сегодняшний день — пожалуй одно из основных и немногих преимуществ технологии Twisted Nematic. От IPS- и VA- TN-панели отличаются прежде всего меньшими углами обзора.

Т.е. в следствие свойственной данной технологии не оптимальной цветопередачи TN-панели не способны передавать изображение одинаково качественно по всей своей площади. Потому, даже сидя непосредственно перед TN-телевизором пользователь все-равно будет замечать «размытости» картинки на экране.

С другой стороны у TN-панелей время отклика самое маленькое среди матриц различных типов, хотя большинство пользователей и узнает об этом по надписи на коробке или со слов продавца. На практике же разницу в быстроте реагирования между недорогими TN-панелями и IPS или VA обычному телезрителю заметить крайне трудно, потому многие данным вопросом предпочитают не заморачиваться и, к примеру на кухню или дачу, покупают именно TN-телевизоры, тем самым экономя средства.

В общем, на этапе выбора идентифицировать такие телевизоры можно по их краткой спецификации: если углы обзора не превышают 160 градусов по вертикали и 170 градусов по горизонтали, а время отклика матрицы составляет 2 мс, то перед вами именно панель Twisted Nematic.

Vertical Alignment (VA)

Данная технология была впервые использована компанией Fujitsu еще в1996 году в качестве компромисса между TN и IPS. В сравнении с TN панели VA позволяют пользователю находится дальше от центра экрана для того чтобы увидеть цветовые сдвиги. VA-панели практически не отстают от TN-аналогов по времени отклика, но существенно превосходят их по глубине и точности передачи цветов. В то же время, минус VA-панелей — во-первых, в пропадании деталей в тенях при перпендикулярном взгляде на экран, во вторых, в заметной зависимости цветового баланса «картинки» от угла зрения.

Усовершенствованный вариант VA панелей S-PVA (Super Pattern Vertical Alignment) сегодня широко используется компаниями Sony и Samsung. S-PVA отличаются более широкими углами обзора и более глубокой передачей черного цвета. Обе компании часто указывают, что у их S-PVA-телевизоров углы обзора составляют 178 градусов по горизонтали и вертикали, и по данному параметру эти панели не уступают IPS-аналогам. Свою версию VA-панелей — Axially Symmetric Vertical Alignment — с похожими техническими и потребительскими характеристиками производит также Sharp.

Идентифицировать VA-телевизор можно, к примеру, легким нажатием на поверхность экрана: в месте нажатия некоторое время остается заметный след. Однако такой способ не работает для VA-моделей с экранами без рамки, в которых над самой панелью имеется еще дополнительный слой защитного покрытия. Кроме того, распознать VA-телевизоры можно также и по углам обзора.

In-Plane Switching (IPS)

IPS популярны среди поклонников FullHD-видео и, в частности, пользователей высококачественных . Технология IPS — это самые большие углы обзора, высокая точность цветопередачи и минимальный цветовой сдвиг. Картинка одинаково четко видна и если сидеть прямо перед телевизором, и если смотреть на экран под углом.

Кроме того, сегодня пока только IPS-матрицы способны в полной мере передавать цвета RGB - 24 бита. Потому IPS используются не только в телевизорах HighEnd-класса, но и в , используемых в частности дизайнерами в полиграфии, реклами и т.п. Однако недостатки у IPS-телевизоров тоже имеются: это дороговизна, большое время отклика матрицы, не самая высокая контрастность и высокое энергопотребление.

Сегодня на рынке наиболее популярны IPS-панели двух разновидностей: S-IPS и IPS-alpha. В S-IPS-матрицах инертность была уменьшена, а контрастность увеличена. В свою очередь в панелях IPS Alpha посредством использования более сложной формы электрода и структуры пиксела время отклика было сокращено до 18 мс, а контрастность увеличена до 700:1.

В 2005 году инженеры компании LG.Displays закончили разработку панелей Е-IPS, в которой за счет особой технологии разгона пикселов Over Driving Circuity до 5 мс было сокращено время отклика, а показатель динамической контрастности составил 1600:1. Несколько позже была представлена оптимизированная версия Е-IPS, которая получила обозначение H-IPS и отличалась от базовой технологии меньшим по толщине электродами и прогрессивной организацией ЖК-элементов, за счет чего удалось повысить контрастность панелей и уменьшить утечку света. Сегодня матрицами S-IPS оснащаются телевизоры производства LG и Philips. IPS-alpha использует Panasonic в основном из-за более высоких яркости и контрастности, которые способны обеспечивать панели этого типа.

Типы панелей наиболее часто используемые ведущими мировыми производителями телевизоров
Как мы уже говорили, многие производители оснащают TN-панелями недорогие телевизоры, в моделях среднего и высокого ценовых диапазонов используются матрицы следующих типов:

Другие факторы: глубина цвета и контрастность LCD

Цветопередача в значительной степени зависит от типа LCD-матрицы. Термин «глубина цвета» применяется для определения качества цвета экрана. При этом учитывается объем памяти в битах, которые используются хранения и представления цвета при кодировке одного пиксел графики или видео. В теории чем выше это значение, тем лучше изображение.

Дорогой 10-битный LCD экран способен передавать более 1 млрд. дискретных оттенков, самые распространенные телевизоры с 8-битными панелями передают не более 16.7 млн. цветов — разница очевидна. Однако в магазинах очень часто можно встретить и телевизоры с 6-битными панелями, качество цветопередачи которых оставляет желать лучшего, но зато в таких моделях для повышения производительности используется масса вспомогательных функций со сложными названиями, которые могут ввести в заблуждение неопытного покупателя.

Потому необходимо понимать, что производители не обязаны указывать все технические особенности той или иной модели LCD телевизора, и как правило упоминают только наиболее важные с точки зрения успешных продаж цифры.

Телевизоры с VA и IPS-панелями превосходят TN-модели по такому параметру, как контрастность. Но существует также целый ряд других факторов, влияющих на качество изображения. К примеру, большое значение имеет тип подсветки экрана — будь то традиционная CCFL-подсветка или более совершенная LED, также важны охват подсветки (боковая или задняя) — и наличие локального затемнения. Сегодня VA- и IPS-телевизоры с задней LED-подсветкой и локальным затемнением считаются лучшими на рынке. Другое дело, что далеко не каждый производитель снабжает потенциального покупателя детальной информацией об этих и других параметрах.

ИТОГО

При выборе «главного семейного телевизора» лучше избегать TN-панелей, даже не смотря на их явно демократичную стоимость. Для лучше подойдут модели с IPS- или VA-матрицами. Преимущества и недостатки этих технологий вам уже известны. Еще один совет: постарайтесь получить максимум технической информации о тех LCD телевизорах, на которых вы остановили свой выбор.

В мониторах производители устанавливают матрицы изготовленные по различным технологиям, применяются следующие типы матриц TN, IPS, VA с различными модификациями. На рисунке ниже можно посмотреть как меняется картинка на различных экранах при просмотре изображения под углом.

TN матрицы

TN+film — первые TFT панели, выпускаются и сейчас в качестве недорогих экранов, преимущество дешевизна производства. Недостаток небольшие углы просмотра, уменьшение яркости и контрастности если смотреть сбоку. Сначала были матрицы TN потом была добавлена специальная плёнка для улучшения цветопередачи своеобразный фильтр и матрицы стали называть TN+film.

Матрицы изготовленные по IPS технологии.

• IPS Generations Summary (Hitachi)
• PLS — Plane to Line Switching (Samsung)
• AD-PLS — Advanced PLS (Samsung)
• S-IPS — Super IPS (NEC, LG.Display)
• E-IPS, AS-IPS — Enhanced and Advanced Super IPS (Hitachi)
• H-IPS — Horizontal IPS (LG.Display)
• e-IPS (LG.Display)
• UH-IPS и H2-IPS (LG.Display)
• S-IPS II (LG.Display)
• p-IPS — Performance IPS (NEC)
• AH-IPS — Advanced High Performance IPS (LG.Display)
• AHVA — Advanced Hyper-Viewing Angle (AU Optronics)

IPS — одна из первых технологий производства TFT экранов, была придумана в 1996 году (Hitachi) как альтернатива TN дисплеям, имеет широкие углы обзора, более глубокий чёрный цвет, хорошая цветопередача, недостаток большое время отклика, что делало их не пригодными для игр.

PLS — (Plane-к-Line Switching) samsung перевёл название панели как «переключение-из-плоскости-в-линию» получилась полная абракадабра, дословный перевод «Самолетом до линии переключения» тоже не несёт никакого смысла. Скорей всего под данным лозунгом хотели показать, что монитор имеет высокое время отклика и со скоростью самолёта может переключать картинку. PLS это по сути матрица IPS только изготавливается другой компанией которая придумала своё обозначение и свою технологию производства. К плюсам относится:

• время отклика составляет 4 мили секунды (GTG). GTG это время необходимое для изменения яркости пикселя с минимальной яркости к максимальной.
• Широкие углы обзора без потери яркости картинки.
• Увеличенная яркость дисплея

AD-PLS — та же панель PLS но как заявляет samsung немного изменена технология производства, как говорят многие эксперты, это просто пиар.

S-IPS — усовершенствованная технология IPS в этом направлении проводят разработки компании NEC A-SFT, A-AFT, SA-SFT, SA-AFT, а также LG.Display (S-IPS, e-IPS, H-IPS, p-IPS ). Благодаря усовершенствованию технологий удалось достичь уменьшения времени отклика до 5 мили секунд, что сделало эти дисплеи пригодными для игр.

S-IPS II — следующее поколение S — IPS панелей, уменьшение энергоёмкости.

E-IPS, AS-IPS — Enhanced and Advanced Super IPS, разработки (Hitachi) одно из улучшений IPS технологий увеличение яркости и уменьшение времени отклика

H-IPS — Horizontal IPS, (LG.Display) в этом типе матрицы пиксели размещены горизонтально. улучшена цветопередача и контрастность. Большая половина современных IPS панелей имеет горизонтальное расположение пикселей.

e-IPS — (LG.Display) следующее усовершенствование производства матрицы дешевле в производстве но имеют недостаток немного меньшие углы обзора.

UH-IPS и H2-IPS — второе поколение H-IPS технологи усовершенствованная матрица, увеличена яркость панели.

p-IPS — Performance IPS тоже самое что и H-IPS маркетинговое название матрицы от NEC.

AH-IPS — модификация матрицы для дисплеев с высоким разрешением (UHD), аналог H-IPS.

AHVA — Advanced Hyper-Viewing Angle такое обозначение получили дисплеи компании (AU Optronics), компания образована от слияния Acer Display Technology и подразделения по производству экранов корпорации BenQ.

PVA матрицы — Patterned Vertical Alignment

• S-PVA — Super PVA
• cPVA
• A-PVA — Advanced PVA

PVA матрицы были разработаны Samsung имеют хорошую контрастность, но обладают рядом недостатков, основной потеря контрастности изображения при просмотре под углом. Что бы перидически обновлять линейку производства, через определённый промежуток времени выходила новая модель экрана, поэтому существуют следующие типы экранов VA.

• S-PVA — Super PVA улучшенная матрица за счёт изменения технологии производства.
• cPVA — упрощённая технология производства по качеству экран хуже чем S — PVA
• A-PVA — Advanced PVA небольшие абсолютно не существенные изменения.
• SVA — очередная модификация.

VA — Vertical Alignment

• MVA — Multi-Domain Vertical Alignment (Fujitsu)
• P-MVA — Premium MVA
• S-MVA — Super MVA
• AMVA — Advanced MVA

Технология производства TFT дисплеев (VA) была разработана Fujitsu в 1996 году как альтернатива TN матрицам, экраны изготовленные по этой технологии имели недостатки в виде большого времени отклика и небольших углах просмотра но имели значительно лучшие характеристики цветности. Что бы побороть недостатки технология производства усовершенствовалась.

MVA — следующая версия технологии 1998 год отличие было в том что пиксель состоял из нескольких частей, это позволяло достичь более качественного изображения.

P-MVA, S-MVA — улучшена цветопередача и контрастность.

AMVA — следующее поколение производства, уменьшение времени отклика, улучшение цветовой передачи.

Существует огромное количество типов матриц на основе которых производятся мониторы. Базовыми являются TN,IPS,PLS,VA.Все остальные типы строятся на базе этих четырех и являются лишь их модификациями. При выборе матрицы стоит не жалеть средств и выбирать ту которая вам по душе, потому что если вы продешевите то через некоторое время будете жалеть. Помните вам в нее смотреть как в зеркало, каждый день!

Тип матрицы IPS

На сегодняшний день мониторы на базе этих матриц являются самыми дорогими и считаются самыми лучшими. IPS матрицы, обладают более качественной цветопередачей, максимально сохраняет палитру цветов. Мониторы на базе таких матриц имеют максимальные углы обзора, так же более легки для восприятия человеческим глазом. Full HD манитор на базе такой матрици способен максимально тонко передать все прелести изображения. Недостатки: увеличенное время отклика, высокая цена.

Тип матрицы PLS

По факту PLS это тот же самый тип что и IPS только удешевленный. Был разработан компанией Samsung. Имеет такие достоинства как: яркость, цветопередача, большие углы обзора. Так же как и IPS матрицы имеет похожие недостатки: время отклика оно хуже чем у TN типа но лучше чем у VA.

Тип матрицы VA

Матрицы MVA/PVA/VA представляют середину между TN и IPS матрицами. Мониторы на базе таких матриц обладают довольно приближенной цветопередачей как и у IPS. Так же среди плюсов можно отметить большой угол обзора и малое время отклика. Что касательно контраста и яркости то они максимально превосходят все существующие типы матриц за исключением PLS. Для профессионалов такие мониторы не подойдут, поскольку малейшее отклонение от перпендикуляра падения взгляда и профи сможет заметить отклонение цветовой гаммы. Обычному пользователю этот недостаток покажется пустяком.

Тип матрицы TN

Эта технология изготовления матриц самая простая и самая старая соответственно матрицы tn типа самые дешевые. Обладают слабыми углами обзора, это можно заметить при малейшем отклонении глаза от прямого угла просмотра монитора. Картинка сразу же начнет искажаться. Единственный плюс у этих матриц это минимальное время отклика которое позволяет динамичной картинке не оставлять шлейфов.

Превосходство IPS матриц

В отличии от матриц TN типа в IPS кристаллы не образуют спираль, а проворачиваются если на них воздействует эл.-поле причем проворачиваются они синхронно. Изменение структуры кристаллов позволило добиться такого параметра как – максимальный угол обзора, который равен 178° по вертикале и горизонтали. Если матрица IPS находится не под напряжением то молекулы ЖК не проворачиваются. Второй фильтр всегда повернут перпендикулярно первому, что не позволяет свету пройти сквозь него. Отображение черного цвета близко к идеалу. При поломке транзистора «битый пиксель» будет выглядит черным, в отличии от TN матриц у которых он будет белый. При напряжении молекулы ЖК проворачиваются перпендикулярно своему начальному положению, тем самым пропускают свет. При том что цветовая температура остается не изменой на всем спектре, цвета максимально точно соответствуют изображению и передают наиболее корректные цвета с любого цифрового носителя. На рисунке IPS матрица во всем спектре наиболее точно передает цвета при разных углах зрения. Как мы знаем, матрицы TN типа имеют лучший отклик нежели IPS типа, но не всегда. При переходе из серого в серый IPS матрица имеет лучший отклик нежели TN. Так же матрицы типа IPS устойчивы к нажатию и в отличии от матриц типа TN и VA, не «расплывается». Можно сказать что мониторы которые производятся на IPS матрицах являются неотъемлемым оборудованием у таких профессий как – фотографы, дизайнеры.

В 2018 году пользуются большим спросом и популярностью телевизоры, мониторы на VA матрицах поскольку они дешевле нежели IPS, а по качеству уступают лишь в углах обзора. Поэтому среднестатистическому пользователю будет разумнее отдать предпочтение моделям на базе VA типа.

Если вы занимаетесь профессионально киберспортом в особенности если это шутер, тогда вам рекомендуется покупать монитор на базе TN матрицы. Поскольку они имеют минимальное время отклика и вы уже будете опережать своих конкурентов по девайсу что даст вам превосходство.

Если вы занимаетесь профессионально дизайном, фотографиями и т.д. то наверняка у вас есть несколько мониторов для сравнения цвета и качества ваших работ и вам непременно понадобиться монитор на базе IPS матрицы, если вы такого не имеете.

Технология AH-IPS – это одна из многих разработок IPS матриц. Стоит отметить, что это последняя разработка, которая позволила избавиться от большинства недостатков IPS матриц, что вывело ЖК-дисплеи на новый уровень. Благодаря этому они составляют достойную конкуренцию плазменным панелям.

Принимая во внимание тот факт, что технология является относительно новой, у многих пользователей возникает вопрос, AH-IPS матрица, что это такое, и какими преимуществами она обладает?

Для ответа на эти вопросы необходимо знать, что такое IPS-матрица, как она работает, и как устроены мониторы и телевизоры с такими дисплеями. Это позволит понять, какие улучшения были произведены в AH-IPS матрицах.

1. Итак, что такое IPS матрица

В первую очередь стоит отметить, что IPS-дисплей относится к активному типу LCD матриц. Другими словами, это разновидность ЖК TFT дисплея. Это в свою очередь означает, что принцип работы заключается в использовании уже знакомых вам молекул жидких кристаллов. Однако IPS матрица имеет некоторые особенности строения, о которых и пойдет речь дальше.

Как вы уже, наверное, догадались IPS – это сокращение. Полностью название имеет такой вид - In - Plane Switching, что в переводе на русский означает плоскостное переключение. Такое название технология получила благодаря тому, что молекулы жидких кристаллов в ячейках IPS матрицы всегда располагаются в одной плоскости. При этом они всегда параллельны плоскости самой панели.

До появления TFT AH-IPS матрицы дисплеи IPS прошли долгий путь развития и улучшений. Первые экраны IPS были разработаны для устранения недостатков, которыми обладали TN матрицы. Конечно, качество изображения было существенно улучшено, однако при этом дисплеи IPS имели длительное время отклика.

До появления IPS технологии в стандартных элементах LCD-дисплеев при воздействии электрическим напряжением на молекулы жидких кристаллов их ориентация менялась. В результате этого, теряется возможность поворота угла поляризации. Однако главный недостаток технологии TN заключался в том, что поворот поляризации был просто необходим.

Главная отличительная особенность IPS технологии заключалась в том, что оба полупрозрачных управляющих электрода находились в одной плоскости – исключительно на нижней стороне LCD-ячейки. Это означает, что все молекулы жидких кристаллов всегда располагаются в одной плоскости, которая в свою очередь параллельна плоскости экрана.

Такое решение позволило существенно увеличить углы обзора, которые практически не уступали ЭЛТ мониторам. При этом качество цветопередачи IPS дисплеев существенно превосходило все имеющиеся в то время аналоги.

В дисплеях IPS молекулы жидких кристаллов находятся в плоскости поляризационных фильтров, и проворачиваются в ней на необходимый угол в зависимости от воздействующего на них напряжения. Это изменяет угол преломления, и, соответственно фазу проходящего через молекулы светового излучения. Такое строение абсолютно противоположно TN матрицам. Это решение позволило достичь более естественной цветопередачи, а также увеличения контрастности.

1.1. Тип ЖК матрицы TFT AH-IPS

С момента появления данного типа матриц в 1995 году, шли постоянные разработки и улучшения. В результате, в 2011 году появилась AH-IPS матрица, которая имела отличное качество изображения, высокую контрастность, яркость, четкость и разрешение изображения. При этом время отклика таких дисплеев удалось сократить до 5 мс. Это означает, что такие мониторы способы отображать самые яркие и быстрые спецэффекты. Более того, за счет некоторых особенностей данный тип матрицы способен отображать максимально естественные и насыщенные цвета.

Мониторы AH-IPS имеют наиболее высокое качество изображения. Конечно, их стоимость также высока, однако если сравнивать их с плазменными панелями, то IPS-дисплеи более доступны, при этом практически не уступают по качеству изображения. AH IPS – это самая последняя и дорогая разработка в семействе IPS технологий. Однако она позволила избавиться от большинства недостатков всех предыдущих версий дисплеевIPS. В том числе, данная технология позволила достичь наименьшего времени отклика.

В связи с большим разнообразием разработок IPS матриц у пользователей возникает вопрос, что лучше, AH-IPS или E-IPS? Стоит отметить, что существует еще множество других типов IPS дисплеев. Но если говорить именно об этих двух типах, то можно сказать, что Е-IPS дисплеи имеют более низкую стоимость, в сравнении с AH-IPS.

Первая технология была разработана раньше. Она имеет некоторые недостатки. Как правило, такие матрицы имеют небольшой размер диагонали – не более 20”. Особенности данной технологии не позволяют создавать экраны больших размеров, так как в противном случае, практически невозможно достичь высокой четкости и точности изображения. Однако при размерах не более 20” E-IPS дисплеи имеют весьма высокие показатели.

AH-IPS в свою очередь используется в более дорогих моделях мониторов и телевизоров. Данная технология позволяет создавать экраны больших размеров, при этом с высоким разрешением, точностью и четкостью изображения.

Если говорить о том, какой монитор выбрать, то следует определиться, для каких целей он вам необходим, какие размеры диагонали вас устроят, а также на какую сумму вы рассчитываете. Если говорить о качестве, то здесь, как в прочем и везде, действует правило, чем дороже, тем лучше. Конечно, многое зависит от производителя, а точнее от того, какие материалы были использованы, а также от конструктивных особенностей. Поэтому при выборе следует внимательно изучать технические характеристики и уточнять некоторые вопросы у продавца.

Стоит отметить, что именно на AH-IPS матрицы возложены огромные надежды производителей.

2. Тип подсветки AH-IPS матрицы

Для вывода изображения на экран монитора необходима подсветка матрицы. Если говорить о старых дисплеях – первые IPS и TN матрицы, то в таких устройствах в качестве подсветки использовались люминесцентные лампы, которые не могли предоставить достаточно яркое освещение и равномерное распределение света. Кроме этого, такие лампы потребляли достаточно много электричества.

Все эти недостатки полностью решились после разработки нового типа подсветки – LED. Данная технология основана на использовании светодиодов, которые имеют маленькие размеры и способны излучать яркий свет. Такое простое, но весьма эффективное решение позволило достичь максимально равномерного распределения света путем расположения светодиодов на задней части матрицы. Это позволило создавать достаточно большие размеры экранов без ущерба для качества изображения.

Кроме этого, светодиоды потребляют крайне мало электроэнергии и имеют яркий белый свет, что позволило достичь еще большего повышения яркости и контрастности. Это в свою очередь положительно отразилось на качестве изображения. Технология AH-IPS с LED подсветкой – это наиболее удачная разработка на сегодняшний день, которая позволяет наслаждаться действительно высоким качеством изображения.

Стоит отметить, что люминесцентные лампы считаются устаревшими и встречаются все реже. Более того, практически во всех новых разработках матриц, в частности AH-IPS, используется только LED подсветка.

3. AH-IPS (lg ips234v) VS TN: Видео

Если говорить о конструктивных особенностях, то благодаря малым размерам светодиодов появилась возможность создавать максимально тонкие мониторы. Еще одно преимущество светодиодов заключается в их частоте мерцания. Частота их мерцания настолько высока, что ее невозможно заметить невооруженным глазом. Более того, известен факт, что даже частота в 100 Гц, хоть и не видна, но все же имеет негативное воздействие на органы зрения, а также на психику человека.

Частота мерцания экрана от 100 Гц и ниже вызывает ощущение усталости в органах зрения, а также подавленное состояние. Конечно, это ощущается при длительной работе за монитором или при просмотре фильмов. Частота мерцания светодиода в несколько раз выше критической отметки в 100 Гц, что делает работу за такими мониторами максимально комфортной. И даже при длительном просмотре фильмов такие экраны не имеют никакого негативного воздействия на человека.

Это одна из причин, по которым производители телевизоров и мониторов отдают предпочтение именно LED подсветке.

4. Преимущества AH-IPS матриц

Как уже говорилось выше, данный тип матрицы был разработан последним. Это означает, что для разработки данной технологии использовались самые инновационные решения и достижения. Таким образом, ЖК-дисплей AH-IPS являет собой решение всех недостатков, присущих всем предшествующим вариантам IPS-матриц. Но давайте рассмотрим преимущества подробнее:

• Высокое разрешение экрана. Тип матрицы монитора AH-IPS имеет наиболее высокое разрешение экрана. Это означает, что такие мониторы отображают наиболее четкое и точное изображение. Более того, современные технологии позволили достичь наибольшей плотности пикселей на один дюйм экрана. Это в свою очередь напрямую влияет на четкость и точность отображаемого изображения.
• Максимальное количество цветов и оттенков. Еще одно преимущество данного типа дисплея заключается в наиболее высоком качестве цветопередаче. Мониторы с такой матрицей отображают наибольшее количество цветов и оттенков, что делает цвета изображения максимально натуральными и естественными. Такую особенность по достоинству оценивают профессиональные редакторы фотографий и изображений.
• Углы обзора. AH-IPS матрицы имеют самые большие углы обзоров, которые могут сравниться только с плазменной панелью. Поэтому, такие дисплеи являются наиболее сильными конкурентами плазменных телевизоров.
• Высокая яркость и контрастность. Особенности технологии позволили до предела увеличить яркость и контрастность экрана, что положительно повлияло и на качество изображения. Уникальная конструкция и современные технологии позволили достичь максимально равномерного распределения света по всей поверхности дисплея, как в черном цвете, так и в белом. Это также значительно повлияло на улучшение качества изображения.
• Быстрый отклик. Если первые IPS матрицы имели недостаток, который заключался в медленном отклике, из-за чего такие мониторы уступали TN матрицам, то современные ЖК AH-IPS матрицы полностью лишены такого недостатка. Более того, они превосходят даже современные TN+Film матрицы, что делает их отличным выбором для любых целей.

Стоит понимать, что характеристики AH-IPS матрицы зависят и от производителя. Не все дисплеи, изготовленные по данной технологии, имеют одинаково высокие показатели. Все зависит от используемых материалов, а также от некоторых особенностей в конструкции дисплея. От этого зависит и стоимость изделия. Так, чем более высококачественные материалы и комплектующие использовались для изготовления AH-IPS дисплея, тем более высокое качество изображения будет иметь монитор, и, соответственно, тем более дорогим будет устройство.

На сегодняшний день мало известно о реальных характеристиках AH-IPS матриц. Однако одно можно сказать с уверенностью – данный тип дисплеев существенно превосходит все предыдущие модели. Кончено же, его можно сравнивать и с другими типами IPS матриц, но при этом стоит учитывать, что как уже говорилось выше, не все мониторы с одинаковой матрицей имеют одинаковые показатели. Сама матрица имеет огромнейшие перспективы. Уже в ближайшем будущем она будет встречаться гораздо чаще. Кроме этого, технологии не стоят на месте, постоянно ведутся активные разработки по улучшению качества изображения, а также улучшению отклика.

Жидкие кристаллы были открыты еще в 1888 году. Но практическое применение они нашли только тридцать лет назад. «Жидкокристаллическим» называют переходное состояние вещества, при котором оно приобретает текучесть, но при этом не теряет свою кристаллическую структуру. Наибольший практический интерес, как оказалось, представляют оптические свойства жидких кристаллов. Благодаря сочетанию полужидкого состояния и кристаллической структуры можно легко менять способность пропускать свет.

Типы ЖК-матриц

Первым массовым продуктом с использованием жидких кристаллов стали электронные часы. Монохромный дисплей состоял, как известно, из отдельных полей, заполненных жидкими кристаллами. При подаче напряжения, с помощью которого кристаллы упорядочиваются, нужные поля препятствуют прохождению света и выглядят черными на светлом фоне. Цветные дисплеи появились, когда размеры ячейки удалось значительно уменьшить и снабдить каждую цветным фильтром. Кроме того, в современных ЖК мониторах используется задняя подсветка.

Для подсветки используется обычно 4 или 6 ламп и зеркала для более обеспечения равномерности. В основе работы ЖК-панели - поляризация света. На пути светового потока две поляризационные пленки с перпендикулярными направлениями поляризации. То есть в сумме эти две пленки задерживают весь свет. Расположенные между пленками жидкие кристаллы разворачивают часть потока, поляризованного первой пленкой, и таким образом регулируют свечение экрана.

Схема субпикселя ЖК-матрицы.
Каждый пиксель составляют синий, красный и зеленый субпиксели

Слой жидкокристаллического вещества «зажат» между двумя направляющими пленками с мельчайшими засечками, по направлению которых и выстраиваются кристаллы. Изменить направление ориентации кристаллов можно, например, с помощью электрического импульса, как это и делается в матрицах ЖК-мониторов. В современных матрицах каждая ячейка имеет собственный транзистор, резистор и конденсатор. Собственно в цветных матрицах каждый пиксель представляет собой три ячейки: красную, зеленую и синюю.

Матрица TN. Самая старая и самая распространенная

Самый старый тип матриц, из тех, которые сейчас применяются - TN. Название технологии расшифровывается как Twisted Nematic. Нематические жидкокристаллические субстанции состоят из продолговатых кристаллов с пространственной ориентацией, но без жесткой структуры. Такое вещество легко поддается внешним воздействиям.

В матрицах TN кристаллы выстроены параллельно плоскости экрана, а верхний и нижний слой кристаллов повернуты перпендикулярно относительно друг друга. Все остальные «скручены» по спирали. Таким образом, весь пропущенный свет так же скручивается и беспрепятственно проходит через внешнюю поляризующую пленку. Так что в выключенном состоянии ячейка TN матрицы светится, а при подаче напряжения кристаллы постепенно проворачиваются. Чем выше напряжение, тем больше кристаллов разворачивается, и тем меньше проходит света. Как только все кристаллы развернутся параллельно световому потоку, ячейка «закрывается». Но для TN матриц добиться идеально черного цвета очень трудно.

Кристаллы в матрице TN "скручены" по спирали (1).
При подаче напряжения они начинают поворачиваться (2).
Когда все кристаллы перпендикулярны поверхности (3), свет не проходит.

Главная проблема TN матриц в несогласованности поворота кристаллов: одни уже развернуты полностью, другие только начали поворачиваться. Из-за этого происходит рассеивание светового потока и, в конечном счете, картинка под разными углами выглядит не одинаково. Горизонтальные углы обзора современных матриц можно считать приемлемыми, но при повороте по вертикали даже в небольших пределах, искажения существенные. Цветопередача матриц TN далека от идеальной - они в принципе не могут выводить полную палитру цветов, компенсирую недостаток оттенков с помощью хитрых алгоритмов. Такие алгоритмы с частотой не заметной глазу воспроизводят в ячейке попеременно оттенки, ближайшие к тому, который воспроизвести не удается. Зато технология TN обеспечивает максимальную скорость срабатывания ячейки, минимальное энергопотребление и максимально дешева. Эти два обстоятельства и делают самую старую технологию самой популярной и самой распространенной.

IPS. Идеально для фото и графики. Но дорого

Второй по времени разработки стала технология IPS (In Plane Switch). Такие матрицы производят заводы Hitachi, LG.Philips. NEC производит матрицы сделанные по сходной технологии, но с собственной аббревиатурой SFT (Super Fine TFT).

Как следует из названия технологии, все кристаллы расположены постоянно параллельно плоскости панели и поворачиваются одновременно. Для этого пришлось расположить на нижней стороне каждой ячейки по два электрода. В выключенном состоянии ячейка черная, так что если она «умерла», на экране будет черная точка. А не постоянно светящаяся, как у TN.

В матрице IPS кристаллы всегда параллельны поверхности экрана

IPS технология обеспечивает наилучшую цветопередачу и максимальные углы обзора. Из существенных недостатков - болшее, чем у TN , время отклика, более заметная межпиксельная сетка и высокая цена. Улучшенные матрицы получили название S -IPS и SA -SFT (соответственно у LG .Philips и NEC ). Они обеспечивают уже приемлемое время отклика на уровне 25 мс, а новейшие и того меньше - 16 мс. Благодаря хорошей цветопередаче и углам обзора IPS матрицы стали стандартом для графических профессиональных мониторов.

MVA/PVA. Разумный компромисс?

Как компромисс между TN и IPS можно рассматривать разработанную Fujitsu технологию VA (Vertical Alignment). В матрицах VA кристаллы в выключенном состоянии расположены перпендикулярно плоскости экрана. Соответственно черный цвет обеспечивается максимально чистый и глубокий. Но при повороте матрицы относительно направления взгляда, кристаллы будут видны не одинаково. Для решения проблемы применяется мультидоменная структура. Разработанная Fujitsu технология Multi-Domain Vertical Alignment (MVA) предусматривает выступы на обкладках, которые определяют направление поворота кристаллов. Если два поддомена поворачивается в противоположных направлениях, то при взгляде сбоку один из них будет темнее, а другой светлее, таким образом для человеческого глаза отклонения взаимно компенсируются. В матрицах PVA , разработанных Samsung нет выступов, и в выключенном состоянии кристаллы строго вертикальны. Для того, чтобы кристаллы соседних субдоменов поворачивались в противоположных направлениях, нижние электроды сдвинуты относительно верхних.

В матрицах VA типа в выключенном состоянии кристаллы перпендикулярны поверхности экрана

Для уменьшения времени отклика в матрицах Premium MVA и S -PVA применяется система динамического повышения напряжения для отдельных участков матрицы, которую обычно называют Overdrive . Цветопередача матриц PMVA и SPVA почти так же хороша как и у IPS , время отклика немного уступает TN , углы обзора максимально широкие, черный цвет наилучший, яркость и контраст максимально возможные среди всех существующих технологий. Однако даже при небольшом отклонении направления взгляда от перпендикуляра, даже на 5–10 градусов можно заметить искажения в полутонах. Для большинства это останется незамеченным, но профессиональные фотографы продолжают за это недолюбливать технологии VA .

Что выбрать?

Для домашнего использования и для работы в офисе часто цена является решающим аргументом, и из-за этого мониторы с матрицей TN пользуются максимальной популярностью. Они обеспечивают приемлемое качество изображения при минимальном времени отклика, что является критически важным параметром для любителей динамичных игр. PVA и MVA матрицы не столь широко распространены из-за более высокой цены. Они обеспечивают очень высокий контраст (особенно PVA ), большой запас по яркости и хорошую цветопередачу. В качестве основы для домашнего мультимедийного центра (замена телевизора), это лучший выбор. Матрицы IPS все реже устанавливаются в мониторы с диагональю до 20 дюймов. По качеству лучшие модели S -IPS и SA -SFT не уступают CRT мониторам и все чаще применяются профессионалами в области фото, полиграфии и дизайна. Практические рекомендации по выбору монитора можно прочитать в статье «Выбираем ЖК-монитор. Что предпочесть фотографу, геймеру и домохозяйке?»

Немного помечтаем

Совсем недавно, т.е. лет 15 назад, вряд ли многие предполагали, что ЖК-мониторы смогут вытеснить кинескопные. Качество LCD было низким, а цена крайне высокой. Но и сейчас нельзя назвать технологию производства панелей на жидких кристаллах идеальной. Для улучшения цветопередачи, увеличения контрастности и обеспечения равномерности подсветки в профессиональном NEC Reference 21 применена диодная подсветка. Стоит этот монитор около $6000 и пока его можно считать скорее полиграфическим оборудованием, чем компьютерной перефирией. Но мы знаем множество примеров, когда профессиональные технологии "спускаются" к любителям.

Многие крупные компании (Sanyo, Samsung, Epson) разрабатывают экраны на основе OLED - органических кристаллов. Сами кристаллы испускают свет при подаче напряжения, эти экраны чрезвычайно экономичные, яркие и контрастные. Но пока применяются только в мелкой портативной технике из-за дороговизны и технических проблем, связанных с долговечностью, воспроизведением некоторых цветов. В совсем отдаленной перспективе могут появиться и абсолютно новые технологии, о которых сейчас слышали только специалисты, а экран можно будет свернуть в трубочку или наклеить на стену. А может быть и не будет мониторов в нашем привычном понимании? А может быть, все перейдут на проекторы? И в качестве экрана можно будет использовать практически любую поверхность. Заманчивая перспектива.