Technologie výroby displeje IPS. Co je IPS a Retina displej

Pravděpodobně jste slyšeli, že to či ono zařízení má IPS matici a Retina displej. Co je to?

Vývoj LCD monitorů je dán mimo jiné i vznikem technologie zvané IPS (In-Plane Switching). Název byl dán kvůli způsobu umístění krystalů v panelu IPS: krystaly jsou umístěny ve stejné rovině rovnoběžné s povrchem panelu. Tato metoda umožnilo získat mnohem větší pozorovací úhly, což z LCD monitorů udělalo alternativu k CRT displejům.

Implementace Technologie IPS umožnil eliminovat hlavní nevýhody prvních LCD displejů: malý pozorovací úhel způsobený různými stupni rotace molekul látky LCD, což vedlo k rozdílné intenzitě vyzařování světelných paprsků poté, co prošly druhým filtrem panelu .

Změny v průmyslu výroby LCD panelů byly umožněny díky inženýrům Hitachi, kteří v roce 1996 oficiálně představili technologii IPS. Díky tomuto průlomu nebyly nové displeje moc velký čas odezva s kvalitou podání barev odpovídající monitorům založeným na katodové trubici.

Zvětšení pozorovacího úhlu však vyvolalo nutnost použít dva řídicí tranzistory na každý prvek najednou. To se stalo nezbytným v důsledku umístění elektrického pole do roviny vzhledem k obrazovce. Tím se výrazně zlepšila kvalita obrazu, ale pomocí velké množství tranzistory automaticky zvětšily neprůhlednou plochu, kterou zabíraly, v důsledku toho bylo nutné výrazně zvýšit výkon podsvícení.

Dalším rysem IPS bylo, že když bylo na tekutý krystal přivedeno napětí, vrátilo se jeho kruhové polarizaci, což znamená, že zvýšilo jeho jas.

První IPS panely byly nepřiměřeně drahé, což nepřispělo k jejich oblibě. Doba odezvy 50 ms navíc zůstala nedostatečná: doba odezvy byla patrná i při jednoduchém rolování, nemluvě o trojrozměrném.

Přirozeně byla vyžadována vylepšení, která provedli různí výrobci LCD panelů. Jedná se o Super-IPS, Dual Domain IPS, Advanced Coplanar Electrode atd. Vylepšení umožnilo dosáhnout ještě větších pozorovacích úhlů, a to až 180 (!) stupňů. Po nějaké době NEC začal vyrábět panely, které byly jednoduchým vývojem technologie IPS, mezi které patřily A-SFT, A-AFT, SA-SFT a SA-AFT.

Co je to Retina displej?

Je známo, že lidské vidění je velmi inerciální. To je důvod, proč 24 snímků za sekundu stačí, aby lidské oko vidělo souvislý obraz na televizní obrazovce. Totéž lze říci o samotném obrázku. S dostatečným odstupem vnímají oči člověka obraz velkých tahů, jako by to byla lesklá fotografie vysoké rozlišení. Obecně může člověk rozlišit asi 300 bodů na palec. Pokud je jich méně, pak oko vidí tzv. zrnitost displeje, a pokud je jich více, pak se obraz zdá velmi jasný a jasný.

Právě tato vlastnost charakterizuje obrazovky Retina, tzn. obrazovky s vysokou hustotou pixelů. To je přesně to, co se používá v iPhone 4:

Obrázek ukazuje, že hustota 326 ppi poskytuje čistý obraz, zatímco běžná obrazovka je svými pixely prostě děsivá.

LCD obrazovky jsou jednou z nejrychleji rostoucích technologií. Každý rok jsou vydávány novinky, které mohou výrazně zlepšit kvalitu obrazu a další parametry zobrazení. Vzhledem k tomuto tempu vývoje a neustálému vzniku nových typů LCD displejů má mnoho lidí otázku: IPS obrazovka, co to je?

Takže při odpovědi na otázku, IPS displej, co to je, bychom měli začít tím, že je to zkratka pro In-Plane Switching. Technologie získala toto jméno kvůli zvláštnosti umístění řídicích elektrod, které nejsou umístěny na opačných stranách molekul tekutých krystalů, jako u jiných typů matric, ale ve stejné rovině. Toto řešení vedlo k výraznému zvýšení jasu a kontrastu obrazu.

Existuje však také negativní stránka, která spočívá v tom, že takové uspořádání elektrod vyžaduje vyšší napětí pro ovládání tekutých krystalů. To zase znamená, že IPS obrazovka má delší dobu odezvy.

hlavní rys Tato technologie znamená, že řídicí elektrody nejsou umístěny na různých stranách tekutého krystalu, ale ve stejné rovině.

1. Co je to IPS obrazovka

Panel IPS je pole sestávající ze speciálních buněk nazývaných pixely. Tyto buňky jsou naplněny molekulami tekutých krystalů. Jak bylo uvedeno výše, hlavním rysem technologie je umístění elektrod, ale to není jediný rozdíl IPS matrice. Kromě toho jsou samotné molekuly tekutých krystalů umístěny rovnoběžně s rovinou obrazovky a v buňkách jsou umístěny ve stejné rovině.

To znamená, že v klidném stavu emise světla nemění svou polarizaci. To znamená, že světlo volně prochází prvním polarizačním filtrem a druhým je zcela blokováno. To zase znamená, že mrtvý pixel se na obrazovce objeví jako černý bod, který je méně nápadný než jasně bílý bod na obrazovce TN.

Technologie byla vyvinuta již v roce 1996 společností Hitachi. IPS displeje se však rozšířily teprve od roku 2010. Během této doby prošla technologie dlouhou vývojovou cestou, v důsledku čehož máme k dispozici poměrně širokou škálu IPS matic.

1.1. Typy displejů IPS

Jak již bylo zmíněno výše, na světě existuje mnoho typů IPS matic. Samozřejmě nemá cenu je všechny vyjmenovávat, ale existuje několik typů obrazovek, které jsou nejoblíbenější:

  • AS-IPS;
  • H-IPS;
  • AH-IPS;
  • E-IPS;
  • P-IPS;
  • S-IPS.

To stojí za zmínku E-IPS displej je nejlevnější. Je určen pro střední a rozpočtovou třídu. I tento typ displeje má však poměrně vysoký výkon. Většina moderní matrice, který má nejvyšší ukazatele kvality obrazu, je AH-IPS. Tato technologie byla vyvinuta v roce 2011 a dnes zaujímá přední místo mezi LCD displeji.

Je pozoruhodné, že IPS obrazovky jsou téměř jediným konkurentem plazmových panelů. Za zmínku také stojí, že každým rokem dává přednost stále více výrobců tenhle typ displeje.

1.2. Výhody IPS displejů

Jedná se o moderní IPS displej vysoká kvalita obrázky a také co nejpřirozenější podání barev. Hlavním rysem technologie je realistická reprodukce barev. Přesně z tohoto důvodu tento monitor je velmi žádaný mezi profesionálními editory fotografií a videí.

Matrice IPS mají navíc vyšší jas a kontrast. Relativně nedávno byl vyvinut nová technologie podsvícení, které se nazývá LED. Je založen na použití moderních LED, které výrazně převyšují zářivky podle jasu a frekvence blikání. Takové podsvícení navíc zabírá mnohem méně místa, což umožnilo nejen zvýšit jas a kvalitu obrazu, ale také ještě více ztenčit obrazovku. Téměř všechny moderní IPS displeje jsou vybaveny LED podsvícením.

IPS obrazovky se používají v široké škále zařízení, od monitorů a televizorů až po obrazovky chytrých telefonů a tabletů. Pokud je porovnáme s plazmou, můžeme s naprostou jistotou říci, že IPS displeje jsou cenově dostupnější, zatímco prakticky nejsou horší než plazmové panely. Mezi obrazovkami pro mobilní zařízení Jediným konkurentem technologie IPS je Super Amoled– vyvinutý společností Samsung. Přestože je S-Amoled jasnější a tenčí obrazovka, IPS stále vítězí v čistotě a reprodukci barev.

2. LCD vs AMOLED: Video

Nebo TV, pak se pravděpodobně setkáte s pojmem IPS. Konzultant v obchodě s elektronikou vám pravděpodobně řekne, že IPS je velmi cool, ale je nepravděpodobné, že by vysvětlil, co to je. Proto se v tomto článku pokusíme mluvit o tom, co je IPS, proč je potřeba a jak je lepší než jiné podobné technologie.

IPS co to je

IPS je typ displeje z tekutých krystalů. Tato technologie se objevila v roce 1996 jako výsledek výzkumu Hitachi a NEC. Od těchto dvou společností získala tato technologie dvě jména. Jméno Hitachi tuto technologii„IPS“ (nyní nejběžněji používaný název) a NEC dal název „SFT“. Nyní tuto technologii vylepšuje i společnost LG.

Technologie IPS byla vyvinuta jako alternativa k jednodušší a populárnější technologii TN+film LCD. TN+filmové displeje se vyznačují nízkou cenou a rychlou odezvou. Takové displeje však mají špatné pozorovací úhly. Pokud se uživatel na takový displej nebude dívat v pravém úhlu, dojde ke zkreslení barev. Míra zkreslení závisí na vlastnostech konkrétního displeje. Někdy je zkreslení menší, někdy více, ale technologie TN+film vám nedovolí se ho úplně zbavit. Navíc, i když se uživatel dívá přímo na displej, reprodukce barev stejně nebude ideální.

Porovnání pozorovacích úhlů mezi IPS a TN+filmem (IPS nahoře)

Technologie IPS řeší oba tyto problémy TN+film. Displej s maticí IPS může produkovat stejně dobrý obraz bez ohledu na úhel, z něhož se uživatel dívá. Matice IPS mají zároveň správnější reprodukci barev. Technologie IPS vám tedy umožňuje zprostředkovat plnou barevnou hloubku RBG 24 bitů. Další výhodou této technologie je věrnější černá barva. Pokud je černá barva TN+filmu spíše tmavě šedá, tak zde je černá opravdu černá.

Makro fotografie matrice TN+film a IPS (TN+film nahoře)

Historie vývoje technologie IPS

V Technické specifikace monitor je obvykle indikován nejen IPS, ale i více konkrétní jméno technologií. Například e-IPS, P-IPS, AH-IPS, IPS-Pro atd. Abyste při výběru monitoru neudělali chybu, není nutné znát všechny vlastnosti každé konkrétní implementace technologie IPS. Hlavní věcí je vědět, do kterého roku tato verze matice IPS patří, abyste si nekoupili upřímně zastaralé zařízení. Níže uvádíme tabulku, která vám umožní rychle se v tomto problému zorientovat.

Vývoj technologie SFT od NEC
Rok název zkratka
1996 Super jemný TFT S.F.T.
1998 Pokročilé SFT A-SFT
2002 Super-pokročilý SFT SA-SFT
2004 Ultra-pokročilý SFT UA-SFT
Vývoj technologie IPS od Hitachi
Rok název zkratka
1996 Super TFT IPS
1998 Super-IPS S-IPS
2002 Pokročilý Super-IPS AS-IPS
2004 IPS-Provectus IPS-Pro
2008 IPS alfa IPS-Pro
2010 IPS alfa příští generace IPS-Pro
Vývoj technologie IPS od společnosti LG
Rok název zkratka
2001 Super-IPS S-IPS
2005 Pokročilý Super-IPS AS-IPS
2007 Horizontální IPS H-IPS
2009 Vylepšený IPS e-IPS
2010 Profesionální IPS P-IPS
2011 Pokročilý vysoce výkonný IPS AH-IPS

Alternativa k maticím IPS

Kromě IPS existují další technologie, které se snaží nahradit oblíbené a levné TN+filmové matrice. Níže se podíváme na nejoblíbenější alternativy matic IPS.

  • VA/MVA/PVA- technologie vyvinutá společností Fujitsu v roce 1996. Hlavní výhody matric založených na této technologii jsou: vysoce kvalitní černá barva (jako IPS) a také cena, která je obvykle nižší než IPS. Hlavní nevýhodou matic VA/MVA/PVA je zkreslení, které se objevuje při změně úhlu pohledu. V závislosti na výrobci může mít tato technologie jiné názvy. Například Super PVA od Sony-Samsung, ASV nebo ASVA od Sharpu, Super MVA od CMO.


Porovnání pozorovacích úhlů mezi PVA a TN+filmem (PVA vpravo)

  • PLS– technologie od Samsungu. Tato technologie byla poprvé představena v roce 2010. Samsung staví tuto technologii jako přímého konkurenta IPS. Hlavní výhody PLS® matric jsou: více nízká cena(ve srovnání s IPS), dobré pozorovací úhly, kvalitní podání barev a nízká spotřeba (na úrovni TN+filmových matric). Hlavní nevýhodou technologie PLS je pomalá odezva matice (5-10 ms, přibližně stejně jako S-IPS).