Войти
IPS (переключение в плоскости ) технология экрана для жидкокристаллических дисплеев (ЖКД). Он был разработан для устранения основных ограничений матричных ЖК-дисплеев с эффектом скрученного нематического поля (TN), которые были распространены в конце 1980-х годов. Эти ограничения включали сильную зависимость от угла обзора и низкое качество воспроизведения цвета. Переключение в плоскости включает расположение и переключение ориентации молекул слоя жидких кристаллов (ЖК) между подложками стекло. По сути, это делается параллельно этим стеклянным пластинам.
Метод TN был единственной жизнеспособной технологией для активных матриц ЖК-дисплеев TFT в конце 1980-х и начале 1990-х годов. Ранние панели демонстрировали инверсию оттенков серого сверху вниз и имели высокое время отклика (для такого перехода 1 мс визуально лучше, чем 5 мс). В середине 1990-х годов были разработаны новые технологии - обычно IPS и вертикальное выравнивание (VA) - которые могли устранить эти недостатки, и были применены к большим панелям компьютерных мониторов.
Один из подходов, запатентованный в 1974 году, заключался в использовании взаимно-цифровых электродов на одной стеклянной подложке только для создания электрического поля, по существу параллельного стеклянные подложки. Однако изобретатель еще не смог реализовать такие ЖК-дисплеи IPS, превосходящие дисплеи TN.
После тщательного анализа подробности о выгодных молекулярных структурах были сохранены в Германии Guenter Baur et al. и запатентованы в различных странах, включая США, 9 января 1990 года. Общество Фраунгофера в Фрайбурге, где работали изобретатели, передало эти патенты Merck KGaA, Дармштадт, Германия.
Вскоре после этого Hitachi из Японии подала патенты на усовершенствование этой технологии. Лидером в этой области был Кацуми Кондо, работавший в исследовательском центре Hitachi. В 1992 году инженеры Hitachi разработали различные практические детали технологии IPS, чтобы соединить матрицу тонкопленочных транзисторов в виде матрицы и избежать нежелательных полей рассеяния между пикселями. Hitachi также улучшила зависимость от угла обзора за счет оптимизации формы электродов (Super IPS). NEC и Hitachi стали первыми производителями ЖК-дисплеев с активной матрицей, основанных на технологии IPS. Это важный этап в реализации ЖК-дисплеев с большим экраном, обеспечивающих приемлемые визуальные характеристики для компьютерных мониторов и телевизионных экранов. В 1996 году Samsung разработал метод формирования оптического рисунка, который позволяет использовать многодоменный ЖК-дисплей. Многодоменная и плоская коммутация впоследствии остается доминирующей конструкцией ЖК-дисплеев до 2006 года.
Позже LG Display и другие южнокорейские, японские и тайваньские производители ЖК-дисплеев адаптировали технологию IPS.
Технология IPS широко используется в панелях для телевизоров, планшетных компьютеров и смартфонов. В частности, все продукты Apple Inc., продаваемые с этикеткой Retina Display (например, iPhone 4 и более поздних версий, iPad 3 и более поздних версий, iPad Mini 2 и MacBook Pro с дисплеем Retina) оснащены IPS. ЖК-дисплеи со светодиодной подсветкой .
| Имя | Имя | Год | Преимущество | Коэффициент пропускания /. коэффициент контрастности | Примечания |
|---|---|---|---|---|---|
| Super TFT | IPS | 1996 | Широкий угол обзора | 100/100. Базовый level | Большинство панелей также поддерживают истинный 8-битный цвет на канал. Эти улучшения произошли за счет меньшего времени отклика, первоначально около 50 мс. Панели IPS также были чрезвычайно дорогими. |
| Super-IPS | S-IPS | 1998 | Без сдвига цвета | 100/137 | IPS с тех пор заменен на S-IPS (Super-IPS, Hitachi Ltd. в 1998 году), который обладает всеми преимуществами технологии IPS с добавлением улучшенной синхронизации пикселей. |
| Advanced Super-IPS | AS-IPS | 2002 | Высокий коэффициент пропускания | 130/250 | AS-IPS, также разработанный Hitachi Ltd. в 2002 году существенно улучшила коэффициент контрастности традиционных панелей S-IPS до такой степени, что они уступают только некоторым S-PVA. |
| IPS-Provectus | IPS-Pro | 2004 | Высокая контрастность | 137/313 | Новейшая панель от IPS Alpha Technology с более широкой цветовой гаммой и коэффициентом контрастности соответствие дисплеев PVA и ASV без отклонения от угла наклона. |
| IPS Alpha | IPS-Pro | 2008 | Высокая контрастность | IPS-Pro следующего поколения | |
| IPS Alpha Next-Gen | IPS-Pro | 2010 | Высокая контрастность |
| Имя | Псевдоним | Год | Примечания |
|---|---|---|---|
| Горизонтальный IPS | H-IPS | 2007 | Повышает контрастность за счет скручивания плоскости электрода. Также представлена дополнительная поляризационная пленка Advanced True White от NEC, которая делает белый цвет более естественным. Это используется в профессиональных / фотографических ЖК-экранах. |
| Enhanced IPS | E-IPS | 2009 | Более широкая диафрагма для светопропускания, позволяющая использовать маломощные, более дешевые подсветки. Увеличивает угол обзора по диагонали и дополнительно сокращает время отклика до 5 мс. |
| Professional IPS | P-IPS | 2010 | Предлагает 1,07 миллиарда цветов (30-битная глубина цвета). Больше возможных ориентаций на субпиксель (1024 вместо 256) и обеспечивает лучшую истинную глубину цвета. |
| Advanced High Performance IPS | AH-IPS | 2011 | Повышенная точность цветопередачи, увеличенное разрешение и PPI, а также более высокая светопропускная способность для снижения энергопотребления. |
Принципиальная схема ЖК-дисплея IPS В этом случае оба линейных поляризационных фильтра P и A имеют оси передачи в одном направлении. Чтобы получить закрученную на 90 градусов нематическую структуру ЖК-слоя между двумя стеклянными пластинами без приложенного электрического поля (выключенное состояние), внутренние поверхности стеклянных пластин обрабатывают для выравнивания граничащих молекул ЖК под прямым углом. Эта молекулярная структура практически такая же, как в ЖК-экранах TN. Однако расположение электродов e1 и e2 отличается. Поскольку они находятся в одной плоскости и на одной стеклянной пластине, они создают электрическое поле, по существу параллельное этой пластине. Диаграмма не в масштабе: слой ЖК имеет толщину всего несколько микрометров и поэтому очень мал по сравнению с расстоянием между электродами.
Молекулы ЖК имеют положительную диэлектрическую анизотропию и выстраиваются своей длинной осью, параллельной приложенному электрическому полю. В выключенном состоянии (показано слева) входящий свет L1 становится линейно поляризованным поляризатором P. Скрученный нематический ЖК-слой поворачивает ось поляризации проходящего света на 90 градусов, так что в идеале свет не проходит через поляризатор A. В состоянии ВКЛ между электродами подается достаточное напряжение и создается соответствующее электрическое поле E, которое выравнивает молекулы ЖК, как показано справа на схеме. Здесь свет L2 может проходить через поляризатор A.
На практике существуют другие схемы реализации с другой структурой молекул ЖК - например, без какого-либо поворота в выключенном состоянии. Поскольку оба электрода находятся на одной подложке, они занимают больше места, чем электроды матрицы TN. Это также снижает контрастность и яркость.
Super-IPS был позже представлен с лучшим временем отклика и цветопередачей.
Такое расположение пикселей встречается в ЖК-дисплеях S-IPS. Форма шеврона используется для расширения конуса обзора ..Ближе к концу 2010 года Samsung Electronics представила Super PLS ( Plane-to-Line Switching) с целью предоставить альтернативу популярной технологии IPS, которая в основном производится LG Display. Это технология панели «IPS-типа», которая очень похожа по характеристикам, характеристикам и характеристикам на предложение LG Display. Компания Samsung приняла панели PLS вместо панелей AMOLED, поскольку в прошлом панели AMOLED не могли реализовать полное разрешение HD на мобильных устройствах. Технология PLS - это технология ЖК-дисплея Samsung с широким углом обзора, аналогичная технологии IPS в LG Display.
Samsung заявляет о следующих преимуществах Super PLS (обычно называемых просто «PLS») над IPS:
В 2012 году компания AU Optronics начала инвестировать в собственную технологию IPS-типа, получившую название AHVA. Это не следует путать с их давней технологией AMVA (которая является технологией VA-типа ). Производительность и характеристики остались очень похожими на предложения LG Display IPS и Samsung PLS. Первые панели типа IPS, совместимые с 144 Гц, были произведены в конце 2014 года (впервые использовались в начале 2015 года) компанией AUO, превзойдя Samsung и LG Display в обеспечении панелей типа IPS с высокой частотой обновления.
 | На Викискладе есть материалы, связанные с панелью IPS. |
