Какая технология экранов лучше ips или ltps?

PLS и IPS отличия

IPS матрица

Технология IPS (переключение в плоскости) был создана для того, чтобы улучшить характеристики TN (скрученных нематических) дисплеев. Как известно, TN дисплеи не могут обеспечить реально чёрный цвет, поскольку даже при приложении максимального напряжения к кристаллам, их невозможно выровнять абсолютно вертикально по отношению к поляризационному фильтру.

Отсюда «протекание» подсветки на экран. Второй недостаток – слабые углы обзора. Характеристики панели IPS обеспечивают заметное улучшение – у них кристально чистые цвета и хорошие углы обзора.

В отношении чёрного цвета ситуация претерпела с появлением IPS очевидные (в десятки раз) изменения, хотя и не улучшилась идеально. Прекрасно пропуская свет подсветки, когда транзисторы субпикселей открыты, жидкие кристаллы в закрытом состоянии всё же имеют утечку света на поверхность дисплея.

Что ж, у каждой медали есть обратная сторона. Напомним, что основным апологетом внедрения технологии IPS в телевизионные матрицы является компания LG.

PLS матрица плюсы и минусы

На исходе 2010 года Samsung Electronics представила свою версию ЖК дисплеев с коммутацией в плоскости. Цель внедрения, как и прежде, состояла в увеличении яркости экрана, увеличении углов обзора, уменьшении времени отклика. Кроме того, разработчик утверждает, что тип матрицы PLS дешевле.

Снимки матриц под микроскопом не выявляют существенных отличий между внешним видом субпикселей в IPS и в PLS матриц.

Но если приглядеться, то можно увидеть, что промежуток между субпикселями чуточку меньше, чем в традиционной IPS-матрице. Именно за счёт этого и может достигаться определённое увеличение яркости дисплеев на основе PLS технологии. Заявляемое 15%-е удешевление мониторов PLS пока не отражается на конечной стоимости продукции.
PLS матрицы имеют такие же высокие значения углов обзора, вплоть до развёрнутых, в обеих плоскостях, как и IPS-матрицы. И стоит всё же подчеркнуть, что чёрный цвет у PLS монитора выглядит несколько более глубоким при угловом обзоре.

OLED или QLED: плюсы и минусы

QLED — это дисплеи на квантовых точках, то есть на сверхмаленьких носителях заряда размером в несколько нанометров. QLED принято считать следующей ступенью эволюции дисплеев за счет еще более заметного уменьшения размера пикселя, а вместе с этим и повышенной четкости изображения.

При этом в существующих сейчас дисплеях, которые позиционируют как QLED, квантовые точки используют исключительно для подсветки. Они не генерируют изображение самостоятельно. Это значит, что имеющиеся в продаже QLED-устройства — это просто качественное изображение без подлинного прорыва в технологиях. Хорошая альтернатива для OLED, но не более того.

Полноценного QLED-телевизора или QLED-ноутбука не существует до сих пор. Исследования в области квантовых точек ведутся с 1990-х годов, но готового к продаже товара с таким дисплеем никто пока не выпустил.

Компании-гиганты инвестируют в это направление миллиарды долларов и анонсируют появление настоящих QLED-экранов к середине 2020-х годов. В 2011-м компания Samsung показала опытный образец четырехдюймового QLED-дисплея. Смогут ли инженеры довести эту технологию до ума, пока неясно.

Индустрия 4.0

Телевизор-свиток и материнское молоко из пробирки: итоги форума CES-2021

Перспективы

Эволюция жидкокристаллических матриц не остановилась. При увеличении диагонали возникают свои сложности, например, размещение огромного количества транзисторов на стеклянной панели. Подсчитаем: стандартное разрешение для 15” дисплея – 1024х768 пикселей. Т.е. на экране размещены 786 432 точки. Каждая точка образуется 3 пикселями разных цветов. Таким образом, на панели нужно разместить около 2,35 млн транзисторов.

Получение такой плотности на стекле – довольно серьёзная проблема. Поэтому до недавнего времени тонкоплёночные транзисторы формировались на аморфном кремнии. Однако такие транзисторы ограничены по полезной площади и требуют достаточно высоких значений напряжения. Побороть эту проблему можно, используя кристаллический кремний для создания транзисторов.

Для осаждения кристаллического кремния необходимы высокие температуры (около 900°C). Однако при такой температуре расплавится стекло, на которое и нужно осадить кремний. Поэтому создали несколько технологий, с помощью которых можно осадить молекулы кремния при сравнительно низкой температуре. Самый распространённый метод – лазерный отжиг. Нанесённый на стеклянную подложку аморфный кремний расплавляется эксимерным лазером, а затем кристаллизируется при температуре около 300°C. Общее название технологии – Low-Temperature PolySilicon ( LTPS), низкотемпературный поликристаллический кремний.

На стеклянной подложке создаётся слой из LTPS, в котором формируются прозрачные транзисторы из окисла индия. Благодаря тому, что подвижность электронов в кристаллическом кремнии равна 200 см 2/В∙с, а в аморфном – всего 0.5 см 2/В∙с, можно уменьшить размер самого транзистора. Более того, раз кремний кристаллический, почему бы и логику драйвера панели не разместить в нём же? Так получаются панели System on Panel, значительно более лёгкие, чем традиционные, и более простые для интеграции в монитор (количество контактов уменьшено с 4000 до 200). Все эти преимущества значительно снижают потребление панелью электричества.

Впрочем, до повсеместного внедрения LTPS должно пройти ещё довольно много времени. Причина — всё та же дороговизна технологии и сложность производства. К тому же для производства матриц для настольных дисплеев LTPS не нужен. Однако популяризации LTPS  косвенно послужит постепенное ужесточение требований к энергопотреблению матриц со стороны организаций Standard Panels Working Group и Mobile PC Extended Battery Life Working Group.

Технические характеристики LCD-монитора и описание

Дизайн монитора выполнен в классическом для компании строгом стиле. Расцветка черная, материалы корпуса сделаны из качественного матового пластика. Глянцевых элементов нет, и это радует. Покрытие экрана матовое, с антибликовым покрытием. Рамки вокруг дисплея не слишком большие, но хотелось бы, чтобы они были еще тоньше.

Подставка для монитора тоже сделана очень качественно. Она достаточно широкая, с резиновыми ножками, которые обеспечивают лучшую устойчивость. Есть регулировка не только по уровню наклона, но еще и по высоте. Кроме этого, подставка позволяет в любой момент или при необходимости, повернуть монитор на 90 градусов, причем без каких-либо трудностей.

Сзади у LCD-монитора расположен встроенный в корпус блок питания. С нижней его стороны находятся разъемы DVI, VGA, Display Port, разъем USB type B, два стандартных USB-порта и вход для подключения специальной аудиосистемы. Также производитель расположил на левой грани корпуса еще 2 дополнительных USB-разъема, итого в сумме их получается 4.

К компьютеру монитор подключается одним из трех способов: через VGA, через DVI или же с помощью Display Port. Каждый выберет то, что ему более удобно. Единственное, нужно помнить, что в независимости от типа подключения, обязательно нужно установить драйверы.

Что касается характеристик модели, то они следующие: диагональ — 24 дюйма, разрешение — 1920х1200 точек, частота обновления 61 Гц, время отклика составляет 8 мс. В принципе все достаточно стандартно, кроме разве что разрешения, ведь чаще встречается 1920х1080.

Тип матрицы, который тут стоит, – это E-IPS с WLED-подсветкой. Качество картинки, выдаваемое монитором, находится на очень высоком уровне и является одним из лучших в своем классе. Цветопередача максимально приближена к профессиональным мониторам, лишь немного уступая им, но это вовсе не мешает использовать DELL U2412M в качестве рабочей «лошадки» для дизайнера, фотографа или иллюстратора.

Запас яркости достаточный, с контрастом тоже проблем нет, а в некоторых случаях он может быть даже избыточным, поэтому нужно проводить ручную корректировку. Динамический контраст присутствует. Резкость хорошая, насыщенность в норме. Дополнительно есть целых 5 режимов с различными настройками изображения в зависимости от ситуации. Углы обзора по вертикали и горизонтали максимальные и составляют 178 градусов. Даже при сильном отклонении изображение не изменяется в гамме и не «выгорает».

Как тип ЖК-панели влияет на производительность

Конкретный тип ЖК-панели влияет на многие аспекты работы экрана, включая:

• Время отклика и задержка ввода
• Угол обзора
• Цветопередача
• Контрастность
• Уровни черного

Различные технологии панелей предлагают уникальные профили, при этом мнения о лучшем типе ЖК-дисплея являются субъективными и основываются на личных предпочтениях.

Причина этого в том, что ни один из различных типов панелей мониторов, как они есть сегодня, не может быть классифицирован как «выдающийся» по всем упомянутым выше атрибутам.

Ниже мы рассмотрим, как мониторы IPS, TN и VA влияют на производительность экрана, и сделаем несколько удобных обзоров сильных и слабых сторон и наилучшего использования для каждого типа технологии панелей.

Общие сведения о дисплеях и их компонентах

Монитор компьютера при всей своей кажущейся простоте, является весьма технически сложным компонентом, который, как и остальное аппаратное обеспечение, имеет множество различающихся параметров, технологий изготовления, а также характеристик. Практически все дисплеи для ПК состоят из следующих частей:

корпус, в котором заключена вся электронная начинка. На корпусе также имеются крепления для монтирования дисплея на вертикальные или горизонтальные поверхности;
матрица или экран — основной компонент монитора, от которого зависит вывод графической информации

В современных устройствах применяются различные матрицы для мониторов, отличающиеся многими параметрами, среди которых первостепенную важность имеют разрешение, время отклика, яркость, цветопередача и контрастность;
блок питания — часть электронной цепи, отвечающая за преобразование тока и питание всей остальной электроники;
электронные компоненты на специальных платах, отвечающие за преобразование поступающих на монитор сигналов и их последующий вывод на дисплей для отображения;
другие компоненты, среди которых может встречаться маломощная акустическая система, концентраторы USB и прочее.

Совокупность основных параметров дисплея, на основе которой он выполнен, предопределяет сферу его использования. Недорогие потребительские мониторы могут оснащаться экранами с не самыми внушительными характеристиками, поскольку подобные устройства чаще всего недорогие и не требуются для работы в профессиональных графических приложениях

Дисплеи для профессиональных геймеров прежде всего должны иметь минимальную задержку отображения информации, поскольку это критически важно в современных играх. Дисплеи для графических редакторов, используемых дизайнерами, отличаются самые высокими показателями яркости, уровнем цветопередачи и контрастности, ведь точная передача картинки здесь играет самую важную роль.
В настоящее время в дисплеях встречающихся на рынке, как правило, используются несколько видов матриц

В технических описаниях мониторов можно встретить большое их количество, но в основе этого многообразия могут лежать одни и те же базовые технологии, улучшенные или незначительно доработанные для повышения их показателей. К таким основным видам экранов относятся следующие.

1. «Twisted Nematic» или матрица TN. Ранее к наименованию этой технологии добавлялась приставка «Film», означающая дополнительную пленку на ее поверхности, увеличивающую угол обзора. Но это обозначение все реже встречается в описаниях, поскольку большинство производимых сегодня матриц уже оснащены ею.
2. «In-Plane Switching» или тип матрицы IPS, как более часто встречающееся наименование в сокращенном виде.
3. «Multidomain Vertical Alignment» или MVA матрицы. Более современная инкарнация этой технологии обозначается как матрица VA. Данная технология также отличается своими преимуществами и недостатками и является чем-то средним между представленными выше.
4. «Patterned Vertical Alignment». Разновидность технологии MVA, которая была разработана в качестве конкурентного ответа ее создателям — компании Fujitsu.
5. «Plane-to-Line Switching». Это один из самых новых типов матриц для дисплеев, который был разработан относительно недавно — в 2010 году. Единственным недостатком этого типа матрицы, при остальных превосходящих конкурирующие технологии характеристиках, является сравнительно длительное время отклика. Также PLS матрица отличается весьма высокой стоимостью.

Кратко о TN-TFT и IPS

TN-TFT – это технология, на основе которой выполнена матрица жидкокристаллического экрана. Здесь кристаллы, когда на их ячейки не подается напряжение, «смотрят» друг на друга под углом 90 градусов. Они располагаются по спирали, и когда на них подается напряжение, то они поворачиваются таким образом, чтобы образовать нужный цвет.

IPS – эта технология отличается тем, что здесь кристаллы располагаются параллельно друг другу в единой плоскости экрана (в первом случае спирально). Все это сложно… на практике отличие между экранами на основе матриц TN и IPS заключается в том, что IPS идеально отображает черный цвет, в результате чего картинка получается более четкой и насыщенной.

Что касается TN-TFT, то качество цветопередачи данной матрицы не внушает доверия. Здесь каждый пиксель может иметь свой собственный оттенок, следовательно, цвета искажаются. IPS-матрицы показывают картинку гораздо лучше, а также более бережно обращаются с цветами. Также IPS позволяют наблюдать за происходящим на экране под большим углом. Если смотреть на экран TN-TFT под таким же углом, то цвета будут искажены настолько, что будет сложно разобрать картинку.

Технология IPS

К 1996 году гегемония TN-матриц подошла к концу. Компании Hitachi и NFC успешно завершили совместную разработку инновационной технологии. IPS-матрицы были выпущены в свет и презентованы широким массам.

Основная цель, ради которой создавался этот продукт, — замена устаревшего TN-предшественника. Столь привычные на тот момент недуги, как скудная цветопередача, низкая контрастность и малые углы обзора, остались в прошлом. Новые мониторы закономерно пришли к лидерству на рынке.

«In-Plane Switching» дословно переводится как «внутриплощадочное переключение». Высокое качество картинки этой матрицы достигается за счёт принципиально иного расположения жидких кристаллов. Если в TN они были выстроены по спирали, то в IPS — параллельно друг другу.

Если вдруг Вы еще не знали, то советуем прочитать о том, что такое картридер.

Совершенная картинка

Новое решение предлагает сразу несколько преимуществ, с учетом этого их предшественники попросту не выдерживают конкуренции:

Не обошлось ещё и без маленькой, но приятной мелочи. Реакция на физическое воздействие исключена. Если ткнуть пальцем в TN-монитор, то на месте прикосновения возникнут отчётливо заметные «волны», искажающие изображение. В «In-Plane Switching» эта проблема отсутствует.

Не без изъянов

Однако даже столь инновационную технологию нельзя назвать идеалом. IPS-матрицы всё-таки обладают очевидными недостатками:

Современные матрицы также не лишены вышеперечисленных минусов. Однако было бы несправедливо заявлять, что технология осталась на месте в сравнении с былыми вариациями.

Выбор монитора: TN или IPS

Экраны, построенные на технологиях TN и IPS, на сегодняшний день являются наиболее распространенными и охватывают практически весь спектр потребностей бюджетного и, частично, профессионального рынка. Существуют и другие типы матриц VA (MVA, PVA), AMOLED (с подсветкой уже каждого пикселя). Но они пока настолько дороги, что их распространение невелико.

Цветопередача и контрастность

Мониторы с IPS матрицей имеют контрастность намного лучше, чем у TN

При этом очень важно понимать: если вся картинка полностью темная или светлая, то такая контрастность – это просто возможности подсветки. Часто производители при равномерных заливках просто приглушают свет ламп подсветки

Чтобы убедиться в качестве контрастности, следует на экран вывести шахматную заливку и проверить насколько будут отличаться темные участки от светлых. Как правило, контрастность в таких тестах становится меньше 30 – 40 раз. Значение контрастности на шахматной доске в 160:1 – приемлемый результат.

Цветопередача IPS экранов осуществляется практически без искажений, в отличие от TN. Чем выше контрастность, тем насыщеннее получается картинка на экране. Это может быть полезно не только при работе с программами по обработке фотографий и видео, но также и при просмотре фильмов. Но есть усовершенствованные версии TN матриц, например, Retina от Apple, которые практически не теряют в цветопередаче.

Угол обзора и яркость

Пожалуй, этот параметр один из первых, который показывает преимущества IPS в сравнении со своим более дешевым конкурентом. Он достигает 170 — 178°, в то время как у улучшенной версии – «TN + film» он находится в диапазоне 90 — 150°. По этому параметру IPS выигрывает. Если вы смотрите маленькой компанией дома телевизор, то это не критично, но вот для случая смартфонов, когда хочется кому-то что-то показать на экране – искажение будет существенным. Поэтому на них чаще всего используются матрицы типа IPS.

По характеристикам яркости IPS экраны также выигрывают. Большие значения яркости и TN матриц делают картинку просто белесой без черных оттенков.

Время отклика и ресурсоемкость

Очень важный критерий, особенно если пользователь часто играет в приложения с динамически меняющимися сценами. У экранов на основе матрицы TN этот параметр достигает величины 1 мс, в то время как у лучших и дорогих версий S -IPS всего 5 мс. Хотя и этот результат хорош для IPS. Если пользователю важен высокий FPS и он не хочет созерцать шлейфы от объектов, то выбор стоит остановить на матрице типа TN.

Помимо скорости изменения картинки, у TN экранов есть еще два преимущества: низкая стоимость и небольшое энергопотребление.

Сенсорный экран и мобильные устройства

В последнее время стали очень распространенными устройства с емкостными сенсорными экранами. Как правило, они оснащаются матрицами IPS из-за высокого количества точек на дюйм. Чем выше плотность точек, тем более гладкими получаются шрифты на экране планшета (даже неразличимы пикселы для глаза). При использовании TN матриц в смартфонах или планшетах будет очень заметна зернистость картинки. В мониторах и телевизорах данный параметр не критичен.

Сенсорным покрытием, как правило, оснащаются именно устройства, где нужен тачскрин. Поскольку чаще всего TN матрицы берут из-за их дешевизны, то такой дорогостоящий атрибут, как емкостной экран на среднем бюджетном мониторе с разрешением 24 дюйма будет просто пустой тратой денег. В то время как на маленькой по площади поверхности планшета или смартфона (до 6 дюймов) емкостный экран просто необходим.

Именно из-за фактора дешевизны TN матрицу от IPS можно отличить нажатием: при нажатии на TN экран картинка под пальцем и вокруг начинает расплываться волнами со спектральным градиентом. Стало быть, при выборе мобильного устройства выбор в пользу IPS по этому параметру просто очевиден.

Тип матрицы смартфона

Технологии, представленные для сравнения, брали истоки у своих предшественников:

1. TN+film
2. AMOLED

Первая за основу брала жидкие кристаллы, а вторая – кремниевые кристаллы. В настоящее время принято считать IPS не отдельной технологией, а модификацией TN+film. Но в чем продукция получила развитие? Следует ответить на этот вопрос для отслеживания полного пакета инноваций в технологии IPS, чтобы сравнить ее с LTPS.

Та же технология используется в LTPS, но более компактно, так как подсветка обеспечивается не за счет матрицы подсветки, а за счет работы с каждым пикселем индивидуально.

Дисплеи Retina от Apple

Раз мы говорим про экраны Самсунг уместно упомянуть ближайшего конкурента Apple и их технологию Retina. И хотя в Apple используются классические IPS-матрицы, они отличаются крайне высокой детализацией, большими углами обзора и хорошей детализацией.

Особенностью дисплеев Retina является идеальное соотношение диагональ/разрешение, благодаря которому картинка на экране выглядит максимально естественно. То есть отсутствуют отдельные пиксели, которые видны на экранах со слабым разрешением. При этом нет даже неприятной резкости, которую иногда можно увидеть на дисплеях с чрезмерно большим разрешением.

Но по факту Retina Display базируется на обычной IPS матрицы, так что ничего принципиально нового и революционного Apple этими экранами не создала. Просто делала чуть-чуть лучше и без того хорошую технологию IPS.

Чем OLED отличается от LED и LCD

Собственно, эти слои нужны в том числе для того, чтобы вместить подсветку: для минимизации объема ее принято размещать по бокам. В более простых вариантах LСD-экран светится весь: по сути, экран превращается в одну большую лампу, которая светит пользователю прямо в глаза.

OLED-экранам такая подсветка не требуется: как только на устройство подается ток, нужные диоды начинают светиться без дополнительного стимулирования. «Нужные» — определяющее слово при описании OLED-технологии.

Поскольку в LCD и LED светятся не конкретные пиксели, а подсветка под группами пикселей, даже кристально черный экран будет немного засвеченным — «сероватым». В OLED светятся исключительно те пиксели (диоды), что должны. В результате контрастность OLED-дисплеев может достигать миллиона к одному, в то время как LED-варианты предлагают тысячу к одному.

• Масса устройства. Если LED-дисплеям нужно уместить внутрь всю «начинку», то в OLED слоев меньше. Поэтому они оказываются легче и тоньше. Этот параметр особенно важен для больших настенных телевизоров и ноутбуков: более легкие ноутбуки проще носить с собой. А легкие настенные телеэкраны проще закрепить на стене.
• Энергопотребление. LCD и LED-экраны расходуют электричество всегда, поскольку подсветка необходима каждую секунду работы. OLED позволяет тратить меньше ватт.
• Возможность согнуть экран. Формирование OLED-дисплея из тысяч маленьких диодов позволяет придать ему любую форму: например, полукруга в случае с большими телевизорами. Производители смартфонов помещают OLED-экран на кромки телефонов — получается, что дисплей словно «налезает» на боковые грани телефона.
• Есть и еще одно свойство, которое отличает OLED от жидкокристаллических экранов предыдущего поколения: скорость реакции диодов. Правда, заметить отсутствие запаздываний на OLED-дисплеях можно разве что при просмотре спортивных трансляций или сцен драк в боевиках, где картинка очень быстро меняется.

Большинство современных гаджетов, будь то телевизоры, ноутбуки или смартфоны, оснащаются LED-экранами. Но в премиальном сегменте OLED уже победил: такие дисплеи ставят на самые продвинутые модели.

Цветопередача LCD- и OLED-экранов

(Фото: ASUS)

«Процесс разработки технологии дисплеев сам по себе небыстрый. Как показывает практика, от момента создания до массового использования проходит 30–40 лет, — рассказал директор по маркетингу ASUS в России, странах СНГ и Балтии Влад Захаров. — Массовое распространение OLED-технологии происходит в данный момент: в ближайшие несколько лет все только и будут говорить про OLED».

Отличия VA и IPS матриц

При выборе матрицы покупатели обычно сопоставляют основные характеристики. VA и IPS значительных отличий не имеют, но тем не менее они присутствуют. Основные показатели представлены в таблице.

Благодаря таблице можно понять, что у обоих видов матриц есть как свои преимущества, так и недостатки. При покупке лучше ориентироваться именно на то, с какой целью будет использоваться экран.