Type de matrice LCD en détail sur film. Matrices IPS. Types et fonctionnalités. PLS et IPS

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Écrans à cristaux liquides (technologies IPS, MVA, PVA)

Sergueï Iarochenko

Lors de la création d'écrans LCD, trois technologies principales sont utilisées : TN + film, IPS et MVA. La technologie du film TN+ ayant été abordée en détail dans l’article précédent, nous nous concentrerons sur ses concurrents technologiques.

Technologie cinématographique TN +

Twisted Nematic + film (TN + film). La partie « film » dans le nom de la technologie désigne une couche supplémentaire utilisée pour augmenter l'angle de vision (environ jusqu'à 160°). C'est la technologie la plus simple et la moins chère. Il existe depuis longtemps et est utilisé dans la plupart des moniteurs vendus ces dernières années.

Avantages de la technologie film TN+ :
- faible coût;
- Temps de réponse minimum des pixels pour contrôler l'action.

Inconvénients de la technologie film TN+ :
- contraste moyen ;
- des problèmes de rendu précis des couleurs ;
- des angles de vision relativement petits.

Technologie IPS

En 1995, Hitachi a développé la technologie In-Plane Switching (IPS) pour surmonter les inconvénients inhérents aux panneaux fabriqués à l'aide de la technologie du film TN+. De petits angles de vision, des couleurs très spécifiques et un temps de réponse inacceptable (à l'époque) ont poussé Hitachi à développer une nouvelle technologie IPS, qui a donné de bons résultats : des angles de vision corrects et un bon rendu des couleurs.

Dans les matrices IPS, les cristaux ne forment pas une spirale, mais tournent ensemble lorsqu'un champ électrique est appliqué. La modification de l'orientation des cristaux a permis d'obtenir l'un des principaux avantages des matrices IPS : les angles de vision ont été augmentés à 170° horizontalement et verticalement. Si aucune tension n'est appliquée à la matrice IPS, les molécules de cristaux liquides ne tournent pas. Le deuxième filtre polarisant est toujours orienté perpendiculairement au premier et aucune lumière ne le traverse. L'affichage en couleur noire est parfait. En cas de panne du transistor, le pixel « cassé » pour une dalle IPS ne sera pas blanc, comme pour une matrice TN, mais noir. Lorsqu'une tension est appliquée, les molécules de cristaux liquides tournent perpendiculairement à leur position initiale, parallèlement à la base, et transmettent la lumière.


Cependant, il est toujours préférable de voir une fois et de tirer sa propre conclusion plutôt que de lire des centaines de pages de guerres saintes. Après avoir parcouru un peu Google Images, j'ai récupéré quelques illustrations visuelles. Malheureusement, les droits d'auteur des images ne sont pas respectés. Sur les photographies, théoriquement, la luminosité des modèles comparés peut être différente, nous ne pouvons donc dire de manière fiable que ceux qui sont présentés sous deux angles. Cependant, j'espère que toutes les photos ont été prises correctement. Dans tous les cas, une compréhension générale peut être obtenue. Alors, commençons.

L'exemple le plus évident : Samsung 245B (TN) et Samsung 245T (PVA)

Acer AL2416W (PVA)

Dell 2407WFP (PVA)

LG L245WP-BN (MVA)

ViewSonic VX2435wm (MVA)

Et ceci, bien qu'ancien, est une illustration du fait que lors de l'indication des angles de vision, seule la baisse de contraste est mesurée et la distorsion du rendu des couleurs n'est pas du tout prise en compte.

Dell E248 (TN) et Dell 2408WFP (PVA)


NEC24UXi (S-IPS) et DELL 2407WFP HC (PVA)

Dell 2007WFP : version S-IPS (à gauche) et version PVA (à droite)

LG L203WT : version TN (à gauche) et version S-IPS (à droite)

La comparaison la plus sophistiquée - IPS vs IPS : NEC 2490WUXi vs HP LP2475W

Mais maintenant, vous pouvez tirer vos propres conclusions.

Je veux juste ajouter ce qui suit :

  1. Lors de l'achat d'un moniteur, vous devez comprendre clairement à quelles tâches il sera utilisé. Si vous ne savez pas pourquoi vous avez besoin d’un moniteur aussi cher, ne l’achetez pas. Concentrez-vous sur votre propre perception de l'image, je vous recommande donc fortement de regarder tous les moniteurs en direct, de préférence avec des programmes de test spéciaux, si le magasin le permet.
  2. Lorsque des moniteurs sur différentes matrices sont côte à côte, il ne fait aucun doute que *VA est meilleur que TN et que S-IPS est meilleur que *VA. Mais s'il n'y a qu'un seul moniteur sur la table et qu'il n'y a rien avec quoi le comparer, alors même un professionnel n'est pas très facile de déterminer le type de matrice à l'œil nu. Avec TN c'est encore assez simple, mais il faudra certainement deviner entre IPS et PVA. Et voici un immense tableau de correspondance « type moniteur - matrice » compilé par l'esprit collectif d'iXBT.
  3. En plus des angles de vision, il existe également des paramètres de qualité importants, mais ce sont les angles qui gâchent le plus l'impression des matrices TN.
  4. Un bon calibrage du moniteur affecte également grandement la qualité des couleurs. Et si rien ne peut être fait concernant les angles de vision, des couleurs vives et saturées peuvent être obtenues sur TN. De plus, les progrès ne s’arrêtent pas.

Les progrès scientifiques et technologiques modernes ne s'arrêtent pas et les ingénieurs des entreprises manufacturières développent constamment de nouvelles technologies ou améliorent les anciennes. Initialement, les matrices n'existaient pas en principe et la production de téléviseurs (plus tard de moniteurs) était réduite à la technologie des lampes. Mais les progrès ne peuvent pas être annulés. . .

Dans les moniteurs, les fabricants installent des matrices réalisées selon diverses technologies, les types de matrices suivants sont utilisés : TN, IPS, VA avec diverses modifications. Dans la figure ci-dessous, vous pouvez voir comment l'image change sur différents écrans lorsque l'image est visualisée sous un angle. Matrice TN

TN+film- les premiers panneaux TFT sont encore produits aujourd'hui sous forme d'écrans bon marché, avec l'avantage d'une production à faible coût. L'inconvénient réside dans les petits angles de vision, la diminution de la luminosité et du contraste vu de côté. Au début, il y avait des matrices TN, puis un film spécial a été ajouté pour améliorer le rendu des couleurs, une sorte de filtre, et les matrices ont commencé à être appelées TN+film.

Matrices réalisées grâce à la technologie IPS

Résumé des générations IPS (Hitachi)
PLS - Commutation avion-ligne (Samsung)
AD-PLS - PLS avancé (Samsung)
S-IPS - Super IPS (NEC, LG.Display)
E-IPS, AS-IPS - Super IPS amélioré et avancé (Hitachi)
H-IPS - IPS horizontal (LG.Display) e-IPS (LG.Display)
UH-IPS et H2-IPS (LG.Display) S-IPS II (LG.Display)
p-IPS - IPS performant (NEC)
AH-IPS - Hautes performances avancées

IPS (LG.Display) AHVA- IPS Advanced Hyper-Viewing Angle (AU Optronics) - l'une des premières technologies pour la production d'écrans TFT, a été inventée en 1996 (Hitachi) comme alternative aux écrans TN, a des angles de vision larges, des noirs plus profonds, une bonne reproduction des couleurs, l'inconvénient d'un temps de réponse long, ce qui les rendait impropres aux jeux.

SVP- (Commutation plan-à-ligne) Samsung a traduit le nom du panneau par « commutation d'avion à ligne », cela s'est avéré être un charabia complet, la traduction littérale « Par avion jusqu'à la ligne de commutation » le fait également cela n'a aucun sens. Très probablement, sous ce slogan, ils voulaient montrer que le moniteur a un temps de réponse élevé et peut changer d'image à la vitesse d'un avion. PLS est essentiellement une matrice IPS fabriquée uniquement par une autre société qui a proposé sa propre désignation et sa propre technologie de production. Les avantages incluent:

Le temps de réponse est de 4 miles secondes
- (GTG). GTG est le temps nécessaire pour changer la luminosité d'un pixel de la luminosité minimale à la luminosité maximale.
- Angles de vision larges sans perte de luminosité de l'image.
- Augmentation de la luminosité de l'écran

AD-PLS- le même panneau PLS, mais comme le dit Samsung, la technologie de production a été légèrement modifiée, comme le disent de nombreux experts, ce n'est que des relations publiques.

S-IPS- une technologie IPS améliorée dans ce sens est développée par NEC A-SFT, A-AFT, SA-SFT, SA-AFT, ainsi que LG.Display (S-IPS, e-IPS, H-IPS, p-IPS ). Grâce aux améliorations technologiques, les temps de réponse ont été réduits à 5 miles en secondes, ce qui rend ces écrans adaptés aux jeux.

S-IPS II- Panneaux S-IPS de nouvelle génération, réduisant l'intensité énergétique.

E-IPS, AS-IPS- Super IPS amélioré et avancé, développement (Hitachi) l'une des améliorations des technologies IPS augmente la luminosité et réduit le temps de réponse

LES HANCHES- IPS horizontal, (LG.Display) dans ce type de matrice les pixels sont placés horizontalement. rendu des couleurs et contraste améliorés. Plus de la moitié des dalles IPS modernes ont des pixels horizontaux.

e-IPS- (LG.Display) la prochaine amélioration dans la production matricielle est moins chère à produire mais présente l'inconvénient d'angles de vision légèrement plus petits.

UH-IPS et H2-IPS- Technologie H-IPS de deuxième génération, matrice améliorée, luminosité accrue du panneau.

p-IPS- Performance IPS est le même que H-IPS, le nom commercial de la matrice de NEC.

AH-IPS- modification de la matrice pour les écrans haute résolution (UHD), analogue du H-IPS.

AHVA- Advanced Hyper-Viewing Angle - cette désignation a été donnée aux écrans de la société (AU Optronics), la société est issue de la fusion d'Acer Display Technology et de la division de production d'écrans de BenQ Corporation.

Matrices PVA - Alignement vertical à motifs

S-PVA-Super PVA
cPVA
A-PVA - PVA avancé

SVA PVA Les matrices ont été développées par Samsung et ont un bon contraste, mais présentent un certain nombre d'inconvénients, dont la principale perte de contraste de l'image lorsqu'elle est vue sous un angle. Afin de mettre à jour périodiquement la ligne de production, un nouveau modèle d'écran a été publié après une certaine période de temps. Il existe donc les types d'écrans VA suivants.

S-PVA- Matrice améliorée Super PVA en raison des changements dans la technologie de production.

cPVA- technologie de production simplifiée ; la qualité de l'écran est pire que celle du S - PVA

A-PVA- PVA avancé, petits changements absolument pas significatifs.

SVA- une autre modification.

VIRGINIE.- Alignement vertical

AMIU- Alignement vertical multi-domaines (Fujitsu)

P-MVA - MVA Premium
S-MVA-Super MVA
AMVA - MVA avancée

La technologie d'affichage TFT (VA) a été développée par Fujitsu en 1996 comme alternative aux matrices TN ; les écrans fabriqués à l'aide de cette technologie présentaient les inconvénients de longs temps de réponse et de petits angles de vision, mais présentaient des caractéristiques de couleur nettement meilleures. Pour surmonter les lacunes, la technologie de production a été améliorée.

AMIU- la version suivante de la technologie en 1998, la différence était que le pixel était composé de plusieurs parties, cela permettait d'obtenir une image de meilleure qualité.

P-MVA, S-MVA- rendu des couleurs et contraste améliorés.

AMVA- production de nouvelle génération, temps de réponse réduit, reproduction des couleurs améliorée.

La première chose à faire est de décider à quelles fins le moniteur sera davantage utilisé. Ici, vous ne pouvez pas vous passer d'une connaissance superficielle des types existants de matrices de moniteurs LCD. Il existe au moins trois principaux types de moniteurs LCD.


La matrice est un ensemble de pixels qui transmettent et filtrent la lumière. C'est la partie principale du moniteur LCD et elle détermine 90 % de sa qualité. Les moniteurs LCD modernes sont équipés de trois types différents de matrices ; chaque type, quel que soit le modèle spécifique, présente les mêmes avantages et inconvénients les uns par rapport aux autres ; seule la gravité de ces qualités et inconvénients dépend du modèle spécifique.


1) TN - le type de matrice le plus ancien et le moins cher à produire, il se caractérise par un temps de réponse minimal, une reproduction des couleurs relativement médiocre, de petits angles de vision avec une distorsion des couleurs notable lors du changement d'angle de vision (en particulier verticalement - « effet négatif »), faible contraste, couleur gris "noir". Bien adapté aux jeux dynamiques, si, bien sûr, le rendu des couleurs d'un modèle particulier est à un niveau acceptable pour le divertissement virtuel.


2) VA (MVA, PVA et autres noms avec -VA) - le temps de réponse des pixels est plus long que sur TN, mais en même temps une assez bonne reproduction des couleurs, de grands angles de vision sans distorsion significative des couleurs lors du changement d'angle de vision, un contraste élevé, à un prix plus cher que TN. On pourrait dire, le juste milieu, adapté à tout et dont le prix est relativement bas.


3) S-IPS - temps de réponse matriciel plus long que VA et, par conséquent, TN, mais en même temps une excellente reproduction des couleurs, des angles de vision presque idéaux (pratiquement aucune distorsion des couleurs visible lorsque l'angle de vision diminue), un bon contraste, très cher. Idéal pour tout ce qui ne nécessite pas une réponse rapide des pixels. Cependant, des modèles de moniteurs S-IPS avec un temps de réponse relativement court, utilisant la technologie overdrive, commencent déjà à apparaître sur le marché, qui, bien qu'ils ne soient pas en mesure de rivaliser avec les TN et VA (qui utilisent l'overdrive) en termes de temps de réponse, mais vous permettent déjà d'utiliser confortablement. Un tel moniteur convient également aux applications exigeantes (jeux), cependant, à un prix assez élevé, parfois déraisonnable.

Utilisation du moniteur

1. Moniteur pour les jeux. Le type de matrice optimal est TN, compte tenu du temps de réponse des pixels. Il n'est pas recommandé de travailler professionnellement avec des programmes graphiques. Pour les jeux (joueurs), un paramètre tel que le « temps de réponse des pixels » est l'un des principaux. Si le temps de réponse des pixels est trop long, nous verrons alors ce qu'on appelle une « traînée », c'est-à-dire un flou de l'image dans les scènes dynamiques (jeux et visionnage de films). La valeur minimale acceptable de réponse en pixels pour les jeux modernes est de 7 à 8 millisecondes, la valeur optimale est de 2 à 5 ms, c'est-à-dire que pour les jeux, plus ce nombre est bas, mieux c'est. En conséquence, plus ce chiffre est bas, plus le moniteur est cher. Cependant, je ne peux m'empêcher de dire qu'en fait, notre œil ne perçoit plus la différence entre 2 ms et 5 ms, donc dans ce cas, on peut se poser la question : pourquoi payer plus ? Il existe une autre nuance intéressante liée aux paramètres très biaisés indiqués dans ces passeports. Le fait est que le temps de réponse peut différer selon la norme appliquée. Toute entreprise souhaite vendre ses produits à un prix plus élevé, tout en spécifiant des paramètres maximaux selon des normes favorables. En conséquence, nous obtenons que 2 à 5 ms sont largement suffisants pour jouer et regarder des films.

2. Moniteur pour travailler avec des programmes graphiques(il existe également une définition – moniteur pour « statique »). Ce type de moniteur est davantage adapté au travail avec des objets statiques et dans une moindre mesure au visionnage de films et de jeux. Dans la plupart des cas, il est acheté par des designers, des artistes, des photographes et des personnes travaillant avec des graphiques statiques. Le type de matrice optimal est le S-IPS (également PVA, mais dans une moindre mesure). Comme déjà mentionné, ce type de matrice S-IPS est le plus lent et est probablement le moins adapté pour jouer et regarder des vidéos (notamment en qualité BD et HD), c'est aussi le type de moniteur le plus cher.

3. Moniteur universel peut être utilisé à la fois pour les jeux et pour le travail graphique, mais il convient de noter que trouver le milieu optimal peut être assez difficile. Vous devez encore sacrifier quelque chose pour décider ce qui est le plus important : un bon jeu et regarder un film de haute qualité ou travailler avec des graphismes. Le type optimal de matrice est VA (MVA, PVA et autres noms avec -VA).

La division des moniteurs en ces trois types est arbitraire, puisque chaque modèle a ses propres paramètres, qui doivent être pris en compte lors du choix d'un moniteur.

Principaux indicateurs techniques du moniteur.

1. Types de matrices - la technologie par laquelle l'écran LCD est fabriqué ; les principaux sont TN (TN+film), IPS, MVA/PVA.

2. Temps de réponse (temps de réaction de la matrice) - le temps minimum nécessaire à un pixel pour modifier sa luminosité ; plus il est court, mieux c'est. Défini en millisecondes (ms).

3. Résolution - dimensions horizontales et verticales, exprimées en pixels. Contrairement aux moniteurs CRT, les écrans LCD ont une résolution fixe, le reste étant obtenu par interpolation.

4. Taille du point (taille du pixel) - la distance entre les centres des pixels adjacents. Directement lié à la résolution physique.

5. Format d'image de l'écran (format proportionnel) - rapport largeur/hauteur (5:4, 4:3, 3:2 (15÷10), 8:5 (16÷10), 5:3 (15÷9), 16:9, etc.)

6. Contraste - le rapport entre la luminosité des points les plus clairs et les plus sombres pour une luminosité de rétroéclairage donnée. Certains moniteurs utilisent un niveau de rétroéclairage adaptatif utilisant des lampes supplémentaires ; le chiffre de contraste qui leur est donné (le soi-disant dynamique) ne s'applique pas à une image statique.

7. Luminosité – La quantité de lumière émise par l'écran, généralement mesurée en candelas par mètre carré.

8. L'angle de vision est l'angle maximum à partir duquel le spectateur peut discerner une image claire sur l'écran du moniteur LCD.

9. La diagonale (taille) du moniteur est la longueur de la diagonale aux coins extérieurs de l’écran. Défini en pouces - 1 pouce = 2,54 cm.

L'article sera mis à jour.

Matrices TFT et IPS : caractéristiques, avantages et inconvénients

Dans le monde moderne, nous rencontrons régulièrement des écrans de téléphones, de tablettes, d’écrans d’ordinateur et de téléviseurs. Les technologies de production de matrices à cristaux liquides ne s'arrêtent pas, c'est pourquoi de nombreuses personnes se posent la question : quel est le meilleur choix entre TFT ou IPS ?

Afin de répondre pleinement à cette question, il est nécessaire de bien comprendre les différences entre les deux matrices, de mettre en évidence leurs caractéristiques, leurs avantages et leurs inconvénients. Connaissant toutes ces subtilités, vous pourrez facilement choisir un appareil dont l'affichage répondra pleinement à vos exigences. Notre article vous y aidera.

Matrices TFT

Thin Film Transistor (TFT) est un système de fabrication d'écrans à cristaux liquides basé sur une matrice active de transistors à couches minces. Lorsqu'une tension est appliquée à une telle matrice, les cristaux se tournent les uns vers les autres, ce qui conduit à la formation d'une couleur noire. Couper l'électricité donne le résultat inverse : les cristaux forment du blanc. Changer la tension fournie vous permet de former n'importe quelle couleur sur chaque pixel individuel.

Le principal avantage des écrans TFT est leur prix de production relativement bas par rapport à leurs homologues modernes. De plus, ces matrices ont une excellente luminosité et un excellent temps de réponse. Grâce à cela, la distorsion lors de la visualisation de scènes dynamiques est invisible. Les écrans fabriqués à l'aide de la technologie TFT sont le plus souvent utilisés dans les téléviseurs et moniteurs économiques.

Inconvénients des écrans TFT :

    • faible rendu des couleurs. La technologie a une limite de 6 bits par canal ;
    • la disposition en spirale des cristaux affecte négativement le contraste de l'image ;
    • la qualité de l'image diminue sensiblement lorsque l'angle de vision change ;
    • forte probabilité de pixels « morts » ;
    • consommation d'énergie relativement faible.

Les inconvénients des matrices TFT sont particulièrement visibles lorsque l'on travaille avec la couleur noire. Il peut être déformé en gris ou, à l'inverse, être trop contrasté.

Matrices IPS

La matrice IPS est une continuation améliorée des écrans développés grâce à la technologie TFT. La principale différence entre ces matrices est que dans TFT, les cristaux liquides sont disposés en spirale, tandis que dans IPS, les cristaux se trouvent dans le même plan parallèle les uns aux autres. De plus, en l’absence d’électricité ils ne tournent pas, ce qui a un effet positif sur l’affichage des couleurs noires.

Avantages des matrices IPS :

  • les angles de vision auxquels la qualité de l'image ne diminue pas ont été augmentés à 178 degrés ;
  • rendu des couleurs amélioré. La quantité de données transmises à chaque canal a été augmentée à 8 bits ;
  • contraste considérablement amélioré ;
  • consommation d'énergie réduite;
  • faible probabilité de pixels « cassés » ou grillés.

L'image sur la matrice IPS semble plus vive et plus riche, mais cela ne signifie pas que cette technologie est sans défauts. Par rapport à son prédécesseur, l'IPS a considérablement réduit la luminosité de l'image. De plus, en raison des changements dans les électrodes de commande, un indicateur tel que le temps de réponse de la matrice a souffert. Le dernier inconvénient, mais non le moindre, est le prix relativement élevé des appareils utilisant des écrans IPS. En règle générale, ils sont 10 à 20 % plus chers que les modèles similaires dotés d'une matrice TFT.

Que choisir : TFT ou IPS ?

Il convient de comprendre que les matrices TFT et IPS, malgré des différences significatives dans la qualité de l'image, sont des technologies très similaires. Ils sont tous deux créés sur la base de matrices actives et utilisent des cristaux liquides de même structure. De nombreux fabricants modernes donnent leur préférence aux matrices IPS. En grande partie parce qu'ils peuvent offrir une concurrence plus digne aux matrices à plasma et ont des perspectives d'avenir significatives. Cependant, les matrices TFT évoluent également. De nos jours, on trouve sur le marché des écrans TFT-TN et TFT-HD. Leur qualité d'image n'est pratiquement pas inférieure aux matrices IPS, mais en même temps, leur prix est plus abordable. Mais pour le moment, il n’existe pas beaucoup d’appareils dotés de tels moniteurs.

Si la qualité de l'image est importante pour vous et que vous êtes prêt à payer un petit supplément, alors un appareil doté d'un écran IPS est le meilleur choix.