Модуль поиска не установлен.

Жидкокристаллические дисплеи(технологии IPS, MVA, PVA)

Сергей Ярошенко

При создании LCD-дисплеев используют три основные технологии: TN + film, IPS и MVA. Поскольку технология TN + film была подробно рассмотрена в предыдущей статье, то основное внимание уделим ее технологическим конкурентам.

Технология TN + film

Twisted Nematic + film (TN + film). Часть "film" в названии технологии означает дополнительный слой, применяемый для увеличения угла обзора (ориентировочно до 160°). Это самая простая и самая дешевая технология. Она существует достаточно давно и используется в большинстве проданных за последние несколько лет мониторов.

Достоинства технологии TN + film:
- низкая стоимость;
- минимальное время отклика пикселя на управляющее воздействие.

Недостатки технологии TN + film:
- средняя контрастность;
- проблемы с точной цветопередачей;
- сравнительно небольшие углы обзора.

Технология IPS

В 1995 году компанией Hitachi была разработана технология In-Plane Switching (IPS), предназначавшаяся для избавления от недостатков, присущих панелям, изготовленным по технологии TN + film. Маленькие углы обзора, весьма специфичные цвета и неприемлемое (на тот момент) время отклика подтолкнули компанию Hitachi к разработке новой технологии IPS, давшей хороший результат: приличные углы обзора и хорошую цветопередачу.

В IPS-матрицах кристаллы не образуют спираль, а поворачиваются при приложении электрического поля все вместе. Изменение ориентации кристаллов помогло добиться одного из основных преимуществ IPS-матриц - углы обзора удалось увеличить до 170° по горизонтали и вертикали. Если к матрице IPS не приложено напряжение, молекулы жидких кристаллов не поворачиваются. Второй поляризационный фильтр всегда повернут перпендикулярно первому, и свет через него не проходит. Отображение черного цвета является идеальным. При выходе из строя транзистора "битый" пиксель для панели IPS будет не белым, как для матрицы TN, а черным. При приложении напряжения молекулы жидких кристаллов поворачиваются перпендикулярно своему начальному положению параллельно основе и пропускают свет.

Однако, всегда лучше один раз увидеть и сделать собственный вывод, чем читать сотни страниц священных войн. Немного полистав Google-Картинки, я подобрал несколько наглядных иллюстраций. Копирайт на изображения, к сожалению, не соблюден. На фотографиях теоретически может быть разная яркость сравниваемых моделей, поэтому достоверно можно сказать только про те, что представлены в двух ракурсах. Хотя, я надеюсь, что все-таки все кадры сделаны правильно. В любом случае, общее понимание получить можно. Итак, начнем.

Самый наглядный пример: Samsung 245B (TN) и Samsung 245T (PVA)

Acer AL2416W (PVA)

Dell 2407WFP (PVA)

LG L245WP-BN (MVA)

ViewSonic VX2435wm (MVA)

А это, хотя и старая, иллюстрация того, что при указании углов обзора измеряется лишь падение контрастности и совсем не учитывается искажение цветопередачи.

Dell E248 (TN) и Dell 2408WFP (PVA)

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

Dell 2007WFP: версия на S-IPS (слева) и на PVA (справа)

LG L203WT: версия на TN (слева) и на S-IPS (справа)

Самое изощренное сравнение - IPS vs IPS: NEC 2490WUXi и HP LP2475W

А вот теперь можете делать собственные выводы.

Хочу только добавить следующее:

1. Покупая монитор, необходимо четко представлять, под какие задачи он будет применяться. Если вы не знаете, зачем вам такой дорогой монитор, не покупайте. Ориентируйтесь на собственное восприятие картинки, поэтому настоятельно рекомендую смотреть все мониторы вживую, лучше со специальными тестовыми программками, если магазин это позволяет.
2. Когда мониторы на разных матрицах стоят рядом, не возникает сомнений, что *VA лучше TN, а S-IPS лучше *VA. Но если на столе один монитор, и сравнить не с чем, то даже профессионалу не очень легко определить тип матрицы на глаз. C TN еще довольно просто, а вот гадать между IPS и PVA точно придется. А вот вам огромная таблица соответствия "монитор - тип матрицы", составленная коллективным разумом iXBT.
3. Помимо углов обзора есть еще важные параметры качества, однако именно углы сильнее всего портят впечатление от TN-матриц.
4. Хорошая калибровка монитора также сильно влияет на качество цветопередачи. И если с углами обзора ничего поделать уже нельзя, то ярких и насыщенных цветов можно добиться и на TN. Тем более, что прогресс на месте не стоит.

Современный научно-технологический прогресс не стоит на месте и постоянно инженеры производственных компаний регулярно разрабатывают новые и новые технология или усовершенствуя старые. Изначально матриц не существовало в принципе, и производство телевизоров (позже мониторов) сводилось к ламповым технологиям. Но прогресс не отменить. . .

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

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

Матрицы изготовленные по IPS технологии

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

IPS (LG.Display) AHVA - Advanced Hyper-Viewing Angle (AU Optronics) IPS - одна из первых технологий производства TFT экранов, была придумана в 1996 году (Hitachi) как альтернатива TN дисплеям, имеет широкие углы обзора, более глубокий чёрный цвет, хорошая цветопередача, недостаток большое время отклика, что делало их не пригодными для игр.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

PVA матрицы - Patterned Vertical Alignment

S-PVA - Super PVA
cPVA
A-PVA - Advanced PVA

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

S-PVA - Super PVA улучшенная матрица за счёт изменения технологии производства.

cPVA - упрощённая технология производства по качеству экран хуже чем S - PVA

A-PVA - Advanced PVA небольшие абсолютно не существенные изменения.

SVA - очередная модификация.

VA - Vertical Alignment

MVA - Multi-Domain Vertical Alignment (Fujitsu)

P-MVA - Premium MVA
S-MVA - Super MVA
AMVA - Advanced MVA

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

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

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

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

Первое что нужно решить, для каких именно целей, в большей мере, будет использоваться монитор. Здесь не обойтись без поверхностного ознакомления с существующими видами матриц жидкокристаллических мониторов. Существует как минимум три основных вида жидкокристаллических матриц мониторов.

Матрица - это массив пикселей, пропускающих и фильтрующих свет. Это основная часть ЖК-монитора и она определяет 90% его качества. Современные ЖК-мониторы оснащаются тремя различными типами матриц, каждый тип вне зависимости от конкретной модели имеет одинаковые достоинства и недостатки по отношению друг к другу, от конкретной модели зависит только выраженность этих качеств и недостатков.

1) TN - самый старый и дешевый в производстве тип матриц, для него характерно минимальное время отклика, относительно плохая цветоподача, маленькие углы обзора с заметным искажением цветов при изменении угла наблюдения (особенно по вертикали - «эффект негатива»), невысокая контрастность, серый «чёрный» цвет. Хорошо подходит для динамичных игр, если, конечно, цветоподача конкретной модели находится на приемлемом для виртуальных развлечений уровне.

2) VA (MVA, PVA и прочие названия с -VA) - время отклика пикселя большее, чем на TN, но при этом достаточно хорошая цветоподача, большие углы обзора без существенного искажения цветов при изменении угла наблюдения, высокая контрастность, по цене дороже TN. Можно сказать, золотая середина, подходит для всего и имеет относительно невысокую цену.

3) S-IPS - большее время реакции матрицы, чем на VA и, соответственно, TN, но при этом отличная цветоподача, почти идеальные углы обзора (практически без видимых искажений цветов при уменьшении угла наблюдения), хороший контраст, очень дорого. Наилучшим образом подходит для всего, где не важен быстрый отклик пикселя. Однако на рынке уже начинают появляться модели S-IPS-мониторов с относительно малым временем отклика, на которых применена технология overdrive, которые хоть и не способны конкурировать с TN и VA (на которых применён овердрайв) по параметру времени отклика, но уже позволяют комфортно использовать такой монитор и для требовательных областей применения (игр), правда, и за достаточно большую, порой неоправданно цену.

Использование монитора

1. Монитор для игр. Оптимальный вид матрицы – TN учитывая время отклика пикселя. Профессионально работать с графическими программами на нём не рекомендуется. Для игр (геймеров) такой параметр как «время отклика пикселя» является одним из основных. Если время отклика пикселя будет слишком большим, то мы будем видеть так называемый «шлейф», то есть размазывание картинки в динамических сценах (игры и просмотр фильмов). Минимально допустимая величина отклика пикселя для современных игр равна 7–8 миллисекундам, оптимальное 2–5 мс, то есть для игр, чем меньше это число, тем лучше. Соответственно чем меньше это число, тем монитор дороже. Хотя, не могу не сказать о том, что фактически наш глаз уже не воспринимает разницы между 2 мс и 5 мс, поэтому в этом случае можно задаться вопросом – зачем платить больше? Есть ещё один интересный нюанс, связанный с далеко необъективными параметрами указанными в тех паспорте. Дело в том, что время отклика может отличаться в зависимости от применённого стандарта. Любая фирма заинтересована продать свою продукцию подороже, указывая при этом максимальные параметры согласно выгодным стандартам. В результате мы получаем, что для игр и просмотра фильмов вполне достаточно 2–5 мс.

2. Монитор для работы с графическими программами (так же существует определение – монитор для «статики»). Данный вид монитора адаптирован в большей степени для работы со статическими объектами и в меньшей степени для просмотра фильмов и игр. В большинстве случаев его покупаю дизайнеры, художники, фотографы, люди работающие со статической графикой. Оптимальный вид матрицы - S-IPS (так же PVA, но в меньшей степени). Как уже упоминалось данный вид матрицы S-IPS самый медленный и вероятно, для игр и просмотра видео (тем более в BD и HD качестве) подходит хуже всего, так же это вид монитора самый дорогой.

3. Универсальный монитор может использоваться как для игр, так и для графической работы, но необходимо отметить, что оптимальную середину найти бывает достаточно сложно. Всё равно продеться чем-то жертвовать, решая, что важнее, хорошая игра и просмотр фильма высокого качества или работа с графикой. Оптимальный вид матрицы - VA (MVA, PVA и прочие названия с -VA).

Разделение мониторов на эти три вида условно, поскольку у каждой модели свои параметры от которых и следует отталкиваться при выборе монитора.

Основные технические показатели монитора.

1. Типы матриц - технология, по которой изготовлен ЖК-дисплей; основные – TN (TN+film), IPS, MVA/PVA.

2. Время отклика (время реакции матрицы) - минимальное время, необходимое пикселю для изменения своей яркости, чем оно меньше, тем лучше. Определяется в миллисекундах (мс).

3. Разрешение - горизонтальный и вертикальный размеры, выраженные в пикселях. В отличие от ЭЛТ-мониторов, ЖК имеют одно фиксированное разрешение, остальные достигаются интерполяцией.

4. Размер точки (размер пикселя) - расстояние между центрами соседних пикселей. Непосредственно связан с физическим разрешением.

5. Соотношение сторон экрана (пропорциональный формат) - отношение ширины к высоте (5:4, 4:3, 3:2 (15÷10), 8:5 (16÷10), 5:3 (15÷9), 16:9 и др.)

6. Контрастность - отношение яркостей самой светлой и самой тёмной точек при заданной яркости подсветки. В некоторых мониторах используется адаптивный уровень подсветки с использованием дополнительных ламп, приведённая для них цифра контрастности (так называемая динамическая) не относится к статическому изображению.

7. Яркость - количество света, излучаемое дисплеем, обычно измеряется в канделах на квадратный метр.

8. Угол обзора - это максимальный угол, с которого зритель способен различить четкое изображение на экране ЖК-монитора.

9. Диагональ монитора (размер) - это длина диагонали по внешним углам экрана. Определяется в дюймах - 1 дюйм = 2,54 см.

Статья будет дополняться.

TFT и IPS матрицы: особенности, преимущества и недостатки

В современном мире мы регулярно сталкиваемся с дисплеями телефонов, планшетов, мониторами ПК и телевизоров. Технологии производства жидкокристаллических матриц не стоят на месте, связи с чем у многих людей возникает вопрос, что лучше выбрать TFT или IPS?

Для того чтобы полностью ответить на этот вопрос, необходимо тщательно разобраться в различиях обеих матриц, выделить их особенности, преимущества и недостатки. Зная все эти тонкости, вы с легкостью сможете подобрать устройство, дисплей которого будет полностью отвечать вашим требованиям. В этом вам поможет наша статья.

TFT матрицы

Thin Film Transistor (TFT) – это система производства жидкокристаллических дисплеев, в основе которой лежит активная матрица из тонкопленочных транзисторов. При подаче напряжения на такую матрицу, кристаллы поворачиваются друг к другу, что приводит к образованию черного цвета. Отключение электричества дает противоположный результат — кристаллы образовывают белый цвет. Изменения подаваемого напряжения позволяет формировать любой цвет на каждом отдельно взятом пикселе.

Главным преимуществом TFT дисплеев является относительно невысокая цена производства, в сравнении с современными аналогами. Кроме того, такие матрицы обладают отличной яркостью и временем отклика. Благодаря чему, искажения при просмотре динамических сцен незаметны. Дисплеи, изготовленные по технологии TFT, чаще всего используются в бюджетных телевизорах и мониторах.

Недостатки TFT дисплеев:

• • низкая цветопередача. Технология имеет ограничение в 6 бит на один канал;
  • спиральное расположение кристаллов негативно сказывается на контрастности изображение;
  • качество изображения заметно снижается при изменении угла обзора;
  • высокая вероятность появления «битых» пикселей;
  • относительно низкое энергопотребление.

Заметнее всего недостатки TFT матриц сказываются при работе с черным цветом. Он может искажаться до серого, или же наоборот, быть чересчур контрастным.

IPS матрицы

Матрица IPS является усовершенствованным продолжением дисплеев, разработанных по технологии TFT. Главным различием между этими матрицами является то, что в TFT жидкие кристаллы расположены по спирали, а в IPS кристаллы лежат в одной плоскости параллельно друг другу. Кроме того, при отсутствии электричества они не поворачиваются, что положительно сказалось на отображении черного цвета.

Преимущества IPS матриц:

• углы обзора, при которых качество изображения не снижается, увеличены до 178 градусов;
• улучшенная цветопередача. Количество данных, передаваемых на каждый канал увеличено до 8 бит;
• существенно улучшенная контрастность;
• снижено энергопотребление;
• низкая вероятность появления «битых» или выгоревших пикселей.

Изображение на IPS матрице выглядит более живим и насыщенным, но это не означает, что эта технология лишена недостатков. В сравнении с предшественником у IPS значительно снижена яркость изображения. Также, вследствие изменения управляющих электродов, пострадал такой показатель, как время отклика матрицы. Последним, но не менее значимым недостатком, является относительно высокая цена на устройства, в которых используются IPS дисплеи. Как правило, они на 10-20% дороже аналогичных с TFT матрицей.

Что выбрать: TFT или IPS?

Стоит понимать, что TFT и IPS матрицы, несмотря на существенные различия в качестве изображения, технологии очень похожие. Они обе созданы на основе активных матриц и используют одинаковые по структуре жидкие кристаллы. Многие современные производители отдают свое предпочтение IPS матрицам. Во многом благодаря тому, что они могут составить более достойную конкуренцию плазменным матрицам и имеют весомые перспективы в будущем. Тем не менее TFT матрицы также развиваются. Сейчас на рынке можно встретить TFT-TN и TFT-HD дисплеи. Они практически не уступают в качестве изображения IPS матрицам, но при этом имеет более доступную стоимость. Но на данный момент устройств с такими мониторами не так много.

Если для вас важно качество изображения и вы готовы незначительно доплатить, то устройство с IPS дисплеем является оптимальным выбором.