Основы монитороведения. Типы матриц: IPS

Основы монитороведения. Типы матриц: IPS

С момента создания первого монитора на жидких кристаллах прошло уже довольно много времени, когда мир понял, что так дальше продолжаться не может, - выдаваемого TN-технологией качества явно стало не хватать. Те нововведения, что были призваны исправить недостатки TN-матриц (подробно TN-технология и общие принципы работы рассматриваются в предыдущих статьях), спасли ситуацию лишь частично. Поэтому к середине 90-х годов прошлого века начались активные поиски новых решений, способных перевести качество ЖК-мониторов на принципиально новый уровень.

Так уж бывает в мире технологий, что одни ищут решения возникающих проблем путём модернизации имеющихся разработок, а другие не боятся начинать всё с нуля. Гордые японцы под эгидой Hitachi долго смотрели на весь этот шум, потом вздохнули, засучили рукава и в 1996 году явили миру свою собственную разработку, лишённую минусов TN-технологии. Названа она была IPS (In-Plane Switching), что можно перевести как «переключение в плоскости». От стандартной TN-матрицы она отличалась тем, что, во-первых, кристаллы в матрице были не скручены, а располагались параллельно друг другу в одной плоскости (отсюда и название). А во-вторых, оба контакта для подачи напряжения располагались на одной стороне ячейки.

Схематическое изображение ячейки в IPS-матрице

Что это дало в результате? В IPS-матрицах при отсутствии напряжения свет не проходил через поляризаторы, поэтому, в отличие от TN-технологии, чёрный цвет здесь был именно чёрным. Первые версии отличались ещё одной особенностью - при взгляде на экран сбоку чёрный цвет давал фиолетовый оттенок (впоследствии эта проблема была решена). В выключенном состоянии матрица свет не пропускала, поэтому теперь, если пиксель выходил из строя, то, в отличие от TN-матриц, появлялась не светящаяся точка, а чёрная. К тому же на порядок возросло качество цветопередачи.

Но, как обычно это бывает в таких случаях, решение старых проблем породило новые. В связи с особенностями «конструкции», для того чтобы повернуть кристаллы, стало требоваться гораздо больше времени, соответственно, матрица стала гораздо более «медленной». Далее, поскольку оба контакта расположили на одной стороне, это уменьшило полезную площадь (незначительно, но тем не менее), что, в свою очередь, привело к уменьшению яркости и контрастности панелей, созданных по этой технологии.

Но и это ещё не всё. Расход энергии тоже возрос - как за счёт технических решений, так и за счёт использования более мощных источников освещения. Как результат - цена этих матриц довольно высока.

В любом случае, качество изображения стало гораздо выше, что позволило сразу нескольким компаниям активно броситься на поиски модернизаций с целью уменьшить «вредные» параметры и улучшить преимущества. Одновременно с Hitachi эту же самую технологию стали использовать и в NEC (только вот называлась она у них Super Fine TFT, или SFT).

Уже в 1998 году Hitachi модернизировала матрицы IPS, уменьшив время отклика. Технологию, которую назвали S-IPS, сразу же взяли на вооружение такие гиганты, как Dell и Samsung. Стоит отметить, что на сегодняшний день именно по направлению IPS существует больше всего модификаций, которые далеко ушли от первоначальной версии. И хотя общие моменты, касающиеся этих матриц, остаются, во многих модификациях некоторые параметры были сильно улучшены.

LG IPS231P
Одна из последних моделей от LG на IPS-матрице

Так вот, начиная с 1998 года развитие технологии пошло по трём направлениям, ведомым тремя компаниями - Hitachi, NEC и LG. Не вдаваясь в технические детали и особенности (каждая последующая версия обладала более совершенной цветопередачей, уменьшенным временем отклика или улучшенным контрастом), перечислим название технологий в порядке их появления. Просто для того, чтобы вы, столкнувшись с непонятной аббревиатурой, знали, о чём идёт речь.

Итак, по линии NEC это матрицы: SFT, A-SFT, SA-SFT, UA-SFT.

По линии Hitachi: IPS, S-IPS, AS-IPS, IPS-Pro (версии 2004, 2008 и 2010 годов).

По линии LG: S-IPS, AS-IPS, H-IPS (была ликвидирована фиолетовая засветка, характерная для S-IPS), E-IPS (уменьшено энергопотребление, уменьшено время отклика, увеличены углы обзора), P-IPS (обеспечивается 30-битная глубина цвета).

Напоследок стоит упомянуть ещё об одном ответвлении - технологии ACE (Advanced Coplanar Electrode) от Samsung, но поскольку монитор, созданный по этой технологии, на рынке найти практически невозможно, то будущее ACE пока что неизвестно.

Профессиональный монитор NEC MultiSync PA301W на базе матрицы P-IPS

Итак, в каком случае покупка монитора с IPS-матрицей будет оправданна? Сразу сделаем оговорку - под IPS имеется в виду всё направление, а не самая первая технология.

Начнём с минусов:

• прежде всего - цена. Эти матрицы самые дорогие. Правда, учитывая динамику последних лет и постоянное развитие технологий, тут стоит отметить одну деталь. То, что вчера было запредельно дорого, сегодня уже стоит гораздо меньше. Другими словами, если сегодняшняя технология вам ещё не по силам, то, возможно, вполне подойдёт качественная вчерашняя, которая будет на голову лучше альтернативных вариантов на других технологиях;
• второй, тоже уже достаточно спорный момент, - это скорость матрицы. Да, первоначально они сильно отставали от лидеров - TN-матриц. Отставали так, что даже простое прокручивание текста на экране вызывало некоторые трудности, так как изображение просто не успевало быстро обновляться. Но последние разработки позволили если и не перегнать TN-матрицы, то по крайней мере сделать различие в скорости очень незначительным;
• что касается энергопотребления, то, начиная с модификации E-IPS, оно тоже было уменьшено.

Как мы видим, практически нигде, за исключением цены (пока что), у этих матриц нет сильных «проколов», к тому же, учитывая количество технологических ресурсов, которые задействованы в модернизации этого направления, очень вероятно, что и дальше ситуация будет улучшаться. Кстати, ещё один интересный момент - эти матрицы устойчивы к нажатию. Прикосновение к экрану на TN- или *VA-матрицах приводит к кратковременной деформации изображения (так называемым «волнам»). У IPS-матрицы такой эффект отсутствует.

Плюсы этой технологии были очевидны ещё с самого начала и в дальнейшем лишь постоянно усиливались:

• это прежде всего отличная цветопередача. Последняя версия (P-IPS) обеспечивает передачу более одного миллиарда цветов, что должно удовлетворить даже самых требовательных дизайнеров. Ещё в 2008 году по качеству цветопередачи они вплотную приблизились к CRT-мониторам. Так что для серьёзной работы с графикой мониторы на IPS-матрицах - это единственный разумный выбор;
• хорошие углы обзора, которые к тому же всё время улучшаются;
• ISP-матрицы наиболее комфортны для глаз, что подтверждается офтальмологами;
• ну и в заключение ещё раз отметим, что технология постоянно улучшается и развивается, поэтому многие негативные моменты, упоминаемые в обзорах и тестах в последних моделях, могут быть или исправлены или уже неактуальны.

Довольно высокая цена IPS-матриц заставила искать альтернативные пути решения проблем, поставленных TN-матрицей. Решением стало появление третьей технологии, которая заняла промежуточную ступень между простыми TN-матрицами и профессиональными мониторами на технологии IPS. Но это уже совсем другая история...