IPS (vletadloPřepínání -vysoce kvalitní tekutý krystal matrice, která byla vytvořena za účelem odstranění hlavních nevýhod matric na technologii.

Princip fungování:

Mít široké úhly recenze, jeden z nejlepších ukazatelů kvalita barev a kontrastní poměr mezi LCD matrice. Díky velkým stupňům, mezivrstvě krystalů a určitému uspořádání elektrod má však výrazně vyšší o Rychlejší doba odezvy než matice TN. To se děje kvůli delší době potřebné k umístění všech krystalů do požadované polohy.

Oblíbený u nadšenců, grafických designérů, pre-printerů pracujících s profesionálními grafickými balíčky, kde je důležitá kvalita barev, kontrast a přesnost odstínu.

Tyto monitory mají nějaké o větší tloušťka než TN modely. Je to dáno nutností použití výkonnějších výbojek z hlediska schopnosti pronikání světla a jasu, a proto je potřeba více vrstev pro rozptylový materiál.

Často nalezené IPS panely osvětlené LED osvětlením. Používají buď výkonné LED nebo matice se zvýšeným propustnost světla. První pouzdro se používá na velkých panelech, druhé na malých (monitory, smartphony, tablety). Mají například zvýšenou propustnost světla S-IPS II a E-IPS. To vše se samozřejmě neobejde bez poškození vlastností matrice.

Mezi konkurenty IPS můžete vybrat matice, které mají své nevýhody, ale i plusy v podobě například mnohem lepšího statického kontrastního poměru.

Nejběžnější odrůdy a písmenná označení matic IPS:

S-IPS (Super IPS) byl vyvinut v 1998 rok, jako zdokonalená technologie standardu IPS. Má zlepšený kontrast a rychlejší dobu odezvy než původní matice.

AS-IPS (Pokročilé Super-IPS, 2002 ) - ve srovnání s S-IPS matrice, zlepšený kontrast a průhlednost samotné matrice, což zlepšuje jas.

H-IPS (Horizontální IPS, 2007 ) - kontrast je ještě vylepšen, stejně jako optimalizace bílé barvy, takže je realističtější. Navrženo pro profesionální editory fotografií, designéry, 3D/2Dřemeslníci atd.

P-IPS (Profesionální IPS, 2010 ) - poskytuje 102 -procentní pokrytí barevného prostoru NTSC a 98 -procento Adobe RGB (30 bitů nebo 10 bitů pro každý subpixel ( 1,07 miliardy barev)), což to dělá LCD technika, jeden z nejlepších na světě. Také zlepšená doba odezvy a hloubka pravdivá barva režimu. Je odrůda H-IPS. Je to oprávněně považováno profesionální typu matric a cena za ni zůstává jedna z nejvyšších.

E-IPS (Enhanced-IPS, 2009 ) - vylepšená doba odezvy (až 5 ms), zlepšená průhlednost, která umožnila použití méně výkonných a levnějších podsvícení. Stojí za zmínku, že tato vylepšení s největší pravděpodobností nebudou mít nejlepší vliv na reprodukci barev a kvalitu polotónů, protože některé krystaly byly technicky vybroušeny. Je to také odrůda H-IPS.

S-IPS II - svými vlastnostmi podobný E-IPS. Trochu méně záře(zářící) efekt. V podstatě nejde o derivát H-IPS, ale považuje se za samostatnou větev.

Propagaci a rozvoj těchto matric provádí především společnost Displeje LG.

V konec roku 2011 ročník, alternativa k matrikám od LG, korejský výrobce elektroniky Samsung. Vývoj byl pojmenován prosím (Přepínání z roviny na linku) a kromě podobného názvu vychází i z IPS principy konstrukce matic.

prosím - matice mají příznivější vlastnosti, pokud jde o schopnost hustěji umístit pixely, vysokou propustnost světla a jas a také mírně nižší spotřebu energie než IPS. Ale mít prosím a významné nevýhody. Nejnižší kontrast mezi LCD matice, barevný gamut už ne sRGB.

Tyto dvě vady automaticky vylučují tvorbu. Samsung z tábora profesionálních řešení, ale posouvá hranice pro masový trh, kde se vývoj ve skutečnosti setkal s.

matrice prosím, s největší pravděpodobností bude použit jak v monitorech, tak v televizorech, chytrých telefonech a tabletech společnosti a jejích partnerů.

V moderním digitální zařízení(monitory, televizory, chytré telefony, tablety atd.) k zobrazení obrazu se nejčastěji používají matrice z tekutých krystalů (LCD). Jednou z technologií pro konstrukci této matice je IPS. V doslovném překladu z angličtiny – v rovině přepínání – znamená „přepínání v jedné rovině“.

Abychom pochopili, co je to za přepínání a proč, je nutné přesně porozumět tomu, jak je obraz postaven na obrazovce LCD.

Obecné principy konstrukce LCD matice

Vyměněno katodové trubice, technologie konstrukce LCD monitoru zahrnuje jako klíčový prvek matrice tekutých krystalů. Tato matrice je umístěna na přední straně monitoru. Jelikož matice pouze skládá obraz, vyžaduje podsvícení, které je součástí displeje. Matice LCD se skládá z následující položky, které jsou konstrukčně realizovány ve formě vrstev:

• barevný filtr;
• horizontální filtr;
• průhledná elektroda (přední);
• skutečné plnivo z tekutých krystalů;
• průhledná elektroda (zadní);
• vertikální filtr.

Tato vícevrstvá struktura může také obsahovat speciální antireflexní vrstvy, ochranné povlaky, senzorové vrstvy (obvykle kapacitní), ale ty nejsou klíčem k zobrazení obrazu. Samotný obraz je sestaven z pixelů, které jsou tvořeny subpixely základních barev (RGB): červené, zelené a modré. Světlo procházející ze zadní strany matrice prochází jak polarizačními filtry, tak vrstvou LCD, přes barevný filtr. Barevný filtr je pouze obarví světelné proudy jeden ze tří RGB barvy. Princip konstrukce pixelů ze subpixelů je samostatným obsáhlým tématem a nebude v rámci této recenze uvažován.

Vlastně, Technologie LCD sama o sobě ano jak bude světelný paprsek procházet k uživateli. A pokud to projde, jak bude jasné. Krystaly LCD matrice v buňkách propouštějí světlo nebo ne, v závislosti na tom, jaké napětí je přivedeno na elektrody. Účinnost matric je dána technologií její konstrukce a použitým materiálem. K dnešnímu dni jsou nejpoužívanější matrice TN a IPS a jejich vylepšené odrůdy.

Technologie konstrukce TN matic

Historicky se tento typ matrice objevil výrazně dříve než IPS. Doslova TN (anglicky - "twisted nematic") znamená "twisted crystal". Tato fráze dokonale definuje způsob, jakým to funguje. Molekuly krystalů v jejich vrstvě jsou vůči sobě stočené o 90°. Tuto pozici zaujímají, pokud na elektrody v jejich subpixelu není přivedeno žádné napětí. V tomto případě světlo prochází volně (vzhledem k tomu, že polarizační úhel druhého filtru se liší o 90 ° od prvního).

Když je na elektrody přivedeno napětí, molekuly krystalu přecházejí z volného stavu do uspořádaného: podél polarizační linie vstupního filtru. Světlo díky tomu nepřesahuje limity druhého filtru a subpixel není vybarven v barvě filtru, ale degeneruje do černé.

• Profesionálové:
  • náklady na výrobu matric jsou minimální,
  • doba odezvy je nejrychlejší, což je u herních počítačů velmi důležité.
• mínusy:
  • špatné pozorovací úhly, jas a reprodukce barev se výrazně mění při sledování na zařízení, které není v pravém úhlu;
  • velmi nízký kontrast, výsledkem je vybledlý obraz a velmi světlá černá (pro profesionální grafiku se vůbec nehodí).
• mrtvý pixel přitom má vždy bílou barvu (pokud na elektrodách není napětí, pak je světelný filtr vždy otevřený).

Technologie pro vytváření IPS matric

Přepínání krystalů v IPS probíhá v jedné rovině, což je ve skutečnosti naznačeno původní podobou jeho názvu (anglicky - „in plane switching“). V takových matricích jsou všechny elektrody umístěny na stejném zadním substrátu. Při absenci napětí na elektrodách zaujímají všechny krystalové molekuly vertikální polohu a světlo neprochází přes vnější polarizační filtr.

Zapnutí staví molekuly do kolmé polohy a vnější filtr přestává být překážkou: světelný tok volně prochází.

Klíčové vlastnosti této technologie jsou následující.

• Profesionálové:
  • jasné a syté barvy díky zlepšenému kontrastu, černá barva je vždy černá (lze použít v profesionální grafice);
  • velký pozorovací úhel až 178°.
• mínusy:
  • doba odezvy se zvýšila díky skutečnosti, že elektrody jsou nyní umístěny pouze na jedné straně (kritické pro herní aplikace);
  • vysoká cena.
• mrtvý pixel přitom má vždy černou barvu (pokud na elektrodách není napětí, pak je světelný filtr vždy uzavřený).

Jak je vidět ze seznamu, všechny nevýhody a výhody IPS jsou symetrické k TN. To dále potvrzuje důvod jeho vzhledu: technologie je kompromisem a měla odstranit klíčové nevýhody svého předchůdce. Dnes se pro něj kromě názvu IPS používaného Hitachi můžete setkat s názvem SFT (super fine TFT), který používá NEC.

Mrtvé pixely, bez ohledu na to, jaké jsou (bílé nebo černé) není klasifikováno jako plusy nebo mínusy. Je to jen vlastnost. Pokud je pixel bílý, pak to nemusí být příliš nepříjemné při zpracování textů na světlém pozadí, ale je to nepohodlné při sledování tmavých scén. Černá je opakem: na tmavých scénách nebude patrná. Ať je to jak chce, typ poruchy – mrtvý pixel – je vždy mínus, ale na různých matricích se může lišit.

Odrůdy matic IPS

Aby se zlepšily klíčové vlastnosti obrazovek monitorů, typy matic IPS.

• Super - IPS (S-IPS). Díky implementaci technologie overdrive se zlepšuje kontrast a zkracuje se doba odezvy. V modifikaci Advanced super-IPS (AS-IPS) byla jeho transparentnost dále vylepšena.
• Horizontální - IPS (H - IPS). Používá se v profesionálech grafické aplikace. Byla použita technologie Advanced True Wide Polarizer, díky které je jednotnost barev po celém povrchu jednotnější. Vylepšen byl také kontrast a optimalizována bílá barva. Snížená doba odezvy.
• Vylepšený IPS (e-IPS). Rozšířená clona otevřených pixelů. To pomáhá používat levnější žárovky pro podsvícení. Navíc je doba odezvy snížena na 5 ms (velmi blízko úrovni TN). S-IPS 2 je jeho vylepšením. Snížený efekt negativního záře pixelů.
• Profesionální IPS (P - IPS). Výrazně se rozšířil počet barev, zvýšil se počet potenciálních pozic subpixelů (4x).
• Pokročilý vysoce výkonný IPS (AH-IPS). V tomto vývoji se zvýšilo rozlišení a počet bodů na palec. Zároveň se snížila spotřeba energie a zvýšil se jas.

Za zmínku stojí samostatně PLS matice (přepínání z roviny na linku), který je vyvinut společností Samsung. Developer neposkytl technický popis její technologie. Matrice byly zkoumány pod mikroskopem. Mezi PLS a IPS nebyly nalezeny žádné rozdíly. Protože principy pro konstrukci této matice jsou podobné jako u IPS, je často rozlišována jako odrůda a ne jako nezávislá odnož. V PLS jsou pixely hustší, jas a spotřeba jsou lepší. Ale zároveň jsou výrazně horší v barevném gamutu.

Výběr monitoru: TN nebo IPS

Obrazovky postavené na technologiích TN a IPS jsou zdaleka nejrozšířenější a pokrývají téměř celé spektrum potřeb rozpočtu a částečně i profesionálního trhu. Existují další typy matic VA (MVA, PVA), AMOLED (s osvětlením každého pixelu). Ale stále jsou tak drahé, že jejich distribuce je malá.

Reprodukce barev a kontrast

IPS monitory mají mnohem lepší kontrast než TN. Zároveň je velmi důležité pochopit: pokud je celý obraz zcela tmavý nebo světlý, pak je takový kontrast pouze možností podsvícení. Výrobci s jednotnými výplněmi často jednoduše ztlumí světlo podsvícení. Chcete-li ověřit kvalitu kontrastu, měli byste na obrazovce zobrazit šachovnicovou výplň a zkontrolovat, jak moc se budou tmavé oblasti lišit od světlých. Kontrast v takových testech je zpravidla méně než 30-40krát. Přijatelným výsledkem je šachovnicový kontrast 160:1.

Reprodukce barev IPS obrazovek se na rozdíl od TN provádí prakticky bez zkreslení. Čím vyšší je kontrast, tím bohatší je obraz na obrazovce. To se může hodit nejen při práci s programy pro zpracování fotografií a videa, ale také při sledování filmů. Existují však vylepšené verze matic TN, například Retina společnosti Apple, které prakticky neztrácejí reprodukci barev.

Pozorovací úhel a jas

Možná je tento parametr jedním z prvních, který ukazuje výhody IPS ve srovnání s levnější konkurencí. Dosahuje 170 - 178°, přičemž ve vylepšené verzi - "TN + film" je v rozmezí 90 - 150°. V tomto parametru vítězí IPS. Pokud sledujete televizi doma s malou společností, pak to není kritické, ale v případě smartphonů, když chcete někomu něco ukázat na obrazovce, bude zkreslení značné. Nejčastěji se na nich proto používají matice typu IPS.

V jasových charakteristikách vítězí i IPS obrazovky. Díky velkým hodnotám jasu a TN matic je obraz pouze bělavý bez černých odstínů.

Doba odezvy a spotřeba zdrojů

Velmi důležité kritérium, zvláště pokud uživatel často přehrává aplikace s dynamicky se měnícími scénami. U obrazovek založených na matici TN dosahuje tento parametr 1 ms, zatímco nejlepší a nejdražší verze S-IPS mají pouze 5 ms. I když tento výsledek je pro IPS dobrý. Pokud je pro uživatele důležité vysoké FPS a nechce uvažovat o stopách od objektů, pak by měl být výběr zastaven na matici typu TN.

Kromě rychlosti změny obrazu mají TN obrazovky ještě dvě výhody: nízkou cenu a nízkou spotřebu energie.

Dotykový displej a mobilní zařízení

V poslední době zařízení s kapacitní dotykové obrazovky. Zpravidla jsou vybaveny maticemi IPS kvůli vysokému počtu bodů na palec. Čím vyšší je hustota bodů, tím hladší jsou písma na obrazovce tabletu (dokonce i pixely jsou pro oko nerozeznatelné). Při použití TN matric ve smartphonech nebo tabletech bude zrnitost obrazu velmi patrná. U monitorů a televizorů není tento parametr kritický.

Dotykové pokrytí je zpravidla vybaveno zařízeními, kde je potřeba dotyková obrazovka. Vzhledem k tomu, že matice TN se nejčastěji berou kvůli jejich levnosti, bude tak drahý atribut, jako je kapacitní obrazovka na průměrném rozpočtovém monitoru s rozlišením 24 palců, prostě plýtvání penězi. Zatímco na malé ploše tabletu nebo smartphonu (až 6 palců) je kapacitní obrazovka nutností.

Je to kvůli faktoru levnosti. Matici TN od IPS lze rozlišit stisknutím: když stisknete obrazovku TN, obraz pod prstem a kolem se začne rozmazávat ve vlnách se spektrálním gradientem. Proto při výběru mobilní zařízení volba ve prospěch IPS v tomto parametru je prostě zřejmá.

Výsledek

Výběr monitoru nebo TV, může uživatel stále přemýšlet, zda by měl utrácet peníze za IPS obrazovku. Plocha obrazovky takových zařízení je preferována od 24 palců a více. V důsledku toho nemusí drahá a energeticky náročná matrice ospravedlnit svou investici, pokud se neplánuje profesionální grafická práce. Navíc, pokud je monitor potřeba pro dynamický počítačové hry, pak by byla výhodnější matice TN.

Výhoda matice IPS při nákupu mobilního zařízení je nepopiratelná: smartphone nebo tablet. Vysoká hustota pixelů, kvalitní reprodukce barev a vysoký kontrast – všechny tyto vlastnosti vám pomohou používat obrazovku jak na slunci, tak v interiéru. Srovnání monitorů pro grafiku bude vždy ve prospěch IPS. Takové investice se ospravedlňují a budou nižší než nákup dražších zařízení na matricích VA.

Všechny displeje notebooků také používají matice s 18bitovou barvou (6 bitů na kanál RGB), 24bitová je emulována blikáním s ditheringem.

Nejprve se malé LCD displeje (s krátkou životností) používaly v hodinkách, kalkulačkách, indikátorech atp.

Velké obrazovky se staly široce používanými s rozšiřováním notebooků a notebooků, po nichž je stále větší poptávka.

Specifikace

Nejdůležitější vlastnosti LCD displejů:

• Matrix type - technologie, kterou je LCD vyroben.
• Třída matic - podle ISO 13406-2 se dělí do čtyř tříd.
• Rozlišení - horizontální a vertikální rozměry, vyjádřené v pixelech. Na rozdíl od CRT monitorů mají LCD jedno pevné rozlišení, zbytek je dosaženo interpolací. (CRT monitory mají také pevná částka pixelů, které jsou rovněž tvořeny červenými, zelenými a modrými body. Vzhledem ke zvláštnostem technologie však není potřeba interpolace při výstupu nestandardního rozlišení).
• Velikost bodu (velikost pixelu) – vzdálenost mezi středy sousedních pixelů. Přímo souvisí s fyzickým rozlišením.
• Poměr stran obrazovky (proporcionální formát) - poměr šířky k výšce (5:4, 4:3, 3:2 (15÷10), 8:5 (16÷10), 5:3 (15÷9), 16 : 9 atd.)
• Viditelná úhlopříčka - velikost samotného panelu, měřená diagonálně. Zobrazovací plocha také závisí na formátu: monitor 4:3 má větší plochu než monitor 16:9 se stejnou úhlopříčkou.
• Kontrast - poměr jasu nejsvětlejších a nejtmavších bodů při daném jasu podsvícení. Některé monitory používají adaptivní úroveň podsvícení pomocí přídavných lamp a hodnota kontrastu pro ně uvedená (nazývaná dynamický) se nevztahuje na statický obraz.
• Jas – množství světla vyzařovaného displejem, obvykle měřeno v kandelách na metr čtvereční.
• Doba odezvy – minimální doba potřebná k tomu, aby pixel změnil svůj jas. Skládá se ze dvou hodnot:
  • Doba vyrovnávací paměti ( vstupní zpoždění). Vysoká hodnota narušuje rychlé hry; obvykle tichý; měřeno srovnáním s kineskopem při vysokorychlostní střelbě. Nyní (2011) během 20-50 ms; v některých raných modelech dosahoval 200 ms.
  • Doba sepnutí - je uvedena v charakteristice monitoru. Vysoká hodnota snižuje kvalitu videa; metody měření jsou nejednoznačné. Nyní je prakticky u všech monitorů deklarovaná doba sepnutí 2-6 ms.
• Pozorovací úhel - úhel, při kterém pokles kontrastu dosáhne zadané, pro odlišné typy matrice a od různých výrobců počítají jinak a často se nedají srovnávat. Někteří výrobci v nich uvádějí. parametry jejich monitorů pozorovací úhly jako: CR 5:1 - 176/176°, CR 10:1 - 170/160°. Zkratka CR (contrast ratio) označuje úroveň kontrastu při zadaných pozorovacích úhlech vzhledem ke kolmici k obrazovce. Při pozorovacích úhlech 170°/160° se kontrast ve středu obrazovky sníží na hodnotu minimálně 10:1, při pozorovacích úhlech 176°/176° - minimálně na hodnotu 5:1.

přístroj

Sub-pixelový barevný LCD

Konstrukčně se displej skládá z LCD matrice (skleněná deska, mezi jejíž vrstvami jsou umístěny tekuté krystaly), světelných zdrojů pro osvětlení, kontaktního svazku a rámu (pouzdra), častěji plastového, s kovovým rámem tuhosti .

Každý pixel matice LCD se skládá z vrstvy molekul mezi dvěma průhlednými elektrodami a dvěma polarizačními filtry, jejichž polarizační roviny jsou (obvykle) kolmé. Pokud by nebyly žádné tekuté krystaly, pak by světlo propouštěné prvním filtrem bylo téměř úplně blokováno druhým filtrem.

Povrch elektrod v kontaktu s tekutými krystaly je speciálně upraven pro počáteční orientaci molekul v jednom směru. V matici TN jsou tyto směry vzájemně kolmé, takže molekuly se bez napětí seřazují do šroubovité struktury. Tato struktura láme světlo tak, že před druhým filtrem se jeho polarizační rovina otočí a světlo jí prochází beze ztrát. Kromě absorpce poloviny nepolarizovaného světla prvním filtrem lze článek považovat za průhledný.

Pokud je na elektrody přivedeno napětí, pak mají molekuly tendenci seřazovat se ve směru elektrického pole, což deformuje šroubovicovou strukturu. V tomto případě proti tomu působí elastické síly a po vypnutí napětí se molekuly vrátí do své původní polohy. Při dostatečné intenzitě pole se téměř všechny molekuly stanou paralelními, což vede k neprůhlednosti struktury. Změnou napětí můžete ovládat stupeň průhlednosti.

Pokud je konstantní napětí aplikováno po dlouhou dobu, může dojít k degradaci struktury tekutých krystalů v důsledku migrace iontů. K vyřešení tohoto problému je aplikován střídavý proud nebo změna polarity pole při každém adresování buňky (protože ke změně průhlednosti dochází při zapnutí proudu, bez ohledu na jeho polaritu).

V celé matrici je možné ovládat každý z článků jednotlivě, ale s rostoucím počtem je to obtížné, protože se zvyšuje počet potřebných elektrod. Proto se téměř všude používá adresování po řádcích a sloupcích.

Světlo procházející buňkami může být přirozené – odražené od substrátu (u LCD displejů bez podsvícení). Ale častěji používané to kromě nezávislosti na vnějším osvětlení také stabilizuje vlastnosti výsledného obrazu.

Na druhou stranu mají LCD monitory i některé nevýhody, často zásadně obtížně odstranitelné, například:

Displeje OLED (organic light-emitting diode) jsou často považovány za perspektivní technologii, která může nahradit LCD monitory, ale při sériové výrobě narážela na potíže, zejména u matic velkých diagonál.

Technika

Hlavní technologie výroby LCD displejů: TN + film, IPS (SFT, PLS) a MVA. Tyto technologie se liší geometrií povrchů, polymerem, ovládací deskou a přední elektrodou. Velká důležitost mají čistotu a typ polymeru s vlastnostmi tekutých krystalů používaných ve specifickém vývoji.

Doba odezvy LCD monitorů navržených pomocí technologie SXRD (eng. Silikonový X-tal reflexní displej - křemíková reflexní matrice tekutých krystalů), snížena na 5 ms.

TN + film

TN + film (Twisted Nematic + film) je nejjednodušší technologie. Slovo film v názvu technologie znamená vrstva navíc, slouží ke zvětšení pozorovacího úhlu (přibližně - od 90 do 150 °). V současné době se předpona filmu často vynechává a takové matice nazývá jednoduše TN. Dosud nebyl nalezen způsob, jak zlepšit kontrast a pozorovací úhly pro panely TN, a doba odezvy pro tento typ matice je tento moment jeden z nejlepších, ale úroveň kontrastu není.

Filmová matrice TN + funguje takto: pokud na subpixely není přivedeno žádné napětí, tekuté krystaly (a polarizované světlo, které propouštějí) se vůči sobě otáčejí o 90° ve vodorovné rovině v prostoru mezi dvěma deskami. . A protože směr polarizace filtru na druhé desce svírá přesně 90° úhel se směrem polarizace filtru na první desce, světlo jím prochází. Pokud jsou červené, zelené a modré subpixely plně osvětleny, vytvoří se na obrazovce bílá tečka.

Mezi výhody této technologie patří nejkratší doba odezvy mezi moderními matricemi a také nízká cena. Nevýhody: nejhorší reprodukce barev, nejmenší pozorovací úhly.

IPS (SFT)

AS-IPS (Pokročilý Super IPS- rozšířený super-IPS) - byl také vyvinut společností Hitachi Corporation v roce 2002. Hlavní vylepšení spočívala v úrovni kontrastu konvenčních panelů S-IPS, čímž se přiblížily panelům S-PVA. AS-IPS se také používá jako název pro monitory NEC (např. NEC LCD20WGX2) založené na technologii S-IPS vyvinuté konsorciem LG-Philips.

H-IPS A-TW (Horizontální IPS s pokročilým True Wide Polarizer ) - vyvinutý LG.Philips pro NEC Corporation. Jedná se o H-IPS panel s barevným filtrem TW (True White), aby byla bílá barva realističtější a zvětšily se pozorovací úhly bez zkreslení obrazu (je vyloučen efekt svítících LCD panelů pod úhlem - tzv. "glow effect" "). Tento typ panelu se používá k vytvoření vysoce kvalitních profesionálních monitorů.

AFFS (Pokročilé přepínání okrajových polí , neoficiální název - S-IPS Pro) - další vylepšení IPS, vyvinuté společností BOE Hydis v roce 2003. Zvýšený výkon elektrického pole umožnil dosáhnout ještě větších pozorovacích úhlů a jasu a také snížit mezipixelovou vzdálenost. Displeje založené na AFFS se používají hlavně v tabletových počítačích na matricích vyráběných společností Hitachi Displays.

Vývoj technologie Super Fine TFT společnosti NEC

název	Krátké označení	Rok	Výhoda	Poznámky
Super jemný TFT	SFT	1996	Široké pozorovací úhly, sytá černá	. Se zlepšením reprodukce barev se jas mírně snížil.
Pokročilé SFT	A-SFT	1998	Nejlepší doba odezvy	Technologie se vyvinula na A-SFT (Advanced SFT, Nec Technologies Ltd. v roce 1998), což výrazně zkrátilo dobu odezvy.
Super-pokročilý SFT	SA-SFT	2002	Vysoká průhlednost	SA-SFT vyvinutý společností Nec Technologies Ltd. v roce 2002 zlepšila transparentnost o faktor 1,4 ve srovnání s A-SFT.
Ultra-pokročilý SFT	UA-SFT	2004	Vysoká průhlednost Reprodukce barev Vysoký kontrast	Umožňuje dosáhnout 1,2krát větší průhlednosti ve srovnání s SA-SFT, 70% pokrytí barevného rozsahu NTSC a zvýšený kontrast.

Vývoj technologie IPS společností Hitachi

název	Krátké označení	Rok	Výhoda	Průhlednost/ Kontrast	Poznámky
Super TFT	IPS	1996	Široké pozorovací úhly	100/100 Základní úroveň	Většina panelů také podporuje True Color (8 bitů na kanál). Tato vylepšení přicházejí za cenu pomalejší doby odezvy, zpočátku kolem 50 ms. IPS panely byly také velmi drahé.
Super IPS	S-IPS	1998	Žádný barevný posun	100/137	IPS byl nahrazen S-IPS (Super-IPS, Hitachi Ltd. v roce 1998), který zdědil všechny výhody technologie IPS a zároveň zkracoval dobu odezvy.
Pokročilý Super-IPS	AS-IPS	2002	Vysoká průhlednost	130/250	AS-IPS, také vyvinutý Hitachi Ltd. v roce 2002, především zlepšení kontrastního poměru tradičních S-IPS panelů na úroveň, kdy jsou na druhém místě za některými S-PVA.
IPS Provectus	IPS Pro	2004	Vysoký kontrast	137/313	Technologie panelu IPS Alpha se širší barvy a kontrastní poměr srovnatelný s poměrem PVA a ASV displejů bez rohového lesku.
IPS alfa	IPS Pro	2008	Vysoký kontrast		Další generace IPS-Pro
IPS alfa příští generace	IPS Pro	2010	Vysoký kontrast		Hitachi převádí technologii na Panasonic

Vývoj technologie IPS společností LG

název	Krátké označení	Rok	Poznámky
Super IPS	S-IPS	2001	LG Display zůstává jedním z předních výrobců panelů založených na technologii Hitachi Super-IPS.
Pokročilý Super-IPS	AS-IPS	2005	Vylepšený kontrast díky širšímu barevnému gamutu.
Horizontální IPS	H-IPS	2007	Bylo dosaženo ještě většího kontrastu a vizuálně jednotnějšího povrchu obrazovky. Dále se objevila technologie Advanced True Wide Polarizer založená na polarizační fólii NEC, která umožňuje dosáhnout širších pozorovacích úhlů a eliminovat odlesky při pohledu z úhlu. Používá se v profesionální grafické práci.
Vylepšený IPS	e-IPS	2009	Má širší clonu pro zvýšení propustnosti světla s plně otevřenými pixely, což umožňuje použití levnějších podsvícení na výrobu s nižší spotřebou energie. Vylepšený diagonální pozorovací úhel, doba odezvy snížena na 5 ms.
Profesionální IPS	P-IPS	2010	Poskytuje 1,07 miliardy barev (30bitová barevná hloubka). Více možných orientací subpixelů (1024 vs 256) a lepší skutečná barevná hloubka.
Pokročilý vysoce výkonný IPS	AH-IPS	2011	Vylepšená reprodukce barev, zvýšené rozlišení a PPI, zvýšený jas a snížená spotřeba energie.

MVA/PVA

Matrice MVA/PVA (VA - zkratka pro vertikální zarovnání - vertikální zarovnání) jsou považovány za kompromis mezi TN a IPS, a to jak z hlediska nákladů, tak spotřebitelských vlastností.

Technologie MVA ( Vertikální zarovnání pro více domén ) byl vyvinut společností Fujitsu jako kompromis mezi technologiemi TN a IPS. Horizontální a vertikální pozorovací úhly pro matrice MVA jsou 160° (na moderních monitorech až 176-178°), přičemž díky použití akceleračních technologií (RTC) nejsou tyto matice z hlediska doby odezvy pozadu za TN + Film. Výrazně převyšují charakteristiky posledně jmenovaných, pokud jde o barevnou hloubku a věrnost.

MVA je nástupcem technologie VA představené v roce 1996 společností Fujitsu. Tekuté krystaly matrice VA jsou při vypnutém napětí vyrovnány kolmo k druhému filtru, to znamená, že nepropouštějí světlo. Po přivedení napětí se krystaly otočí o 90° a na obrazovce se objeví světlý bod. Stejně jako v maticích IPS, pixely nepropouštějí světlo bez napětí, takže když selžou, jsou viditelné jako černé tečky.

Výhody technologie MVA jsou sytě černá barva (při kolmém pohledu) a absence jak spirálovité krystalové struktury, tak dvojitého magnetického pole. Nevýhody MVA ve srovnání s S-IPS: ztráta detailů ve stínech při kolmém pohledu, závislost barevného vyvážení obrazu na úhlu pohledu.

Analogy MVA jsou technologie:

• PVA ( Vzorované vertikální zarovnání) od společnosti Samsung.
• Super PVA od Sony-Samsung (S-LCD).
• Super MVA od CMO.

prosím

PLS matice ( Přepínání z roviny na linku) byl vyvinut společností Samsung jako alternativa k IPS a poprvé představen v prosinci 2010. Očekává se, že tato matrice bude o 15 % levnější než IPS.

výhody:

• vyšší hustota pixelů než IPS (a podobná *VA/TN);
• vysoký jas a dobrá reprodukce barev;
• velké pozorovací úhly;
• plné pokrytí rozsahu sRGB;
• nízká spotřeba srovnatelná s TN.

nedostatky:

• doba odezvy (5-10 ms) srovnatelná s S-IPS, lepší než *VA, ale horší než TN;
• nižší kontrast (600:1) než všechny ostatní typy matric;
• nerovnoměrné osvětlení.

Podsvícení

Tekuté krystaly samy o sobě nesvítí. Aby byl obraz na displeji z tekutých krystalů viditelný, potřebujete. Zdroj může být externí (například Slunce) nebo vestavěný (podsvícení). Vestavěné podsvětlovací lampy jsou obvykle umístěny za vrstvou tekutých krystalů a prosvítají přes ni (i když existují také boční světla, například v hodinkách).

Vnější osvětlení

Monochromatické displeje náramkových hodinek a mobilní telefony většinu času využívá okolní světlo (ze Slunce, osvětlení místnosti atd.). Typicky je za vrstvou pixelu z tekutých krystalů zrcadlová nebo matná reflexní vrstva. Pro použití ve tmě jsou tyto displeje vybaveny bočním osvětlením. Existují také transflektivní displeje, u kterých je reflexní (zrcadlová) vrstva průsvitná a podsvícení jsou umístěna za ní.

Žárovkové osvětlení

V minulosti používaly některé monochromatické náramkové hodinky LCD subminiaturní žárovku. Ale vzhledem k vysoké spotřebě energie jsou žárovky nevýhodné. Navíc nejsou vhodné pro použití např. v televizorech, protože vytvářejí velké množství tepla (přehřátí škodí tekutým krystalům) a často vyhoří.

Elektroluminiscenční panel

Monochromatické LCD displeje některých hodin a měřidel využívají k podsvícení elektroluminiscenční panel. Tento panel je tenká vrstva krystalického fosforu (například sulfidu zinečnatého), ve kterém dochází k elektroluminiscenci - žhavení působením proudu. Obvykle svítí zelenomodrou nebo žlutooranžovou barvou.

Osvětlení plynovými výbojkami ("plazmovými") výbojkami

Během prvního desetiletí 21. století byla naprostá většina LCD displejů podsvícena jednou nebo více plynovými výbojkami (nejčastěji studenou katodou - CCFL, i když v poslední době se začíná používat i EEFL). V těchto lampách je zdrojem světla plazma, která vzniká při elektrickém výboji plynem. Takové displeje by se neměly zaměňovat s plazmovými displeji, ve kterých každý pixel sám svítí a je miniaturní HID lampou.

Světlo emitující dioda (LED) podsvícení

Na počátku roku 2010 se rozšířily LCD displeje, které jsou podsvíceny jednou nebo malým počtem světelných diod (LED). Takové LCD displeje (v obchodě často označované jako LED TV nebo LED displeje) by neměly být zaměňovány s opravdovými LED displeji, u kterých každý pixel svítí sám o sobě a jedná se o miniaturní LED.

Výrobci

Chi Mei Innolux Corporation (Chimei Innolux) Obrazové trubice Chunghwa (CPT)

Představte si Hydis

Toshiba Matsushita Display Technology (TMD)

viz také

• Průmyslový LCD

Poznámky

Literatura

• S. P. Miroshničenko, P. V. Serba. LCD zařízení. Přednáška 1
• Mukhin I.A. Jak vybrat LCD monitor? Počítačový obchodní trh č. 4 (292), leden 2005, s. 284-291.
• Mukhin I.A. Vývoj monitorů z tekutých krystalů VYSÍLÁNÍ Televizní a rozhlasové vysílání: 1. část - č. 2(46) březen 2005. S. 55-56; Část 2 - č. 4(48) červen-červenec 2005. S. 71-73.
• Mukhin I.A.

Technologie IPS již vstoupila moderní život. Samozřejmě stále existují různí konkurenti jako TN a plazmové panely. Tato technologie má však velký potenciál. Není divu, že mnoho výrobců monitorů a televizorů preferuje tento typ matrice. Na pultech moderních obchodů jsou monitory s tímto typem displeje stále častější. V tomto ohledu mají uživatelé otázku, matice IPS, co to je a jaké výhody má?

Navzdory skutečnosti, že matice IPS obdržela takovou distribuci pouze v naší době, samotná technologie je již poměrně stará. V roce 1995 Hitachi vyvinulo první matici IPS (In-Plane Switching). Hlavním cílem vývoje bylo zbavit se nedostatků, které měly matrice TN + Film.

Nová matrice (IPS) měla velké pozorovací úhly a výrazně vyšší kvalitu barev. Kvůli určitým strukturálním rysům matice IPS však nebylo možné dobu odezvy výrazně zlepšit. Vývojáři samozřejmě tento ukazatel přivedli na přijatelnou úroveň, ale ve srovnání s maticemi TN mají tyto matice výhodu.

Technologie IPS získala svůj název díky tomu, že molekuly tekutých krystalů v buňkách matrice jsou vždy umístěny ve stejné rovině a jsou vždy rovnoběžné s rovinou panelu. Toto řešení umožnilo výrazně zvýšit pozorovací úhly a reprodukci barev, což posunulo LCD displeje na novou úroveň.

1. Typy IPS matic

V průběhu let prošla technologie IPS spoustou vylepšení, která nejenže umožnila dosáhnout vyšší čistoty a věrnosti obrazu, ale také zlepšila dobu odezvy a zvýšilo rozlišení obrazovky. To zase zlepšilo kvalitu obrazu. K dnešnímu dni existuje několik hlavních typů matic IPS:

• S-IPS (Super-IPS). S-IPS matrice byl vyvinut již v roce 1998. Umožnil výrazně zvýšit kontrast obrazu a zlepšit dobu odezvy.
• AS-IPS (Advanced Super-IPS). Technologie byla studována v roce 2002. To umožnilo zvýšit jas obrazu a dále zvýšit kontrast. To samozřejmě přímo ovlivnilo zlepšení kvality obrazu.
• H-IPS (horizontální-IPS). Tento typ matice IPS byl vyvinut v roce 2007. hlavní cíl Vývojem této technologie bylo dosáhnout ještě většího zvýšení kontrastu a optimalizace bílé barvy. Díky tomu byl obraz přirozenější a realističtější. Tento typ matrice rychle našel uznání mezi profesionálními editory fotografií, stejně jako mezi návrháři a módními návrháři, kteří se zabývali zpracováním obrazu.
• R-IPS (Professional-IPS). Matice P-IPS byla vydána v roce 2010. Tato technologie umožnilo zvýšit počet zobrazovaných barev a odstínů na 1,07 miliardy. Stalo se daný typ matrice jedna z nejlepších na světě. Kromě toho mají matice P-IPS zlepšenou dobu odezvy. Za takovou kvalitu si samozřejmě musíte zaplatit. Stojí za zmínku, že tento typ matrice je profesionální a také jeden z nejdražších.
• E-IPS (Enhanced-IPS). Matrix 2009. Nové technologie zlepšily dobu odezvy i transparentnost. To zase umožnilo použít levnější a méně výkonné lampy pro podsvícení, což snížilo spotřebu energie a změnilo takové obrazovky na ekonomičtější zařízení. Toto rozhodnutí se však neodráží nejlépe v kvalitě obrazu.
• S-IPS II. Jedna z posledních novinek. Tento typ matice je samostatnou větví technologie IPS.
• Nejnovější a nejnovější typ matice AH-IPS. Tato technologie byla vyvinuta v roce 2011 a je považována za nejpokročilejší. Takové displeje mají mezi IPS matricemi nejpřirozenější reprodukci barev a nejlepší odezvu.

S ohledem na rozmanitost technologií IPS vyvstává logická otázka, která matice IPS je lepší? Samozřejmě platí pravidlo, čím novější vývoj, tím vyšší kvalitu má. Toto pravidlo však neplatí vždy. Vše závisí na tom, jaké materiály výrobce používá.

Takže ne každá matice TFT AH-IPS má stejně vysokou kvalitu obrazu. V souladu s tím takové displeje mohou mít různé náklady. Čím kvalitnější materiály a komponenty byly použity k vytvoření monitoru (nebo televizoru), tím vyšší kvalitu obrazu můžete získat a tím dražší zařízení bude stát.

1.1. Typ podsvícení IPS

Jedním z hlavních prvků každé LCD matice je podsvícení. V současné době existují dva typy podsvícení LCD:

• Zářivky;
• LED (světlo emitující diodové osvětlení).

Všechno je zde extrémně jednoduché. Zářivkové osvětlení je považováno za zastaralé. Dnes jsou takové displeje stále vzácnější. Od roku 2010 zářivkyúspěšně nahrazeno LED podsvícením. LED monitory a televizory jsou stejné matrice LCD. Jediným rozdílem je podsvícení, které vypadá jako LED.

Stojí za zmínku, že takto velmi jednoduché, ale efektivní řešení umožnilo odstranit řadu nedostatků LCD matric a výrazně zlepšit kvalitu obrazu (reprodukce barev, jas, kontrast a čistota). Matrice IPS LED jsou nejslibnějšími displeji, které se mezi uživateli rozšířily.

Pokud mluvíme o výběru, pak samozřejmě stojí za to dát přednost IPS LCD matricím s LED podsvícením. To je způsobeno skutečností, že tyto displeje jsou schopny zobrazovat nejpřirozenější barvy, přičemž doba odezvy prakticky není nižší než TN + Film matrice. Tento rozdíl není pouhým okem vidět, ale kvalita obrazu IPS displeje je příjemně překvapivá.

1.2. Výhody IPS matice

Moderní IPS matice mají velmi vysoký výkon. Za zmínku stojí, že právě tento typ displeje je přímou konkurencí plazmových panelů, které jsou proslulé vynikající reprodukcí barev, čistotou a rozlišením obrazu. IPS displeje mají zároveň nižší cenu, což je zpřístupňuje více uživatelům.

Další výhodou IPS matrice je její odolnost. Oproti plazmě je IPS LCD displej navržen pro delší životnost. A rozdíl je to dost výrazný.

Koncept „vypálení“ pixelů je velmi běžný. Toto je efekt, který se objeví, když je jeden obrázek zobrazen po dlouhou dobu. Například spořič obrazovky na počítači. Stojí za zmínku, že jak plazmové panely, tak LCD displeje mají tuto nevýhodu. Pokud však mluvíme o moderních IPS matricích, pak je tato nevýhoda zcela vyloučena. Navíc se tyto displeje stále častěji používají k výrobě počítačových monitorů.

Obecně platí, že matice IPS LCD mají hmotnost nepopiratelné výhody, včetně dostupné ceny a vynikající kvality obrazu. dále moderní technologie umožňují vytvářet LCD displeje téměř libovolné velikosti. Právě z tohoto důvodu jsou LCD matice mezi uživateli největší poptávkou.

2. IPS a non-IPS matice na tabletu: Video

Technologie OLED zůstává standardem kvality v zobrazovacím průmyslu. Všichni hráči na trhu dnes usilují o vytváření plochých panelů a aktivně soutěží s konkurenty v každé z důležitých vlastností: větší, tenčí, jasnější, produktivnější a levnější. Poslední parametr na seznamu je „levnější“, určený strukturou poptávky, a v tuto chvíli je předpověď následující: displeje z tekutých krystalů (LCD) si v dohledné době udrží své dominantní postavení na trhu. Takový závěr lze učinit po skončení zástupce mezinárodní konference USFPD 2015, pořádané společností IHS Technology, firmou zabývající se průzkumem trhu technologií.

Barvy jsou působivé, ale cena je příliš vysoká

Technologie OLED (organic light-emitting diode) lze stále považovat za velký úspěch vědců zabývajících se obrazem. Z pohledu managementu výrobních podniků zůstává tento směr jedním z hlavních zklamání, zisky jsou zde zatím velmi mírné. Přináší příliš vysoké OLED obrazovky a krátkodobý služby. Aktivní životnost modré vrstvy diod není možné výrazně zvýšit (pro každou ze tří primárních barev - červená, žlutá a modrá jsou použity samostatné prvky).

Známé všechny LCD displeje by podle všeho měly být vytlačeny z trhu, jakmile se vývojáři technologie OLED vypořádají s výše uvedenými dvěma problémy. LCD obrazovky se vyrábějí relativně snadno, i když jsou výrazně horší v kvalitě reprodukce barev. Prognóza pro dnešek je však taková: LCD displeje s nízkou hustotou pixelů budou nejmasovějším produktem. Obrazovky vyrobené pomocí technologie LTPS (nízkoteplotní poly-silicon), známé také jako Retina, si udrží svou druhou pozici v seznamu. Toto řešení umožňuje umístit více pixelů na palec.

Dnes je obtížné předvídat budoucnost technologie pomocí polovodičových nanokrystalů, známých jako „kvantové tečky“ (quantum dots). Tyto komponenty mohou výrazně zlepšit reprodukci barev LCD displejů. Pokud věříte prohlášením zástupců společnosti QD Vision, použitím kvantových teček dosáhnete výsledku co nejblíže ideální 100% barvě dle testů agentury NTSC.

Jednoduchý LCD displej s bodovým podsvícením obvykle zobrazuje maximálně 70 % standardu NTSC. Vedoucí marketingu společnosti QD Vision John Volkmann říká, že kvalitu reprodukce barev zlepší pouze použití technologie kvantových bodů. Tento názor působí velmi přesvědčivě, ve prospěch skvělých vyhlídek technologie kvantových teček hovoří i úspěch společnosti Nanosys Inc., která uzavřela velký obchod se Samsungem. Kvantové tečky z produkce Nanosys se používají v televizorech a monitorech elitní řady SUHD od jihokorejského giganta.

Jsou i další možné řešení Problém hustoty pixelů na LCD obrazovkách s podsvícením LED je důležitým problémem, na kterém dnes pracuje mnoho průmyslových inženýrů.

Hlavním trendem ve vývoji směru výroby displejů pro televize s vysokým rozlišením a obrazovek určených pro venkovní použití zůstává rozšiřování dynamického rozsahu (High Dynamic Range, nebo: „jasný – jasnější, tmavý – tmavší“). Známý problém odlesků u venkovních displejů je řešen metodou transflection neboli odrazem slunečního světla od zrcadlové plochy zadního panelu.

Další trendy

Průměrná velikost prodávaných televizních obrazovek ve světě roste podle statistik každý rok zhruba o jeden palec. Podobné údaje uvádějí výzkumníci trhu s chytrými telefony, velikost obrazovky kapesních gadgetů stále roste a pravděpodobně brzy dosáhne 7 palců. Takové zařízení bude problematické uložit do kapsy. Abychom se vyhnuli konkurenci s phablety, můžeme v segmentu tabletů očekávat i nárůst průměrné úhlopříčky displeje.

Těmto prognózám by se však nemělo příliš věřit. Je známo, že spotřebitelská poptávka podléhá periodickým změnám v módě a možná se časem malé obrazovky hromadně vrátí. Ať je to jak chce, kategorie malých a středních displejů (méně než 10 palců) zůstává nejžhavějším segmentem dnešního trhu.

Zakřivené displeje – stále mimo závod

Diskuse o perspektivách flexibilní displeje lis neutichá, i když toto velmi zajímavé řešení zůstává kvůli příliš vysokým výrobním nákladům úkolem do budoucna. Můžete si vzpomenout, snad kromě zkušeností společnosti Samsung, která úspěšně vydala smartphony se zakřiveným okrajem obrazovky.

Dobré zprávy od společnosti Corning, výrobce skla všeho druhu, od mikrovlnného nádobí až po optické vlákno. Připravuje se na vydání nová třída skla „Lotus“, která poskytne podporu pro lepší rozlišení (až 100 dalších pixelů na palec).

Je pozoruhodné, že potřeba uspokojit poptávku po rok od roku rostoucí úhlopříčce televizních obrazovek, je Corning nucen začít stavět další závod.

Dotykové možnosti displejů

Sri Peruvemba, mluvčí sdružení zvaného Society of Information Display, během svého konferenčního projevu tvrdil, že brzy bude zapotřebí více a lepších dotykových obrazovek. Nositelná zařízení, jako jsou chytré hodinky, potřebují displeje, které i nadále spolehlivě reagují na dotek, když povrch zvlhne nebo je chladné. Nemluvíme zde o nové technologii, existují již hotová řešení, jsou prostě cenově dražší.

Kromě toho je podle Peruvemby potřeba standardizovat směr známý jako „haptický jazyk“. Tato kategorie zahrnuje takové způsoby komunikace s dotyková zařízení jako vibrace. Pokud se podaří vyvinout společné standardy, pak lze očekávat zrychlení vývoje v této oblasti, kde zatím můžeme připomenout pouze sadu možností implementovaných do chytrých hodinek Apple Watch.

Závěr

Cena velkých plochých panelů se pravděpodobně na chvíli stabilizuje. Po děsivém poklesu cen v loňském roce se hráči na trhu snaží udržet ziskovost svých továren pro masový trh. Lepší situace je u těch společností, které se prosadily v elitním segmentu. Minimum si tedy může dovolit Panasonic, který úspěšně prodává své OLED televizory TX-65CZ950 za cenu 10 000 dolarů, když prodává „rozpočtové“ modely.

Nepotřebuje schopnost Vanga předvídat další trendy v průmyslu plochých obrazovek. Spotřebitel si chce koupit ještě jasnější, produktivnější, široké, tenké a levné displeje, což znamená, že výrobní společnosti budou i nadále následovat poptávku.

Zůstaňte v obraze o všech důležitých událostech United Traders – přihlaste se k odběru našich