Какой тип матрицы. Типы подсветок мониторов

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

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.

In-Plane Switching (также Super Fine TFT) - технология изготовления жидкокристаллических дисплеев.

Технология IPS или SFT (Super Fine TFT), была разработана компаниями Hitachi и NEC в 1996 году как альтернатива TN-технологии (Twisted Nematic).

Эти компании пользуются этими двумя разными названиями одной технологии - NEC использует «SFT», а Hitachi - «IPS». Технология предназначалась для избавления от недостатков TN + film. Хотя с помощью IPS и удалось добиться увеличения угла обзора до 178°, а также высокой контрастности и цветопередачи, время отклика осталось на низком уровне. TN-матрица имеет как правило лучший отклик, чем IPS, но не всегда. Так, при переходах из серого в серый лучше себя ведет IPS-матрица.

Данная матрица также к устойчива к нажатию. Прикосновение к TN- или VA-матрице приводит к «волнению» или определенной реакции на экране. У IPS-матрицы такой эффект отсутствует.

Кроме того, офтальмологи подтверждают, что IPS-матрица более комфортна для глаз.

Таким образом, IPS-матрица дает яркую и четкую картину независимо от углов зрения, оптимальную для работы в интернете, просмотра фильмов. Но самое главное - для обработки изображений и просмотра фотографий.

В настоящий момент матрицы, изготовленные по технологии IPS, - единственные среди ЖК-мониторов передают полную глубину цвета RGB - 24 бита, по 8 бит на канал.

Ранее технология IPS использовалась исключительно для профессиональных мониторов, поскольку наиболее адекватно из всех технологий производства ЖК-панелей позволяет передавать цветовую гамму. Однако, LG сделала революционный шаг по ее выводу на массовый рынок.

По состоянию на 2012 год выпущено уже много мониторов на IPS матрицах (e-IPS производства LG.Displays), имеющих 6 бит на канал. Старые TN-матрицы имеют 6-бит на канал, как и часть MVA.

IPS в настоящее время вытеснено технологией Н-IPS, которая наследует все преимущества технологии IPS с одновременным уменьшением времени отклика и увеличением контрастности. Цветность лучших Н-IPS панелей не уступает обычным мониторам ЭЛТ. Н-IPS и более дешевая e-IPS активно используется в панелях размером от 20«. LG Display, Dell, NEC, Samsung, Chimei остаются единственными производителями панелей по данной технологии.

Виды матриц IPS

IPS (Super TFT) . Это базовый уровень технологии. Преимущество - широкие углы обзора. Большинство панелей также поддерживают реалистичную цветопередачу (8-бит на канал).

S-IPS (Super-IPS) . Этот тип матрицы наследует все преимущества технологии IPS с одновременным уменьшением времени отклика.

AS-IPS (Advanced Super-IPS) - разработана корпорацией Hitachi. В основном улучшения касались уровня контрастности обычных панелей S-IPS, приблизив его к контрастности S-PVA панелей. В этом типе матрицы улучшена главным образом, контрастность с расширенной цветовой гаммой традиционных S-IPS панелей до уровня, при котором они стали вторыми после некоторых S-PVA.

H-IPS (Horizontal IPS) . Достигнута ещё большая контрастность и визуальная более однородная поверхность экрана.

H-IPS A-TW (Horizontal IPS with Advanced True Wide Polarizer) - разработана LG Display для корпорации NEC. Представляет собой H-IPS панель с цветовым фильтром TW (True White - «настоящий белый») для придания белому цвету большей реалистичности и увеличения углов обзора без искажения изображения (исключается эффект свечения ЖК-панелей под углом - так называемый «глоу-эффект»). Технология Advanced True Wide Polarizer основана на поляризационной плёнке NEC для достижения более широких углов обзора и исключения засветки при взгляде под углом. Этот тип панелей используется при создании профессиональных мониторов высокого качества.

IPS-Pro (IPS-Provectus) . Технология панелей IPS Alpha с более широкой цветовой гаммой и контрастностью, сравнимой с контрастностью PVA и ASV дисплеев без углового свечения.

AFFS (Advanced Fringe Field Switching, неофициальное название - S-IPS Pro) . Усиленная мощность электрического поля позволила добиться ещё больших углов обзора и яркости, а также уменьшить межпиксельное расстояние. Дисплеи на основе AFFS в основном применяются в планшетных ПК, на матрицах производства Hitachi Displays.

e-IPS (Enhanced IPS) использует более дешевые в производстве лампы подсветки, с более низким энергопотреблением. Улучшен диагональный угол обзора, время отклика уменьшено до 5 мс.

P-IPS (Professional IPS) обеспечивает 1,07 млрд цветов (30-битная глубина цвета). Больше возможных ориентаций для субпикселя (1024 против 256) и лучшая глубина true color-цветопередачи.

AH-IPS (Advanced High Performance IPS) . Улучшена цветопередача, увеличено разрешение и PPI, повышена яркость и понижено энергопотребление.

Технология PLS

PLS-матрица (Plane-to-Line Switching) была разработана компанией Samsung как альтернатива IPS и впервые продемонстрирована в декабре 2010 года.
Достоинства:

плотность пикселей выше по сравнению с IPS (и аналогична с *VA/TN);
высокая яркость и хорошая цветопередача;
большие углы обзора;
полное покрытие диапазона sRGB;
низкое энергопотребление, сравнимое с TN.

Недостатки:

время отклика (5–10 мс) сравнимо с S-IPS, лучше чем у *VA, но хуже чем у TN;

PLS и IPS

Компания Samsung не давала описания технологии PLS. Сделанные независимыми наблюдателями сравнительные исследования матриц IPS и PLS под микроскопом не выявили отличий. То, что PLS является разновидностью IPS, косвенно признала сама корпорация Samsung своим иском против корпорации LG: в иске утверждалось, что используемая LG технология AH-IPS является модификацией технологии PLS.

Ноутбук – это система, для которой невозможно сильно «разгуляться» при выборе характеристик встроенного монитора. Если сравнивать с отдельными экранами, то матрицы ноутбуков уступают в количестве настроек. Если покупатель задумывается над тем, какую матрицу для ноутбука выбрать, то ему необходимо знать плюсы, минусы и характеристики дисплеев.

Типы матриц мониторов

Существует 3 технологии матриц для ноутбуков, но каждый производитель стремится сделать что-нибудь уникальное. В результате появляются подкатегории, которые нередко вводят простого пользователя в ступор: SVA, PLS, IPS и многие другие подвиды.

Факт! Рядом с типом матрице нередко идет одна и та же аббревиатура – TFT. Матрицы TFT не бывает, это лишь определение ЖК-дисплея, поэтому буквы могут стоять и в названии IPS, и в названии TN матриц.

Некоторые технологии в ноутбуках реализованы хуже, чем в обычных мониторах, например, TN+film. Но в дешевых ноутбуках IPS редко превосходит по качеству обычную «ТН».

TN+film

У матриц TN, которые часто устанавливаются в ноутбуках, есть множество недостатков. Однако они отличаются самой низкой ценой и до сих пор встречаются даже в топовых моделях переносных компьютеров. Существуют разновидности: STN, TN+film и DSTN, которые мало чем отличаются друг от друга. Среди недостатков:

недостаточная яркость;
неточная передача цвета;
скудные углы обзора;
недостаточная контрастность.

Важная положительная сторона, соотносящаяся с невысокой стоимостью, — это маленькое время отклика. Параметр важен для тех, кто увлекается динамичными играми.

Важно! Матрицы класса TN+film считаются аналогом устаревших TN.

Отличие модернизированной версии заключается в увеличении углов обзора по вертикали с 90 градусов до 140. Чаще всего этот тип дисплея устанавливают в недорогих ноутбуках, но встречаются и игровые модели с «ТН+филм».

IPS

Технология «ИПС» более современная, впервые ее представила компания «Хитачи». Преимущества технологии:

контрастность и яркость;
100% передача цвета;
до 170 градусов в углах обзора вертикально и горизонтально.

Но есть и недостатки: мониторы IPS стоят дорого, потребляют много энергии и обладают большим временем отклика – от 30 мс. Однако современные разработки позволяют сокращать этот промежуток времени, отчего даже в игровых ноутбуках появляются «ИПС» матрицы.

Дисплеи с этой технологией универсальны в применении, однако опытные геймеры могут выявить некоторые недостатки: заторможенность игр, недостаточный уровень FPS. Обычный пользователь вряд ли заметит существенную разницу, при этом сможет наслаждаться четкой и яркой картинкой.

Разновидности IPS

Существует несколько уровней матриц, каждый из которых обладает теми или иными преимуществами:

IPS – широкие углы обзора, хорошая передача цвета, первая технология;
S-IPS – время отклика уменьшено, соблюдены другие преимущества технологии;
AS-IPS – еще один шедевр компании Hitachi – улучшенная контрастность и цветовая гамма;
H-IPS – продвинутая технология, сочетающая плюсы остальных видов, улучшенная однородность цвета;
H-IPS A-TW – технология компании LG с цветовым фильтром «настоящий белый», за счет которого улучшились углы обзора, уменьшился «глоу-эффект»;
IPS-Pro – технология с отличной цветовой гаммой, контрастностью, без сокращения углов обзора;
e-IPS – матрицы с улучшенным углом обзора и сниженным энергопотреблением;
AH-IPS – дисплеи с повышенной передачей цвета и использованием разрешений от 2к.

Не все из этих вариантов легко найти в современных ноутбуках от 50 до 100 рублей стоимостью. Остальные классы матриц применяются, в основном, в стандартных мониторах.

*VA

Матрицы MVA (ASV, PVA) созданы в 1996 г компанией «Фуджицу», сочетают качества «ИПС» и «ТН». Служат некоторым промежутком между этими технологиями. У них высокая яркость – до 500:1, хорошая цветопередача и углы обзора до 160 градусов. Время отклика не превышает 25 мс. Востребованные и качественные варианты, но в ноутбуках получили небольшой распространение. Матрицы подходят для офисной работы, игр, но для профессионального взаимодействия с графикой не годятся.

PLS

Технология PLS разработана компанией «Самсунг» в 2010 году, считается аналогом IPS, но отличается от нее:

плотность пикселей сравнима с технологиями *VA, выше, чем у IPS;
потребляет немного энергии;
раскрывает цветовой диапазон на 100 из 100;
цветопередача и яркость;
углы обзора.

Время отклика — до 10 мс, что сравнимо с продвинутыми линиями IPS, но хуже, чем у «ТН». В ноутбуках встречается редко, в основном только от этого же производителя.

Особенности и характеристики

Тип матрицы – не единственный важный параметр при выборе ноутбука. Существует не менее 5 характеристик экрана, которые также имеют значение, включая такие параметры, как: отклик, подсветка, углы обзора в конкретных моделях, покрытие, частота обновления.

Качество матриц также зависит от выбранного производителя – не все компании устанавливают в компьютерах одинаковые мониторы. При этом качество IPS экранов у ПК в бюджетных и премиальных ценовых категориях существенно отличается.

Отклик

Время отклика – параметр, отвечающий за обновление ячейки матрицы. При слишком большом отклике возникают шлейфы при движении объектов, что важно в ноутбуках, покупаемых для игр. Если ПК выбирается для обеспечения универсальных мультимедийных целей, время отклика должно быть не больше 10-12 мс. Геймеры могут назвать другие цифры: от 1 до 5 мс, однако в ноутбуках достигнуть такого показателя сложно ввиду конструктивных особенностей матрицы.

Частота обновления

Стандартная частота обновления 99% экранов ноутбуков – 60 Гц. Меньше – устаревшие значения, больше – практически не встречаются, да и, по сути, не влияют на качество картинки. Связано это с тем, что ЖК-технология кардинально отличается от ЭЛТ-дисплеев, для которых частота обновления экрана была критически важна.

Угол обзора

Для каждой матрицы, как описано выше, характерны свои углы обзора. При этом у IPS они гораздо лучше, чем у TN, но практически идентичны VA. В параметрах ноутбука можно обратить внимание на указанные характеристики: 176/176 градусов, 170/160 градусов или 160/90 градусов.

Если работа за ноутбуком планируется в сидячем, лежачем положении, а экран не отгибается далеко, то углы обзора окажутся недостаточными при выборе «ТН» матрицы. Чем больше углы, тем меньше искажения цветов при взгляде на экран с разных точек.

Что выбрать?

Если ноутбук покупают для работы с графикой, для рисования или дизайна, то выбирать можно только IPS матрицу. Даже самый дорогой ноутбук с TN+film технологией не даст нужной цветопередачи и контрастности, и на разных мониторах картинка будет выглядеть по-разному.

Технология «ТН+филм» хорошо подходит для игр, но некоторые пользователи отмечают плохое влияние на глаза, особенно при наличии глянцевого покрытия (а оно встречается при использовании такой матрицы). Промежуточный вариант – технология MVA, она отлично подходит и для мультимедиа, и для офисной работы, но стоит дешевле IPS. Однако найти такие ноутбуки сложнее.

Выбирая себе монитор, телевизор или телефон, покупатель часто стает перед выбором типа экрана. Какому же из них отдать предпочтение: IPS или TFT? Причиной такого замешательства стало постоянное усовершенствование технологий по изготовлению дисплеев.

Все мониторы с TFT технологией можно разделить на три основных типа:

TN+Film.
PVA/MVA.

То есть, технология TFT представляет собой жидкокристаллический дисплей с активной матрицей , а IPS — это одна из разновидностей этой матрицы . И сравнение этих двух категорий не возможно, так как практически это одно и тоже. Но если все же разобраться более подробно в том, что собой представляет дисплей с TFT матрицей, то сравнение провести можно, но не между экранами, а между технологиями их изготовления: IPS и TFT-TN.

Общее понятие TFT

TFT (Thin Film Transistor) переводится, как тонкопленочный транзистор . В основе ЖК дисплея с технологией TFT лежит активная матрица. Такая технология подразумевает спиральное расположение кристаллов, которые в условиях сильного напряжения делают поворот таким образом, что экран стает черным. А при отсутствии напряжения большой мощности мы видим белый экран. Дисплеи с такой технологией на выходе выдают лишь темно-серый цвет вместо идеального черного. Поэтому TFT дисплеи пользуются популярностью в основном в изготовлении более дешевых моделей.

Описание IPS

Технология матрицы ЖК экрана IPS (In-Plane Switching) подразумевает параллельное расположение кристаллов по всей плоскости монитора . Спирали здесь отсутствуют. И поэтому кристаллы в условиях сильного напряжения не поворачиваются. Иными словами технология IPS — это ничто иное, как улучшенная TFT. Она намного лучше передает черный цвет, тем самым улучшая степень контрастности и яркости изображения. Именно поэтому данная технология стоит дороже, чем TFT, и используется в более дорогих моделях.

Основные отличия TN-TFT и IPS

Желая реализовать как можно больше продукции, менеджеры по продажам вводят людей в заблуждение о том, что TFT и IPS — это совершенно разные типы экранов. Специалисты из сферы маркетинга не дают исчерпывающих сведений о технологиях и это позволяет им выдавать уже существующую разработку за только что появившуюся.

Рассматривая IPS и TFT, мы видим, что это практически одно и тоже . Разница лишь в том, что монитор с IPS технологией являются более свежей разработкой, по сравнению с TN-TFT. Но несмотря на это, все же можно выделить ряд отличий между данными категориями:

Повышенная контрастность . То, как отображается черный цвет, напрямую влияет на контрастность изображения. Если наклонить экран с технологией TFT без IPS, то прочитать что-либо будет практически не возможно. А все из-за того, что экран при наклоне стает темным. Если же рассматривать IPS матрицу, то, благодаря тому, что передача черного цвета производится кристаллами идеально, изображение получается достаточно четким.
Передача цвета и количество отображаемых оттенков . Матрица TN-TFT не лучшим образом передает цвета. А все из-за того, что каждый пиксель имеет собственный оттенок и это приводит к искажению цвета. Экран с технологией IPS намного бережнее передает изображение.
Задержка отклика . Одним из преимуществ TN-TFT экранов над IPS является высокоскоростной отклик. А все потому, что на поворот множества параллельных кристаллов IPS затрачивает много времени. Отсюда делаем вывод, что там, где скорость прорисовки имеет большое значение, лучше использовать экран с матрицей TN. Дисплеи с технологией IPS работают медленнее, но в повседневной жизни этого не заметно. А выявить данное различие можно лишь применив специально предназначенные для этого технологические тесты. Как правило, предпочтение лучше отдавать дисплеям с матрицей IPS.
Угол обзора . Благодаря широкому углу обзора экран с технологией IPS не искажает изображения, даже если смотреть на него под углом в 178 градусов. При чем такое значение угла обзора может быть как по вертикали, так и по горизонтали.
Энергоемкость . Дисплеи с IPS технологией, в отличии от TN-TFT, требуют больше энергии. Это обусловлено тем, что для того, чтобы повернуть параллельные кристаллы, нужно большое напряжение. В итоге на аккумулятор идет больше нагрузки, чем при использовании TFT матрицы. Если вам необходимо устройство с небольшой энергоемкостью, то TFT технология будет идеальным вариантом.
Ценовая политика . В большинстве бюджетных моделей электроники используют дисплеи на основе TN-TFT технологии, поскольку этот вид матрицы является самым недорогим.На сегодняшний день мониторы с IPS матрицей хоть и стоят дороже, но их используют практически во всех современных электронных моделях. Это постепенно приводит к тому, что IPS матрица практически вытесняет оборудование с технологией TN-TFT.

Итоги

Исходя из всего выше сказанного, можно подвести следующий итог.

Что важно при выборе монитора? Разрешение, диагональ экрана, частота обновления, время отклика? Несомненно, но важно также определиться, какая матрица необходима, ибо от ее типа зависит ряд характеристик, которые непосредственно влияют на выбор. В ряде случаев требования одни, для которых подойдут те или иные мониторы. В других случаях требуются другие характеристики, и некоторые экраны однозначно придется исключить из выбора. Какие типы матриц монитора существуют, чем различаются, в чем их различия – об этом и поговорим.

Современные мониторы

Ушли в прошлое CRT-дисплеи, изготавливаемые с применением вакуумной трубки (кинескопа). Они были громоздкие, тяжелые, и, естественно, для использования в мобильной технике не подходили абсолютно. Вытеснены они мониторами, экраны которых выполнены на жидких кристаллах, отсюда и название их ЖК-дисплеи, или по-иностранному – LCD (Liquid Crystal Displays).

О достоинствах и недостатках распространяться не буду, они известны, да и не столь важны сейчас, не об этом сегодня разговор. Надо разобраться, какие типа матриц используются в мониторах, в чем их отличие, в каких случаях разумнее использовать один вид, а в каких – другой.

TN (Twisted Nematic)

Один из самых старых типов матриц, до сих пор актуальный и используемый. В настоящее время применяется ее модифицированная версия, маркируемая TN+film. Популярность ее зиждется на двух основных преимуществах: быстродействии (низкое время отклика и задержки) и низкой цене. Действительно, время отклика порядка 1 мс – это в порядке вещей.

Даже недостатки, присущие этой технологии изготовления экранов, не в силах отправить ее на покой. А минусов хватает. Это и небольшие углы обзора, и неважная цветопередача, и невысокая контрастность, и недостаточная глубина черного цвета. Хотя, если экран расположен прямо перед глазами владельца, то проблема с углами обзора несколько снижает свою остроту.

Ухудшается положение еще и тем, что разные матрицы от разных производителей могут серьезно отличаться друг от друга. Если в дорогих игровых моделях ноутбуков или игровых мониторах может устанавливаться вполне сносный экран, то в бюджетных устройствах качество дисплея может быть весьма посредственным.

Как это работает

Сам экран представляет собой «бутерброд» из двух поляризующих фильтров, между которыми расположены электроды на прозрачных подложках с обеих сторон экрана, двух металлических пластин и, в середине, слоя жидких кристаллов. С внешней стороны экрана устанавливается светофильтр.

На стеклянные пластины нанесены бороздки, причем во взаимно перпендикулярном направлении, что задает первоначальную ориентацию кристаллов. Благодаря такому расположению бороздок, жидкие кристаллы закручены в спираль, откуда, собственно, и пошло название технологии Twisted Nematic.

Если напряжения на электродах нет, то расположенные по спирали кристаллы поворачивают плоскость поляризации света таким образом, что он проходит через второй (наружный) поляризационный фильтр. Если напряжение на электроны подано, то, в зависимости от уровня этого напряжения, жидкие кристаллы разворачиваются, изменяя интенсивность проходящего света. При определенном напряжении плоскость поляризации света не будет изменяться, и второй фильтр полностью поглотит свет.

Наличие двух электродов позволяет улучшить энергоэффективность, а частичный поворот кристаллов благотворно влияет на быстродействие матрицы.

Из-за того, что при отсутствии напряжения кристаллы пропускают свет, при возникновении дефектов в матрице («битые пиксели») они представляют собой светящуюся белую точку. В других технологиях такие точки темные.

Идентифицировать «на глаз» матрицу TN можно, если посмотреть на включенный экран под углом. И чем больше он (угол) будет, тем более блеклыми будут становиться цвета, тем менее контрастным будет становиться изображение. В некоторых случаях возможно даже инвертирование цветов.

IPS (In-Plane Switching)

Мониторы с такой матрицей сейчас наиболее частые конкуренты мониторам с TN-экраном. Практически все недостатки последних удалось побороть, к сожалению, пожертвовав теми достоинствами, которые были у предыдущей технологии. Мониторы с IPS матрицей априори дороже и имеют большее время отклика. Для игровых систем это может оказаться существенным аргументом для того, чтобы сделать выбор в пользу TN.

Зато для того, кто профессионально работает с изображениями, кому необходима качественная цветопередача, широкий цветовой охват, мониторы с такой матрицей — оптимальный выбор. К тому же с углами обзора тут проблем нет, черный цвет гораздо больше похож на черный, а не выглядит неким оттенком серого, как это нередко бывает на TN-экранах.

Как это работает

Между двумя поляризационными фильтрами располагается слой управляющих микропленочных транзисторов и слой жидких кристаллов, имеющих светофильтры трех основных цветов. Кристаллы расположены вдоль плоскости экрана.

Плоскости поляризации фильтров перпендикулярны друг другу, поэтому, при отсутствии напряжения, свет, проходящий через первый фильтр и поляризуемый в одной плоскости, задерживается вторым фильтром, обеспечивая глубокий черный цвет. Кстати, именно поэтому в случае появления «битого пикселя» на экране он выглядит как черная точка, а не белая, как бывает в случае с TN-матрицами.

При появлении напряжения на управляющих электродах кристаллы поворачиваются опять-таки вдоль плоскости экрана, пропуская свет. Отсюда вытекает один из недостатков технологии – большее время отклика. Это связано именно с необходимостью поворота всего массива кристаллов, на что тратится время. Зато обеспечиваются углы обзора вплоть до 178° и отличная цветопередача.

Есть и еще минусы у этой технологии. Это большее энергопотребление, т. к. расположение электродов только с одной стороны вынудило увеличить напряжение для обеспечения поворота всего массива кристаллов. Используемые лампы так же более мощные, чем в случае с TN, что дополнительно увеличивает потребление энергии.

Варианты IPS

Технология не стоит на месте, в нее вносятся улучшения, которые позволили существенно снизить время отклика и цену. Так, существуют следующие варианты IPS-матриц:

S-IPS (Super-IPS). Второе поколение технологии IPS. Экран имеет несколько измененную пиксельную структуру, сделаны улучшения для снижения времени отклика, приблизившись по этому параметру к характеристикам TN-матриц.
AS-IPS (Advanced Super-IPS). Следующее улучшение технологии IPS. Главная цель состояла в повышении контрастности панелей S-IPS и увеличении их прозрачности, став ближе по этому параметру к S-PVA.
H-IPS. Изменилась структура пикселей, увеличилась плотность их размещения, что позволило еще больше увеличить контрастность и сделать изображение более однородным.
H-IPS A-TW (Horizontal IPS with Advanced True Wide Polarizer). Разработка компании LG. За основу взята панель H-IPS, в которую добавлен цветовой фильтр TW (True White - «настоящий белый»), что улучшило белый цвет. Применение поляризационной пленки компании NEC (технология Advanced True Wide Polarizer) позволило избавиться от возможных засветов при больших углах обзора («глоу-эффект») и, одновременно, увеличить эти углы. Этот тип матриц применяется в профессиональных мониторах.
IPS-Pro (IPS-Provectus). Разработка компании BOE Hydis. Уменьшено межпиксельное расстояние, увеличены углы обзора и яркость.
AFFS (Advanced Fringe Field Switching, иногда называют – S-IPS Pro).
e-IPS (Enhanced IPS). Увеличение светопроницаемости позволило использовать более экономичные и дешевые лампы подсветки. Уменьшилось время отклика, достигнув значений в 5 мс. Мониторы с такими матрицами обычно имеют диагональ до 24 дюймов.
P-IPS (Professional IPS). Профессиональные матрицы с 30-битной глубиной цвета, увеличенным количеством возможных ориентаций субпикселей (1024 против 256 у остальных), что улучшило цветопередачу.
AH-IPS (Advanced High Performance IPS). Матрицы этого типа отличаются самыми большими углами обзора, высокой яркостью и контрастностью, малым временем отклика.
Разработка компании Samsung, внесшая улучшения в исходную технологию IPS. Подробности компанией не разглашаются, но удалось снизить энергопотребление, время отклика сделать сходным с S-IPS. Правда, контрастность несколько ухудшилась, да и с равномерностью подсветки не так все гладко.

VA (Vertical Alignment)/MVA (Multi-Domain Vertical Alignment)

Технология, разработанная компанией Fujitsu. Во многом такие экраны занимают промежуточное положение между TN и IPS вариантами. Так, углы обзора и цветопередача лучше, чем у TN, но похуже, чем у IPS. Аналогично и со временем отклика. В то же время стоимость их ниже, чем у IPS.

Как это работает

Принцип действия следует из названия (ну или название отражает принцип действия данной технологии). Кристаллы расположены вертикально, т. е. перпендикулярно подложке. При отсутствии напряжения ничто не мешает прохождению света через кристаллы, а второй поляризационный фильтр полностью задерживает свет и обеспечивает глубокий черный цвет. Это одно из достоинств технологии.

При приложении напряжения кристаллы разворачиваются, пропуская цвет. В первых матрицах угол обзора был очень мал. Это удалось исправить в модифицированном варианте технологии – MVA, где использовались несколько кристаллов, расположенных друг за другом и отклоняющихся синхронно.

Варианты VA/MVA

Существует несколько разновидностей этой технологии, к развитию которой «приложили руку» разные компании:

PVA (Patterned Vertical Alignment). Свой вариант технологии представила компания Samsung. Подробности не разглашаются, но PVA имеет чуть лучшую контрастность и немного меньшую стоимость. В целом, варианты весьма близки и часто между ними не делается различий, указывая MVA/PVA.
S-PVA (Super PVA). Совместная разработка Sony и Samsung. Улучшены углы обзора.
S-MVA (Super MVA). Разработка компании Chi Mei Optoelectronics/Innolux. Помимо увеличения углов обзора, улучшена контрастность.
A-MVA (Advanced MVA). Дальнейшее развитие S-MVA от компании AU Optronics. Удалось уменьшить время отклика.

Данный вариант матриц – оптимальный компромисс между дешевыми, но с кучей недостатков, TN, и более качественными, но более дорогими IPS. Единственный, пожалуй, недостаток MVA – это недостаток цветопередачи при увеличении угла обзора, особенно в полутонах. В повседневном использовании это практически незаметно, но у профессионалов, работающих с изображениями, могут быть сомнения по поводу таких матриц.

OLED (Organic Light Emitting Diode)

Технология, существенно отличающаяся от тех, что используются ныне. Стоимость матриц, особенно больших диагоналей, сложность производства пока что препятствуют широкому использованию этой технологии в производстве мониторов. Те модели, которые есть, стоят дорого и редки.

Как это работает

В основе технологии лежит использование углеродных органических материалов. Под напряжением они излучают определенный цвет, а при его отсутствии – полностью неактивны. Это позволяет, во-первых, полностью избавиться от подсветки, а во-вторых, обеспечить идеальную глубину черного цвета. Ведь ничего не светится и не фильтруется, посему и претензий к черному цвету быть не может.

Экраны OLED обеспечивают высокие значения яркости и контрастности, отличные углы обзора без искажений. Энергоэффективность на высоком уровне. Скорость отклика недоступна даже TN матрицам.

И все же ряд недостатков пока что сдерживает применение таких экранов. Это и небольшое время работы (экраны склонны к «выгоранию» — эффекту, который был присущ плазменным панелям), сложный процесс производства с довольно большим количеством брака, что повышает стоимость таких матриц.

QD (Quantum Dots)

Еще одна перспективная технология, основанная на использовании квантовых точек. На данный момент мониторов, выполненных по этой технологии, мало, да и стоят они недешево. Технология позволяет преодолеть практически все недостатки, присущие всем остальным вариантам матриц, используемых в дисплеях. Единственный недостаток – глубина черного не дотягивает до того уровня, что есть у OLED экранов.

Как это работает

В основе технологии лежит использование нанокристаллов размером от 2 до 10 нанометров. Разница в размерах не случайна, т. к. именно в этом и кроется вся хитрость. При подаче на них напряжения, они начинают излучать свет, причем с определенной длиной волны (т. е. определенного цвета), которая зависит от размеров этих кристаллов. Цвет также зависит от материала, из которых изготовлены нанокристаллы:

Красный цвет – размер 10 нм, сплав кадмия, цинка и селена.
Зеленый цвет – размер 6 нм, сплав кадмия и селена.
Синий цвет – размер 3 нм, соединение цинка и серы.

В качестве подсветки используются синие светодиоды, а квантовые точки, отвечающие за зеленый и красный цвет, наносятся на подложку, причем сами эти точки никак не упорядочены. Они просто смешаны друг с другом. Попадающий на них синий свет от светодиода заставляет их светиться с определенной длиной волны, формируя цвет.

Эта технология позволяет обойтись без установки светофильтров, т. к. уже заранее получен нужный цвет. Тем самым улучшаются яркость и контрастность, т. к. удается избавиться от одного из слоев, из которых состоит экран.

В отличие от OLED, глубина черного немного ниже. Стоимость таких экранов пока что высока.

Сравнение матриц, выполненных по разным технологиям

В таблице краткое сравнение описанных типов матриц, из которого может быть понятно, в чем сильны, а в чем проигрывают те или иные типы экранов.

Тип матрицы	TN	IPS	MVA/PVA	OLED	QD
Время отклика	Низкое	Среднее	Среднее	Очень низкое	Среднее
Углы обзора	Малые	Хорошие	Средние	Отличные	Отличные
Цветопередача	На низком уровне	Хорошая	Хорошая, чуть хуже, чем у IPS	Отличная	Отличная
Контрастность	Средняя	Хорошая	Хорошая	Отличная	Отличная
Глубина черного	Низкая	Хорошая-отличная	Отличная	Отличная	Чуть хуже, чем у OLED
Стоимость	Низкая	Средняя-высокая	Средняя	Высокая	Высокая

Заключение. Типы матриц монитора – какие выбрать?

не избалованы выбором, в большинстве случаев используются либо TN, либо IPS экраны. За редким исключением каких-либо дорогих, статусных девайсов, где применяются более дорогие типы матриц.

Разве что можно выбрать между средними по качеству дисплеями «на каждый день» и более качественными, которые и для офиса подойдут, и отредактировать фотографии позволят.

Пользователи обычных мониторов могут выбрать все, что душе может быть угодно, а финансами позволено. Для экономии, если речь идет об играх или офисной работе, вполне сгодится монитор с TN экраном.

Универсальным решением является монитор с IPS матрицей, или, как вариант, MVA. Широкие углы обзора, черный цвет, больше похожий на действительно черный, отличная цветопередача вам обеспечены. Вопрос только в стоимости и большем, чем у TN, времени отклика. Впрочем, игровые мониторы на таких матрицах показывают себя отлично, и если цели сэкономить, во что бы то ни стало, нет, то, определенно, стоит рассмотреть такой вариант.

Ну а у профессионалов вообще, фактически, альтернатив нет. Выбор между просто IPS и опять-таки IPS, но с каким-либо дополнением — IPS-Pro, H-IPS и т. п.

Перспективные варианты пока что на рынке представлены слабо, но, если так уж хочется иметь что-то особенное, то почему нет?