Тип матрицы ips или tft что лучше. Типы жк-матриц

С развитием технологий производства дисплеев у пользователей все больше возникает вопросов при выборе подходящего монитора. Помимо его физических размеров, в частности диагонали видимой зоны , необходимо выбрать тип матрицы и сопутствующие параметры - контрастность, цветопередачу, время отклика и прочее. Выбрать монитор, разбираясь во всех этих тонкостях, не составит большого труда, если предварительно изучить принципы его работы и основные характеристики главного его компонента - матрицы, о чем и пойдет речь ниже.

Сравнение типов матриц при разных углах обзора

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.

«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.
«In-Plane Switching» или тип матрицы IPS, как более часто встречающееся наименование в сокращенном виде.
«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.
«Patterned Vertical Alignment». Разновидность технологии MVA, которая была разработана в качестве конкурентного ответа ее создателям - компании Fujitsu.
«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.

Матрица TN, TN+film

Тип матрицы TN является одной из самых распространенных и в то же время это весьма устаревшая по современным меркам технология их изготовления. Именно с этой разновидности матриц началось победное шествие жидкокристаллических смену электронно-лучевым трубкам. Стоит отметить, что единственное неоспоримое их преимущество - это крайне малое время отклика и по этому параметру они превосходят даже более современные аналоги. Остальными критически важными для монитора параметрами - контрастностью изображения, его яркостью и допустимыми углами обзора, увы, данный тип матриц не отличается. К тому же стоимость мониторов на основе этой разработки невысокая и можно сказать что это еще один плюс технологии «Twisted Nematic».
Причина основных недостатков «Twisted Nematic» кроется в самой технологии их производства и строении оптических элементов. В матрицах TN кристаллы между электродами (каждый из которых представляет собою отдельный пиксель видимой зоны) располагаются в виде спирали при подаче на них напряжения. От степени ее закругления зависит количество проходящего сквозь нее света, а из множества таких элементов и формируется картинка на экране. Но ввиду неравномерности формирования спирали в каждом элементе матрицы очень падает уровень контрастности выводимого на нее изображения (рис. 1). А учитывая то, что преломление света при прохождении сквозь сформированную спираль сильно отличается от направления взгляда, то угол обзора такой матрицы весьма невелик.

Рис. 1. Сравнение матриц IPS и TN

Дисплеи VA/MVA/PVA

Матрица VA была разработана в качестве альтернативы популярным в то время технологиям TN и уже завоевавшей приверженность пользователей, хоть еще и не так распространенной на рынке IPS. Основное ее конкурентное преимущество разработчики позиционировали как время отклика, составлявшее на момент внедрения на рынок около 25 мс. Еще одним важным преимуществом новой технологии являлся высокий уровень контрастности, опережавший аналогичные показатели в технологиях изготовления матриц TN, а также IPS.
Данная технология, которая изначально называлась «Vertical Alignment», имела также весьма существенный недостаток в виде относительно малых углов обзора. Проблема скрывалась в строении оптических элементов матрицы. Кристаллы каждого элемента матрицы ориентировались вдоль линий напряжения или параллельно им. Это вело к тому, что угол обзора матрицы был, мало того что небольшим, так еще и изображение могло отличаться в зависимости от того, с какой стороны пользователь смотрел на экран. На практике это приводило к тому, что малейшее отклонение угла зрения приводило к сильному градиентному заполнению картинки на экране (рис. 2).

Рис. 2. Углы обзора монитора с технологией MVA

Избавиться от этого недостатка удалось с развитием технологии в «Multidomain Vertical Alignment», когда группы кристаллов внутри электродов организовали в своеобразные «домен», как это и отображено в названии. Теперь они стали размещаться по-разному в пределах каждого домена, из которых состоит целый пиксель, поэтому пользователь мог смотреть под разными углами на монитор и изображение от этого практически не менялось.
Сегодня дисплеи с MVA экранами используются для работы с текстом и практически непригодны для динамичных изображений, которым отличается любая современная игра или фильмы. Высокая контрастность, равно как и углы обзора позволяют уверенно работать с ними тем, кто работает, например, с чертежами, много печатает и читает.

Не стоит путать контрастность матрицы и такое понятие, как динамическая контрастность монитора. Последняя представляет собою технологию адаптивного изменения яркости экрана в зависимости от выводимого изображения и использует для этого встроенную подсветку. Последние модели мониторов со светодиодной подсветкой обладают отличной динамической контрастностью поскольку время включения светодиода очень малое.

Экран IPS

TFT IPS матрица разрабатывалась с учетом устранения основных недостатков предшествующей технологии - «Twisted Nematic», а именно малых углов обзора и плохой передачи цвета. Из-за своеобразного расположения кристаллов в TN матрице, цвет каждого пикселя варьировался в зависимости от направления взгляда, поэтому пользователь мог наблюдать «переливающуюся» картинку на мониторе. TFT IPS матрица состоит из кристаллов, которые расположены в параллельной плоскости к ее поверхности, а при подаче напряжения на электроды каждого элемента, они разворачиваются на прямой угол.
Последующее развитие технологии привело к появлению таких видов матриц, как Super IPS, Dual Domain IPS и Advanced Coplanar Electrode IPS. Все они, так или иначе, основаны на одном принципе с разницей лишь в расположении жидких кристаллов. На заре своего появления технологию отличал весомый минус - длительное время отклика, составлявшее до 65 мс. Главное же ее преимущество - потрясающая цветопередача и широкие углы обзора (рис. 1), при которых картинка на экране не искажалась, не инвертировалась и не появлялся нежелательный градиент.
Мониторы с IPS матрицей сегодня пользуются огромным спросом и применяются не только в дисплеях для ПК, но и в портативных устройствах - планшетах и смартфонах. Они также применяются в основном там, где важен цвет картинки и максимально точная его передача - при работе с графическим ПО, в дизайне, фотографии и прочее.

Часто многие пользователи путают аббревиатуры IPS или TFT, хотя на самом деле, это в корне разные понятия. «Thin Film Transistor» - это общая технология создания жидкокристаллических матриц, которая может иметь различные воплощения. «In-Plane Switching» - конкретная реализация этой технологии, основанная на своеобразном построении отдельных элементов матрицы и расположения жидких кристаллов в ней. TFT матрица может быть выполнена на базе технологии TN, VA, IPS или других.

Матрица PLS

Тип матрицы PLS – это передовой край развития технологий их создания. Компания Samsung, являющаяся разработчиком этой уникальной технологии, в качестве цели ставила для себя производство матриц, значительно превышающих по параметрам конкурирующую технологию - IPS и во многом ей это удалось. К несомненным преимуществам этой технологии можно отнести:

один из самых низких показателей потребления тока;
высокий уровень цветопередачи, полностью охватывающий диапазон sRGB;
широкие углы обзора;
высокая плотность отдельных элементов - пикселей.

Из недостатков стоит выделить время отклика, не превышающее аналогичные показатели в технологии «Twisted Nematic» (рис. 3).

Рис. 3. Сравнение PLS (справа) и TN (слева)

Важно! Выбирая какой тип матрицы монитора лучше, стоит в первую очередь определиться с задачами, поскольку во многих случаях покупка самого современного дисплея может оказаться экономически необоснованной. Новейшие разработки, отличающиеся высоким временем отклика, пригодятся для профессиональных игр или просмотра динамических сцен в видео.

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

Мониторы с высоким уровнем цветопередачи подойдут для дизайнеров и художников. А если необходим недорогой монитор для серфинга в сети и работы с текстом, то подойдут варианты на основе старых, но проверенных временем технологий.

Технологии не стоят на месте, и производство жидкокристаллических экранов не является исключением. Однако в связи с постоянными разработками и выходом новых технологий в изготовлении экранов, а также из-за особых маркетинговых подходов к рекламе у многих покупателей при выборе монитора или телевизора может возникнуть вопрос, что лучше IPS или TFT экран?

Чтобы ответить на поставленный вопрос необходимо понять, что такое IPS технология и что такое TFT экран. Лишь зная это, вы сможете понять какая разница между этими технологиями. Это в свою очередь поможет вам сделать правильный выбор экрана, который будет полностью соответствовать вашим требованиям.

1. Итак, что такое TFT-дисплей

Как вы уже догадались, TFT–это сокращенное название технологии. Полностью оно имеет такой вид - Thin Film Transistor, что в переводе на русский язык означает тонкопленочный транзистор. По сути TFT дисплей – это тип жидкокристаллического экрана, который основан на активной матрице. Другими словами, это обычный жидкокристаллический экран с активной матрицей. То есть управление молекулами жидких кристаллов происходит при помощи специальных тонкопленочных транзисторов.

2. Что такое IPS технология

IPS – это также является сокращением от In-Plane Switching. Это разновидность ЖК-дисплея с активной матрицей. Это означает, что вопрос, что лучше TFT или IPS является ошибочным, так как это по сути одно и то же. Если говорить точнее, то IPS – это тип матрицы FTF дисплея.

Свое название IPS технология получила благодаря уникальному расположению электродов, которые находятся на одной плоскости с молекулами жидких кристаллов. В свою очередь жидкие кристаллы располагаются параллельно плоскости экрана. Такое решение позволило существенно увеличить углы обзоров, а также повысить яркость и контрастность изображения.

На сегодняшний день можно выделить три наиболее распространенных типа активных матриц TFT дисплеев:

TN+Film;
PVA/MVA.

Таким образом, становится очевидно, что отличие TFT от IPS заключается лишь в том, что TFT – это тип ЖК экрана с активной матрицей, а IPS является той самой активной матрицей в TFT дисплее, а точнее одним из типов матриц. Стоит отметить, что такая матрица является наиболее распространенной среди пользователей во всем мире.

3. Чем отличаются дисплеи TFT и IPS: Видео

Всеобщее заблуждение в том, что между TFT и IPS есть какая-то разница, возникло из-за маркетинговых уловок менеджеров по продажам. В попытках привлечь новых клиентов маркетологи не распространяют полной информации о технологиях, что позволяет создавать иллюзию того, что в мир выходит совершенно новая разработка. Конечно, IPS является более новой разработкой, нежели TN, однако выбирать какой лучше дисплей TFT или IPS нельзя по указанным выше причинам.

Тип матрицы – это один из наиболее важных параметров современных жидкокристаллических мониторов. Это технология, по которой произведен дисплей. ЖК-матрица представляет собой плоский пакет пластин из стекла, между которыми находятся жидкие кристаллы или вещество на основе полимерных материалов.

Среди всего разнообразия в настоящее время по типу матрицы мониторы классифицируются таким образом:

TN (twisted nematic)
IPS (in-plane switching)
PLS (plane-to-line switching)

Стоит отметить, что существуют и другие, но они в настоящий момент не настолько популярны, как вышеперечисленные. В физическом исполнении данные технологии различаются геометрией поверхностей, фронтального электрода, полимера и управляющей пластины.

Какую матрицу выбрать

Подробно рассмотрим, что собой представляют эти 3 типа, преимущества и недостатки каждого из них. Дадим рекомендации , чем нужно руководствоваться, выбирая тот или иной монитор для покупки.

Мониторы с Tn матрицей

Наиболее простая технология и самая распространенная . Процент мониторов с этой матрицей в настоящее время превышает 80%. Причина этого в дешевизне их производства, потому их стоимость наименьшая.

Но это не единственный плюс. Такие дисплеи долговечны , их энергопотребление сравнительно невысокое. Многих геймеров порадует время отклика – от 2 мс, этот показатель недостижим для иных типов. Они обладают высокими частотными характеристиками, что также может пригодиться в некоторых динамичных играх.

Теперь о минусах – их довольно много. Во-первых, качество картинки этих мониторов оставляет желать лучшего – идеальную цветопередачу Вам получить не удастся. Для тех, у кого глаза очень чувствительны, эти дисплеи явно не подойдут – глаза будут быстро уставать. Кроме того такие экраны имеют наименьшие углы обзора.

Подведя итоги , этот тип матрицы подойдет, если Вы хотите сэкономить свой бюджет, проводите непродолжительное время за компьютером, а фильмы чаще смотрите в небольшом разрешении. Стоит ли экономить зависит от Ваших потребностей и толщины кошелька.

Технология IPS

Качество картинки в этом случае максимально реалистичное . Огромное число отображаемых цветов и оттенков – свыше одного миллиарда. Существует много разновидностей IPS, все их объединяет лучшая контрастность и максимальный угол обзора в сравнении с TN.

На картинке видно явное различие матрицы TN (слева) от IPS (справа).

Повышенное время отклика в динамически меняющихся изображениях даст, возможно, наличие шлейфов. Себестоимость производства выше, отсюда – высокая цена . Но оно того стоит – IPS экраны уже могут составить конкуренцию плазменным панелям.

Экраны с PLS матрицей

PLS – это модификация IPS матрицы. Разработана компанией Samsung, как её альтернатива .

Что же изменилось? Благодаря большей плотности пикселей максимальная яркость и цветопередача повышена. Потребление энергии сравнимо с TN. Время отклика выше , чем IPS, но все еще не дотягивает до TN. Но в целом разница PLS и IPS при прочих равных (диагональ, соотношение сторон, разрешение, тип подсветки) мало ощутима . Что касается цены , то PLS несколько дешевле .

Резюмируя вышесказанное, если Вы заядлый геймер , профессиональный фотограф или дизайнер или стремитесь таким быть, то есть смысл потратиться и купить монитор с IPS или PLS матрицей. Если же компьютер используется для стандартных офисных задач и чертежной графики – присмотритесь к дисплеям на базе TN технологии . Руководствуйтесь личными предпочтениями и сделайте правильный выбор.

Как обычно бывает с аббревиатурами, используемыми для обозначения специфики и теххарактеристик, в отношении TFT и IPS происходит путаница и подмена понятий. Во многом благодаря неквалифицированным описаниям электронных устройств в каталогах потребители ставят вопрос выбора изначально неверно. Так, матрица IPS – разновидность матриц TFT, так что сравнивать между собой эти две категории невозможно. Однако для российского потребителя аббревиатура TFT зачастую обозначает технологию TN-TFT, и в этом случае уже можно делать выбор. Так что, говоря об отличиях экранов TFT и IPS, мы будем иметь в виду TFT-экраны, изготовленные по технологиям TN и IPS.
TN-TFT – технология выполнения матрицы жидкокристаллического (на тонкопленочных транзисторах) экрана, когда кристаллы, при отсутствии напряжения, поворачиваются друг к другу под углом 90 градусов в горизонтальной плоскости между двумя пластинами. Кристаллы расположены по спирали, и в итоге при подаче максимального напряжения кристаллы поворачиваются таким образом, что при прохождении света через них образуются черные пиксели. Без напряжения – белые.
IPS – технология выполнения матрицы жидкокристаллического (на тонкопленочных транзисторах) экрана, когда кристаллы расположены параллельно друг другу вдоль единой плоскости экрана, а не спирально. При отсутствии напряжения молекулы жидких кристаллов не поворачиваются.
На практике самое важное отличие IPS-матрицы от TN-TFT-матрицы состоит в повышенном уровне контрастности за счет практически идеального отображения черного цвета. Картинка получается более четкой.
Качество цветопередачи матриц TN-TFT оставляет желать много лучшего. Каждый пиксель в этом случае может иметь собственный оттенок, отличный от других, в результате чего искажаются цвета. IPS уже обращается с изображением гораздо бережнее.
Скорость отклика у TN-TFT несколько выше, чем у других матриц. IPS требуется время, чтобы повернуть весь массив параллельных кристаллов. Таким образом, при выполнении задач, где важна скорость прорисовки, гораздо выгоднее использовать матрицы TN. С другой стороны, в повседневном применении разницу во времени отклика человек не замечает.
Мониторы и дисплеи, созданные на базе IPS-матриц, гораздо более энергоемкие. Это обусловлено высоким уровнем напряжения, требуемого для поворота массива кристаллов. Потому задачам экономии энергии в мобильных и портативных устройствах отвечает больше технология TN-TFT.
Экраны, основанные на IPS, обладают широкими углами обзора, то есть не искажают и не инверсируют цвета, если взгляд падает под углом. В отличие от TN, углы обзора IPS составляют 178 градусов как по вертикали, так и по горизонтали.
Еще одно отличие, немаловажное для конечного потребителя – цена. TN-TFT на сегодняшний день представляет собой самый дешевый и самый массовый вариант матрицы, поэтому ее используют в бюджетных моделях электроники.

TheDifference.ru определил, что разница между экранами TFT (TN-TFT) и IPS заключается в следующем:

Экраны IPS менее отзывчивы, время задержки отклика у них больше.
Экраны IPS обеспечивают более качественную цветопередачу и контрастность.
Углы обзора экранов IPS существенно больше.
Экраны IPS требуют больше энергии.
Экраны IPS дороже.

24. 06.2018

Блог Дмитрия Вассиярова.

Матрицы VA – основа дисплеев с уникально высокой контрастностью

Здравствуйте дорогие читатели моего блога, интересующиеся разновидностями ЖК мониторов. Сегодня очередь дошла до матрицы VA, которая имеет свои эксклюзивные достоинства, но в тоже время является компромиссным вариантом между TN и IPS технологиями.

Традиционно напомню историю ее создания и принцип действия. В 1996 году компания Fujitsu представила разновидность ЖК матрицы с вертикальным, относительно плоскости второго поляризатора, позиционированием жидких кристаллов.

Для тех, кто подзабыл, я напомню общий принцип технологии создания изображения в активном TFT дисплее:

На экран направлен свет от подсветки;
каждый отдельный пиксель состоит из трех мельчайших отверстий с красным, зеленым и синим светофильтром;
Перед каждым RGB элементом стоит модуль с двумя взаимно перпендикулярными поляризационными решетками, исключающими прохождение луча;
Между ними имеется ЖК с прозрачными электродами. При подаче на них напряжения, кристалл изменяет поляризацию светового потока, позволяя ему проникнуть через вторую фильтрующую решетку и попасть на светофильтр.

Так на экране получается изображение. Но оно может иметь разные свойства в зависимости от способа размещения молекул в кристалле при спокойном и активированном состоянии. Картинка, получаемая на TN панелях, имела множество недостатков, но и создаваемая на экранах, также не была идеальной. Поэтому, то, что удалось поучить на VA матрице, считалось весьма неплохим результатом.

VA технология наиболее близка к IPS, о чем свидетельствуют такие же темные битые пиксели. Но ее особенность заключается в том, что меняя свое положение, кристаллы выполняли основную функцию с наибольшей эффективностью: либо полностью перекрывая поток света, либо обеспечивали прохождение луча с минимальной потерей яркости.

Она так же требовала улучшения, поэтому позже Fujitsu представили новую, усовершенствованную версию – MVA (multi-domain vertical alignment), а Samsung (также работавший в этом направлении) – PVA (plane-to-line switching) матрицу.

Важные «плюсы» и условные «минусы»

О том, что же получили пользователи в лице VA мониторов мы сейчас и поговорим. А так же о том, почему в результате острой конкуренции между разными ЖК технологиями каждая из них осталась востребованной и заняла свою нишу. Все это, конечно, обусловлено свойствами матриц, которые при прочих общих параметрах, напрямую зависят от позиционирования молекул жидких кристаллов:

Как я уже упомянул, VA кристаллический модуль полностью блокирует луч, что позволяет получить глубокий черный цвет. С таким же успехом достигается и максимальная яркость белого. Это главное преимущество данной технологии, благодаря чему картинка получается максимально контрастной и четкой. По данному показателю VA мониторы намного опередили своих конкурентов, а значит, они являются лучшим решением для работы с офисными приложениями, конструкторскими программами и редакторами векторной графики. Так же VA экраны высокого разрешения, детально отображающие различные схемы сложных технологических процессов, незаменимы для диспетчерских служб.

Цветопередача остается отличной, на уровне IPS экранов. Ведь здесь так же каждый отдельный цвет имеет 8-и битную кодировку, что позволяет получить множество оттенков.

Вместе с высокой контрастностью это позволяет получить потрясающую по красоте картинку. Этим свойством VA экранов, несомненно, предпочтут воспользоваться графические дизайнеры, фотографы и любители смотреть кинофильмы. Следует отметить, что яркое четкое изображение позволяет без проблем использовать такие мониторы в ярко освещенном помещении или на улице;

Но за все эти преимущество приходится расплачиваться определенными недостатками. Расположение молекул кристалла позволяет наслаждаться картинкой только, если вы находитесь непосредственно перед экраном. При боковом просмотре существенно ухудшается цветопередача, а различить оттенки в тенях становиться практически невозможным. Да у VA матрицы углы обзора шире, чем у моделей, но до IPS ей все равно далеко. Но, если вы планируете использовать монитор индивидуально, сидя непосредственно перед ним, то данное свойство можно назвать недостатком, лишь условно;

Чтобы изменить структуру жидкого кристалла с вертикальным ориентированием молекул требуется больше времени и энергии. Это негативно отражается и на времени отклика пикселя и на энергопотребление. Последний фактор менее критичен, поскольку значительная часть энергии расходуется и на подсветку. А вот размытие при просмотре динамических сцен является веской причиной, не использовать VA экран в играх со стремительным развитием событий. (Кстати, к любителям стратегий это не относиться. Им наоборот нужен такой монитор с высокий четкостью).

Ценовой вопрос затрагивать не хочу, ведь он довольно условный, поскольку на стоимость мониторов с VA матрицей влияют различные сторонние факторы, в том числе бренд производителя. Хотя в этом есть и свои плюсы. Некоторые специально отдают предпочтение более дорогой PVA технологи, зная, что такие экраны выпускает исключительно Самсунг, гарантируя при этом фирменное качество и надежность.

Клуб поклонников VA технологии

Как видите, для каждого типа ЖК дисплея есть свои условия, при которых он максимально проявляет свои лучшие стороны, а его недостатки становятся несущественными. Это относится и к экрана с VA матрицей, ведь он отлично проявляет себя: для решения широкого спектра производственных задач, при просмотре видеоконтента в обычной светлой жилой комнате (а не затемненной, как кинозал), для игр и, конечно, для общения в соцсетях.