Тип жк матриці докладно ah ips. Технології створення дисплеїв: види матриць та їх особливості


*VA(Vertical Alignment) Перша матриця цього типу, яка так і називалася "VA", була розроблена компанією Fujitsu. Надалі ці матриці вдосконалилися і вироблялися цілою низкою компаній. Вони характеризуються як певний компроміс по більшості характеристик (включаючи вартість та енергоспоживання) між TN та IPS, так само, як і останні залишають несправний піксель або сабпіксель у погашеному стані. Головною їх перевагою є висока контрастність у поєднанні з гарною передачею кольору (особливо в останніх варіантів), але на відміну від IPS мають негативну особливість, що виражається в пропаданні деталей в тінях при перпендикулярному погляді і залежність колірного балансу зображення від кута зору.
  • MVA – Multi-domain Vertical Alignment. Перший тип матриць з цього сімейства, що широко розповсюдився.
  • PVA(Patterned Vertical Alignment) - розвинені технології *VA, запропоновані фірмою, характеризуються в першу чергу збільшеною контрастністю зображення.
  • S - PVA (Super-PVA) від ,
  • S - MVA (Super MVA) від Chi Mei Optoelectronics,
  • P-MVA, A-MVA (Advanced MVA) від AU Optronics. Подальший розвиток *VA технології від різних виробників. Поліпшення звелися в основному до зменшення часу відгуку шляхом маніпуляцій з подачею вищої напруги в початковій стадії зміни орієнтації кристалів сабпікселя (цю технологію в різних джерелах називають або «Overdrive» або «Компенсація часу відгуку») та остаточного переходу до повноцінних 8-біт, колір у кожному каналі.
Існують ще кілька типів LCD-матриць, які не застосовуються в даний час у :
  • IPS Pro (розроблена компанією IPS Alpha) – застосовується в LCD-телевізорах Panasonic.
  • AFFS – компактні матриці виробництва Samsung для спеціальних застосувань.
  • ASV – матриці, що випускаються корпорацією Sharp для LCD-телевізорів.
Про технічні особливості різних типів матриць можна почитати ось у .

Для роботи з офісними програмами, вам чудово підійде будь-який LCD-монітор, так що можете сміливо вибирати виходячи з дизайну, ціни пристрою та інших міркувань. Єдине зауваження – якщо купується монітор з великою діагоналлю – 20” і вище, то бажано, щоб він був підключений за інтерфейсом DVI, тому що при роботі з текстами та таблицями бажана максимально можлива чіткість зображення. (При покупці дешевого монітора для ігор та перегляду кіно наявність цифрового входу не така критична.)

Для роботи з растрової графікою (обробка фотографій тощо), а також відеомонтажу, та будь-яких інших додатків, де критична достовірна передача кольорів, вам слід вибирати моделі з матрицею сімейства IPS або, що дещо гірше в даному випадку, *VA.

У багатьох ситуаціях монітор з IPS-матрицею може виявитися ще й дуже добрим вибором для дому, оскільки єдиним суттєвим недоліком сучасних такого типу є відносно висока ціна. А час відгуку хоч і перевершує такий у найкращих TN-моніторів, але не накладає будь-яких обмежень на застосування таких моніторів в іграх.

Ймовірно, оптимальним варіантом як універсальний домашній монітор для багатьох користувачів може бути варіант із сучасною *VA матрицею, оскільки вона забезпечує куди більш комфортний перегляд кіно і фотографій, ніж дешевші TN-варіанти, а швидкісних характеристик буде достатньо для більшості користувачів, крім найзапекліших. геймери.

У випадку ж, якщо монітор купується якраз в основному для 3D-ігор (особливо шутери та симулятори), адекватним вибором може стати з TN матрицею, при використанні в іграх основні недоліки цієї технології не такі помітні. До того ж ці монітори найдешевші. (Якщо порівнювати моделі з однаковою діагоналлю).

Також сучасні монітори відрізняються співвідношенням сторін екрану - звичайні, із співвідношенням сторін 4:3 або 5:4 і широкоформатні, із співвідношенням сторін 16:10 або 16:9.

Оскільки бінокулярне поле зору людини має співвідношення сторін куди ближче до таких у , то за інших рівних умов працювати за ними теоретично комфортніше і вони поступово витісняють із «звичайним» співвідношенням сторін. Деякі проблеми можуть бути тільки зі старими іграми, які не підтримують відеорежими з відповідним співвідношенням сторін, але практика показує, що до «сплюснутого» зображення в таких випадках адаптація відбувається дуже швидко і дискомфорту цей факт не викликає. Тож рекомендуємо вибирати співвідношення сторін монітора виходячи з власних уподобань, хоча широкоформатний монітор «для дому» однозначно зручніше.

Також рекомендуємо покладатися на власні суб'єктивні враження при виборі типу покриття у монітора – «глянсове» покриття робить зображення візуально контрастніше (особливо на дешевих матрицях), але значно більше і неприємніше бликує, на відміну від матового.

Нагадуємо, що дуже часто завищена може бути обумовлена ​​не тільки застосуванням у ньому дорогої та якісної матриці, але й особливостями, що не належать до виконання монітором його основної функції-тобто. наявністю специфічної периферії (колонки, сабвуфери, web-камери), додаткових входів (цифрових, наприклад – другого DVI або HDMI, та аналогових, на зразок S-Video або компонентного входу) або унікальних дизайнерських рішень.

Наочне порівняння впливу кутів огляду (фотографії зроблені під кутом 50°) на характеристики зображення у моніторів з різними типами матриць:



     Орієнтовна таблиця порівняльних користувацьких характеристик залежно від використаного типу матриці:

class="eliadunit">

Вибір монітора– процес вкрай спірний, суб'єктивний та тривалий. Одним подавай глянець на 27”, інші ж хочуть професійне рішення з глибоким охопленням sRGB та Adobe RGB. Треті бажають максимально низький відгук матриці, що критично важливо в Action-іграх та шутерах. Усім одразу не догодити, та й універсальних рішень поки що не існує. В одному лише категорії сходяться – це матриця.

На сьогоднішній день представлено понад 10 різних технологій виготовлення матриці, серед яких IPS, PLS, TFT, TN, PVA та не тільки. Кожна характеризується своєю світлочутливістю, швидкістю відгуку (від сірого до сірого), якістю, насиченістю та, власне, передачею кольору. То яка матриця краща? Якщо не вникати у професійний сегмент, то зараз на ринку домінують варіанти IPS та PLS. Що краще? Нині розберемо.

Що потрібно знати про IPS

Технологія In-Plane-Switching (IPS), відома ще як Super Fine TFT, з'явилася вже в «далекому» 1996 році як альтернатива TN. Біля витоків стояли NEC і Hitachi. Згодом вони почали розвиватися незалежно один від одного, тому нам відоміший варіант Hitachi. NEC обізвав свою матрицю SFT.

Розробка мала позбавити TN+film «дитячих» хвороб у вигляді кутів огляду, контрастності, кольору та часу відгуку. З останнім пунктом воювали дуже довго, оскільки Twisted Nematic довели параметр до досконалості, скоротивши до 1 мс. На сьогоднішній день обидві матриці мають схожі параметри швидкодії, тільки IPS випереджає візаві у всьому іншому.

Також позбулися «хвилювань» при натисканні на монітор. Ткнувши пальцем в екран ви не побачите райдужних розлучень. Офтальмологи також сходяться на думці, що IPS значно легше сприймається оком, навіть не захищеним.

Найбільш поширені підкатегорії:

class="eliadunit">

  • S-IPS - технологія з максимально низьким відгуком;
  • H-IPS – максимальна контрастність та однорідність поверхні екрану;
  • P-IPS – забезпечують охоплення 1,07 млрд кольорів з глибиною в 30 біт;
  • AH-IPS – кольоропередача, покращена щільність та яскравість при зниженому споживанні енергії.

PLS як альтернатива

Багато думають що PLS матриця– один з різновидів IPS, але насправді це розробка Samsung, що застосовується у власній продукції. Інженери не надто хочуть афішувати особливості технології, тому що виробництво моніторів на її основі виходить дещо дешевше при схожій, а то й дещо найкращій якості, якщо говорити про масовий ринок, а не професійні рішення.

З особливостей слід зазначити високу щільність пікселів(аж до 2560х1440) без спотворення картинки та втрати якості. Середній відгук не перевищує 5 мс, а яскравість, контрастність та якість картинки знаходиться на рівні, якщо розглядати конкурентні моделі об'єктивно.

Кути огляду з усіх боків прагнуть до 178 градусів, при цьому покриття діапазону sRGB є повним, з якого боку не глянь. Спотворення та інверсії виключено. Підійдуть PLS-монітори людям творчим, а саме дизайнерам та фотографам.

Що купити?

Як бачите, розробкою IPSзаймається більше людей, тому діапазон категорій матриць вкрай широкий. Вони підійдуть і для дешевих офісних, і для елітних дизайнерських моніторів. Головне – уважно читати маркування.

PLS- Універсальне рішення від Samsung, що охоплює всі переваги IPS, правда ціна через це дещо вище через витрати на розробку та покращення технології. З іншого боку, картинка буде справді чудова і у фільмах, і в іграх, і в графічних редакторах. Ну, а вирішувати вже вам.

Вибираємо рідкокристалічну матрицю

Суперечки, який тип матриці монітора краще відображає колір, і має мінімальний час відгуку, не вщухають і постійно підігріваються провідними виробниками, наприклад, за технологією IPS стоять APPLE та LG, технології Super AMOLED та PLS просуває не менш сильний Samsung. Фанати розділилися на ворогуючі угруповання, але як завжди буває в житті, однозначної відповіді не буває.

Відразу прибираємо матриці за технологією TN і TN+film. Незважаючи на те, що вони досі продаються, технологія застаріла вже давно. Малий кут огляду, обмежена кольоропередача та спотворення по краях обмежують сферу застосування даних матриць виключно офісними програмами.

Матриці *VA

Проміжний варіант між TN і сучасною IPS. Визначити, що краще матриця va або ips можна тільки при найближчому перегляді – у *VA трохи гірша передача кольору та час відгуку. З відомих фірм подібні матриці виробляє Samsung за фірмовою технологією PVA (Patterned Vertical Alignment), але прогрес у здешевленні IPS практично витіснив їх із ринку.

OLED

Точки зображення створені за допомогою багатошарових полімерів, що світяться під час подачі напруги. Постійне підсвічування не потрібно, полімерна основа дозволяє зробити гнучкий екран. Незважаючи на багаторічні зусилля виробників, таких як LG суттєво здешевити технологію поки що не вдалося.

IPS

Технологія рідкокристалічних екранів, що отримала назву IPS, була розроблена фірмами Hitachi та NEC для усунення основного недоліку матриць TN і TN+film – неповне відображення колірного простору RGB 24 bit. Це призводило до порушення кольоропередачі та використання професіоналами застарілих та громіздких ЕПТ-моніторів. Починаючи з 1998 р. до покращення IPS додалася компанія LG, яка поступово стала лідером у виробництві та створила найвідоміший варіант – дисплей Retina IPS для пристроїв Apple, роздільна здатність яких не дозволяє розглянути окремі точки зображення. На малюнку ліворуч матриця Retina, справа звичайний TN+film.

З-за гарної передачі кольорів і великого резерву зі збільшенням щільності точок матриці IPS широко використовуються в 3D моніторах і 4К телевізорах.

Порада: перед покупкою завжди пам'ятайте, що візуально точно визначити, яка матриця монітора краще в магазині практично неможливо. Дисплеї та телевізори майже завжди працюють у демонстраційному режимі, що приховує можливі недоліки системи підсвічування та кольору. Налаштування зазвичай завищені для ідеальної якості картинки у великих торгових залах і можна розчаруватися, включивши вдома режим «Standart» або «Normal». Тому перевірте всі режими заздалегідь!

Технологія IPS має кілька модифікацій і найпопулярнішими є:

  • Неймовірна ціна на S-IPS від компанії Hitachi. У порівнянні з першими IPS значно зменшився відгук матриці в динамічних зображеннях (ігри, відео);
  • H-IPS від LG. Високий контраст, широкі кути огляду та кольорова однорідність по всій площі екрану зробили цей вид матриць фактичним стандартом для професійної обробки графіки;
  • AH-IPS. Розвиток попередньої технології LG. Ще краще яскравість та передача кольору, збільшена щільність пікселів та знижене споживання енергії.

Поява альтернативних технологій, крім маркетингової складової, усувала істотний недолік перших IPS: малі кути огляду, великий час відгуку та дорожнечу виробництва. Але зараз ці недоліки практично ліквідовані і на питання "tn або ips що краще" можна з упевненістю сказати, що IPS буде найкращим вибором.

З конкурентами ситуація не така зрозуміла і потрібно керуватися виключно власними візуальними уподобаннями. Як приклад візьмемо компанію Samsung та її фірмові технології PLS та Super AMOLED, що позиціонуються як альтернатива IPS за такими параметрами:


Як бачимо явного лідера немає і остаточний вибір потрібно робити, ґрунтуючись на сфері застосування: монітор для ігор або 4K завжди повинен мати кращі характеристики, порівняно з офісним варіантом.

На закінчення статті ще про один найпоширеніший пошуковий запит – «який тип матриці краще для монітора tft або ips». Що це таке та чим відрізняється від звичайного IPS? Відповідь проста: нічим, тому що TFT це коротка назва будь-якого РК-екрана з активною матрицею (Thin Film Transistor), а IPS – її чергова модифікація.

Основи моніторознавства. Типи матриць: IPS

З моменту створення першого монітора на рідких кристалах пройшло вже досить багато часу, коли світ зрозумів, що так далі продовжуватися не може, - TN-технології якості, що видається, явно стало не вистачати. Ті нововведення, що були покликані виправити недоліки TN-матриць (докладно і розглядаються у попередніх статтях), врятували ситуацію лише частково. Тому до середини 90-х років минулого століття почалися активні пошуки нових рішень, здатних перевести якість РК-моніторів на новий рівень.

Так уже буває у світі технологій, що одні шукають вирішення проблем шляхом модернізації наявних розробок, а інші не бояться починати все з нуля. Горді японці під егідою довго дивилися на весь цей шум, потім зітхнули, засукали рукави і в 1996 явили світові свою власну розробку, позбавлену мінусів TN-технології. Названа вона була IPS (In-Plane Switching), що можна перекласти як "перемикання в площині". Від стандартної TN-матриці вона відрізнялася тим, що, по-перше, кристали в матриці були не скручені, а розташовувалися паралельно один одному в одній площині (звідси назва). А по-друге, обидва контакти для подачі напруги розташовувалися на одному боці комірки.

Схематичне зображення осередку в IPS-матриці

Що це дало в результаті? В IPS-матрицях за відсутності напруги світло не проходило через поляризатори, тому, на відміну від TN-технології, чорний колір тут був чорним. Перші версії відрізнялися ще однією особливістю – при погляді на екран збоку чорний колір давав фіолетовий відтінок (згодом цю проблему було вирішено). У вимкненому стані матриця світло не пропускала, тому тепер, якщо піксель виходив з ладу, то, на відміну від TN-матриць, з'являлася крапка, що не світиться, а чорна. До того ж на порядок зросла якість передачі кольору.

Але, як завжди це буває в таких випадках, вирішення старих проблем породило нові. У зв'язку з особливостями «конструкції», щоб повернути кристали, стало вимагатися набагато більше часу, відповідно, матриця стала набагато «повільнішою». Далі, оскільки обидва контакти розташували на одній стороні, це зменшило корисну площу (незначно, проте), що, у свою чергу, призвело до зменшення яскравості і контрастності панелей, створених за цією технологією.

Але це ще не все. Витрата енергії теж зріс - як рахунок технічних рішень, і рахунок використання найпотужніших джерел освітлення. Як результат – ціна цих матриць досить висока.

У будь-якому разі, якість зображення стала набагато вищою, що дозволило відразу декільком компаніям активно кинутися на пошуки модернізацій з метою зменшити «шкідливі» параметри та покращити переваги. Одночасно з Hitachi цю ж технологію почали використовувати і в (тільки ось називалася вона у них Super Fine TFT, або SFT).

Вже 1998 року Hitachi модернізувала матриці IPS, зменшивши час відгуку. Технологію, яку назвали S-IPS, відразу ж взяли на озброєння такі гіганти, як і . Варто зазначити, що на сьогоднішній день саме за напрямом IPS існує найбільше модифікацій, які далеко не втілили від початкової версії. І хоча загальні моменти, що стосуються цих матриць, залишаються, у багатьох модифікаціях деякі параметри були значно покращені.

Найближчим часом не впаде, компанія Fujitsu знайшла вихід із ситуації, запропонувавши ще одну нову технологію виробництва РК-матриць. Цей новий тип матриць отримав назву VA (Vertical alignment). Він мав стати якимось компромісом між якістю IPS- та вартістю TN-технологій, але через деякі недоробки вихід на ринок йому практично відразу ж був закритий.

Як видно з назви (а її можна перекласти як «вертикальне позиціонування»), у матрицях VA кристали розташовувалися не паралельно поляризаторам, а вертикально - тобто перпендикулярно фільтрам. Таким чином, у базовому стані поляризоване світло вільно проходило через кристали і не виходило з матриці, блокуючись другим поляризатором, що в результаті давало глибокий чорний колір (відповідно, і биті пікселі виглядають як чорні точки).

При подачі напруги контакти кристали відхилялися від вертикальної осі і частина світла проходила через другий фільтр. Серйозним недоліком перших матриць на цій технології був той факт, що найменша зміна кута огляду по горизонталі призводила до абсолютно неприйнятного спотворення кольору.

Грубо кажучи, уявіть, що ви дивитеся на трохи повернутий кристал зверху. Зміщуючись по горизонталі в один бік, ви спостерігатимете світло, яке пройшло через весь кристал і вийшло через верхню частину. А зміщуючись в іншу - побачите світло, яке вийшло через бічну поверхню. Через цей ефект виходило, що відтінок кольору залежав від того, з якого боку ви дивитеся на екран, а «правильний» колір було видно тільки з одного-єдиного положення. І з цим треба було щось робити.

Рішення було знайдено за кілька років тією ж компанією. І полягала вона у переході на так звану «багатодоменну структуру» (Multi-Domain). Тепер у кожному осередку кристали дублювалися і під час подачі напруги відхилялися одночасно у дві протилежні боку, цим нейтралізуючи вищевказаний ефект. Крім того, були дещо ускладнені самі поляризаційні фільтри. Цю технологію назвали MVA (Multi-Domain Vertical Alignment),і вже із цим доповненням вона зайняла гідне місце на ринку.

Схематичне зображення осередку в матриці *VA

Щоправда, задля справедливості варто зазначити, що повністю позбутися цього мінуса не вийшло. Все ж таки при відхиленні по горизонталі невеликий зсув кольору в матрицях MVA спостерігається, особливо в області тіней. Проте він настільки критичний, щоб розглядати його як серйозний мінус. До того ж у пізніших модернізаціях цей ефект практично непомітний.

Тут слід згадати ще один момент, тому що ви з ним обов'язково зіткнетеся. Після появи на ринку MVA-технології компанія випустила дуже схожу матрицю з абревіатурою PVA (Patterned Vertical Alignment), яка характеризується кращою контрастністю та меншою ціною. Всупереч поширеній думці, що Samsung просто не хотів платити конкурентам за використання патенту, багато експертів стверджують, що ця технологія досить самобутня, щоб зайняти окреме місце. Як би там не було, зараз цей факт записується у вигляді MVA/PVA. Тому просто знайте, що MVA – це «чиста» технологія, а PVA – дітище Samsung.

Подальший розвиток цього напряму виявився не таким буйним, як у випадку IPS-матриць, але тим не менш заслуговує на окрему згадку. Основну роль тут відіграла технологія Overdrive. Коротко її суть така: якщо відомо, що в наступному циклі потрібно активувати певну частину матриці (нехай навіть один піксель), то в ту частину буде подано підвищену напругу, змушуючи кристали довертатися швидше, що призведе до більш швидкої роботи всієї матриці. Звичайно, тут теж є свої проблеми, але все ж таки завдяки впровадженню цієї технології монітори на MVA/PVA-матрицях стало можливо використовувати в динамічних іграх.

Ця нова MVA/PVA-матриця з технологією Overdrive згодом набула розвитку у двох версіях: Super PVA, або S-PVA, з наступною модифікацією до cPVAвід Sony-Samsung та Super MVA (S-MVA)від компанії CMO (зараз є однією з найбільших тайванських виробників РК-панелей і відомої як CMO/Innolux). S-MVA зараз доопрацьована до Advanced MVA (A-MVA)компанією All Optronics. Матриці cPVA мають більш широкі кути огляду, а в A-MVA крім кутів ще значно покращена і контрастність.

Збільшене зображення матриці A-MVA

Наразі, аналізуючи всі події останніх п'ятнадцяти років, можна сміливо сказати, що «експеримент удався». Технологія MVA/PVA виправдала покладені на неї надії та впевнено зайняла своє місце на ринку РК-панелей.

Розглядаючи матриці MVA у тих двох типів, можна сказати, що дані матриці є золотою серединою між технологіями TN і IPS. Незважаючи на те, що останні розробки дозволили ще більше зменшити час реакції в матрицях MVA, TN-матриці все ще більш швидкі. Яскравість і контрастність у MVA краще, ніж у двох інших, але за кольором вони не дотягують до рівня IPS і злегка спотворюють світла при погляді з боку. Тож вийшов якийсь компроміс. У будь-якому випадку співвідношення ціни та якості у цих матриць найкраще.

Ну і наприкінці зазвичай ще раз виділимо основні плюси та мінуси цієї технології.

За великим рахунком, мінусТут лише один - незначне спотворення кольору при відхиленні по горизонталі (переважно в «тінях»). Наскільки це критично - судити вам, тим більше, що в останніх моделях цей ефект практично нівельований. Що стосується ціни, то вона дещо вища за вартість TN-матриць (зрозуміло, що за якість треба платити), але менше, ніж ціна IPS-матриці.

А от плюсівТут набагато більше: крім вже згаданого співвідношення ціни та якості монітори на цій матриці мають найкращий контрастом, тому є ідеальним вибором для людей, які працюють з креслярською графікою або текстом. З кутами огляду та часом відгуку матриці тут теж все в повному порядку.

Монітор P221W
Універсальний монітор на базі матриці S-PVA

Взагалі, останні розробки настільки покращили якість зображення моніторів на базі MVA/PVA, що навіть якщо на трьох правильно налаштованих моніторах (з матрицями TN, MVA/PVA та IPS) поставити одну й ту саму картинку, то професіонал без проблем визначить лише TN-матрицю . Відмінність між дорогими IPS- і більш дешевими *VA-матрицями буде настільки незначною, що без спеціальних тестів визначити, де який тип буде дуже складно.

Нюанси вибору та практичні поради ми розглянемо в , а завершуючи цей огляд, просто додамо, що якщо ви шукаєте універсальний домашній монітор, обов'язково повивчайте монітори на матрицях *VA. Можливо, саме серед них ви знайдете ідеальне рішення для своїх потреб, заощадивши при цьому досить значну суму.