Общая терминология TFT, PLS, IPS

Прежде всего, необходимо уточнить, что TFT (технология тонкопленочных транзисторов) используется в настоящее время во всех экранах. Строго говоря, и PLS и IPS работают по TFT-технологии на транзисторах из аморфного кремния. Электрический ток, попадая на жидкие кристаллы, задает яркость, цвет и угол обзора каждого пикселя.

TN или TN+film — первый и ныне устаревший тип TFT матрицы, обладавший очень небольшим углом обзора и недостаточной яркостью (контрастностью). TN экраны недостаточно «спокойно» реагировали и на нажатие, покрываясь некоторой рябью или волной, что недопустимо для экранов современных мобильных устройств.

PLS (Plane-to-Line Switching) и IPS (Super TFT) — современные и более совершенные матрицы, используемые в мониторах, экранах телевизоров и мобильных устройств.

TN панели

Панели TN были первыми серийными мониторами с плоским экраном. Они помогли сделать громоздкие электронно-лучевые трубки (ЭЛТ) делом прошлого и до сих пор производятся в больших количествах сегодня.

Хотя новые панели всегда лучше, чем их предшественники, технология отображения TN по-прежнему имеет некоторые заметные недостатки. Одним из них является его ограниченные углы обзора, особенно на вертикальной оси. Нет ничего необычного в том, что цвета панели TN полностью инвертируются, если смотреть на нее под большим углом.

Его цветопередача также не так сильна. Большинство панелей TN не способны отображать 24-битный истинный цвет и вместо этого полагаются на интерполяцию для имитации правильных оттенков. Это может привести к появлению видимых цветовых полос и ухудшению контрастности по сравнению с панелями IPS или VA.

Цветовая гамма (диапазон цветов, который может отображать монитор) — это еще одна область, в которой панели TN часто вызывают нарекания. Только высокоуровневые TN могут рассматриваться как широкие, то есть они отображают весь спектр sRGB. Однако многие из них не достигают этой цели, что делает их непригодными для редактирования фотографий или любой другой работы, для которой важна точность цвета.

Итак, зачем кому-то покупать панель TN? Для начала, они дешевые. Их производство не требует больших затрат, поэтому их часто используют в наиболее экономичных вариантах. Если Вы не цените цветопередачу панель TN может подойти для Вашего офиса или учебы.

Панели TN также имеют самую низкую задержку ввода — обычно около одной миллисекунды. Они также могут работать с высокой частотой обновления до 240 Гц. Это делает их привлекательным вариантом для соревновательных многопользовательских игр, особенно киберспорта, где каждая секунда имеет значение.

Если Вы предпочитаете низкую задержку цветопередаче или углам обзора, Вам может подойти панель TN.



Технология от Hitachi

Базовая технология Super TFT была разработана в 1996 году и не имела недостатков, свойственных TN:

  • IPS обладает устойчивостью к нажатию
  • Гораздо более «лояльна» к человеческому глазу и не так портит зрение
  • Намного более яркая и контрастная, с лучшим углом обзора

Впоследствии были разработаны несколько разновидностей IPS:

  • S-IPS — наследница базовой матрицы, с увеличенной скоростью отклика
  • AS-IPS
  • H-IPS
  • IPS-Pro — последовательно внедряемые технологии со все более улучшенной яркостью, контрастностью и углом обзора
  • AFFS — матрица со значительно уменьшенным расстоянием между пикселями. Используется преимущественно в планшетах
  • e-IPS — удешевленная матрица со сниженным энергопотреблением
  • P-IPS — матрица с глубиной цвета более 30 бит. Экраны на ее основе отображают более миллиарда цветов
  • AH-IPS — обеспечивает одновременно высокую яркость, контрастность, угол обзора и экономию электроэнергии.



Да будет свет

LED

Технология подсветки LCD-экранов LED представлена несколькими видами. Они различаются цветом, расположением светодиодов на ЖК-панели и способом регуляции свечения.

  • Тип подсветки, состоящий только из белых светодиодов, называется WLED. Он относительно прост по своей структуре, но имеет ограниченный цветовой охват.
  • Подсветка RGB LED, построенная на красных, зеленых и синих светодиодах, охватывает больший диапазон цветов, нежели WLED, но склонна к деградации (диоды разных цветов выгорают с различной скоростью), тяжеловесна и обременительна по цене.
  • GB-R LED – следующий шаг в развитии LCD, где вместо белого светодиода используется объединенный зеленый + синий, покрытый красным люминофором (самосветящимся пигментом). Такое решение позволило охватить 99% палитры RGB и избавиться от недостатков RGB LED. Технология GB-R LED используется в матрицах AH-IPS и PLS.
  • RB-G LED – вариация подсветки предыдущего типа. Вместо сине-зеленых светодиодов здесь стоят красно-синие, покрытые зеленым люминофором.

Это интересно: Похоже, но не одно и то же: сильные и слабые стороны интерфейсов HDMI и DisplayPort

На основе WLED разработан еще один стандарт LCD-дисплеев – QDEF, где вместо белых диодов используется синие, а красный и зеленый цвета образует покрытие из квантовых точек (кристаллов, светящихся под действием электричества), нанесенное на лист пластика. QDEF-дисплеи воспроизводят до 60% оттенков, различимых человеческим глазом, что в разы выше, чем позволяет добиться WLED. А по затратам энергии и цене экраны WLED и QDEF примерно равнозначны.

QDEF также является одной из версий технологии QLED (Quantum-dot Light Emitting Diode), которая основана на квантово-точечных светодиодах.

По расположению светоизлучающих элементов на ЖК-панели различают следующие виды LED-подсветки:

  • Edge LED – светодиоды расположены линейно по периметру экрана. Это экономично, однако не позволяет добиться равномерности освещения и приемлемого уровня контрастности.
  • Direct LED – массив светодиодов распределен по всей площади дисплея. Такая технология дает более реалистичную картинку, но панели этого типа потребляют много энергии и имеют значительную толщину, что затрудняет их установку на сверхтонкие телевизоры.
  • Боковая подсветка – диоды расположены только по краям экрана, а освещение обеспечивают подключенные к ним световоды. Этот тип подсветки считается оптимальным, так как дает равномерность, сопоставимую с Direct LED, и при этом лишен его недостатков.

Каждый из трех типов подсветки делятся еще на 2 – с поддержкой локального затемнения (Local Dimming) и динамической контрастности (DCR) либо без поддержки. Изображение экранов с Local Dimming и DCR выглядит реалистичнее.

OLED и AMOLED

Понятие OLED хоть и созвучно с LED, но не имеет с ним практически ничего общего. OLED (Organic Light Emitting Diode) – это технология изготовления дисплеев, основанная на свойствах органических полупроводников – элементов, способных излучать свет под действием тока. Каждый субпиксель OLED-экрана – это отдельный органический светодиод. В отличие от ЖК, панели OLED не нуждаются в подсветке, поскольку светятся каждой своей точкой.

Другие свойства и особенности OLED-дисплеев в сравнении с LED:

  • Малая толщина и вес за счет уменьшения количества слоев.
  • Неограниченные углы обзора.
  • Равномерное освещение.
  • Минимальное время отклика.
  • Гибкость.
  • Значительно большие яркость, контрастность и насыщенность цветов.
  • Низкая чувствительность к внешним температурам, но высокая к влаге.
  • Короткий срок службы и склонность к деградации: диоды синего цвета выгорают в 3 раза быстрее, чем красного и почти в 10 раз быстрее, чем зеленого.
  • Зависимость исчерпания ресурса от яркости экрана – чем она выше, тем быстрее наступает выцветание.
  • Чувствительность к механическим повреждениям. Незначительный дефект приводит к полному выходу экрана из строя.
  • Мерцание за счет применения ШИМ (широтно-импульсной модуляции) для управления яркостью. Экраны OLED используют ШИМ опционально.
  • Высокая стоимость.

Это интересно: Как войти в БИОС (BIOS)?

AMOLED (Active Matrix Organic Light Emitting Diode) – это активная матрица на органических светодиодах, сочетание технологий TFT и OLED, где последняя применяется в качестве подсветки. Соответственно, экраны AMOLED обладают свойствами того и другого.

Технология AMOLED нашла широкое применение в производстве сенсорных дисплеев для мобильных устройств. И не только она, но и ветви ее развития – Super AMOLED и Super AMOLED плюс.

Отличие просто AMOLED от Super – заключается в отсутствии у второго воздушной прослойки между поверхностями тачскрина и матрицы, что увеличивает четкость картинки. А от Super AMOLED плюс – в количестве и расположении субпикселей (цветных составляющих пикселя). В последнем их на 50% больше и они размещены плотнее.

AMOLED vs IPS

Закономерно возникает вопрос: какой дисплей лучше – AMOLED или IPS? Вы уже знаете, что представляет собой тот и другой, поэтому давайте для наглядности сопоставим их характеристики в таблице.

IPS AMOLED Общая характеристика изображенияКачество от среднего до высокого в зависимости от типа и поколения матрицы.Качество, как правило, высокое. Достоинства изображенияЕстественная цветопередача.Высокая яркость и контраст, глубокий черный цвет, равномерное освещение. Недостатки изображенияОтносительно небольшая глубина черного цвета, особенно при взгляде под углом, немаксимальная контрастность, неравномерная подсветка.Неестественно перенасыщенные цвета. Фиолетовый оттенок при снижении яркости либо мерцание из-за ШИМ. Время отклика экранаОт 4 до 10 мс и выше.Мгновенный отклик. Потребление энергииНе зависит от преобладания на экране светлых или темных тонов.Зависит от яркости свечения. Чем она выше, тем больше затраты энергии. При преобладании белого потребляет больше энергии, чем IPS. Срок службы5-10 лет и более.После 15 000 часов эксплуатации могут появиться признаки деградации. Для увеличения ресурса синих светодиодов рекомендуется снижать яркость. НадежностьВысокая.Средняя и низкая. Не любит неаккуратного обращения. Другие особенностиНегибкая, относительно толстая матрица.Тонкая, гибкая матрица. Может использоваться для изготовления изогнутых экранов и сверхтонких мобильных устройств. ЦенаОт низкой ($10) до высокой.От средней до очень высокой.

Очевидно, что обе технологии имеют как достоинства, так и недостатки. Назвать одну из них явным лидером затруднительно, тем более что перспективы развития и совершенствования есть у той и другой. Как они покажут себя в дальнейшем, поживем и увидим. А пока выбирайте то, к чему больше лежит душа – останетесь в выигрыше в любом случае.

Технология от Samsung

Представленная широкой публике в 2010 году, матрица PLS является прямой «родственницей» IPS, что признают и сами корейские производители. Тем не менее, PLS имеет целый ряд отличий от «старшей сестры» и заслуживает отдельного описания.

Plane To Line Switching стала более дешевой альтернативой матрицы от Hitachi и позволила Samsung не обращаться всякий раз к монополистам, а создавать собственный продукт по собственной, более экономичной, технологии.

Работающая на все тех же жидких кристаллах, PLS использует принцип линейного изменения молекул, становящихся плоскими. Все секреты технологии Samsung не открывает и сегодня.

Экраны PLS обладают:

  • Высокой плотностью
  • Не искаженным изображением
  • Широким цветовым диапазоном
  • Высокой контрастностью
  • Максимально возможным углом обзора
  • Высокой скоростью отклика

PLS или IPS

Для того, чтобы увидеть разницу между двумя матрицами, нужно поставить рядом два дисплея: PLS и IPS. Только в этом случае могут (не всегда) быть заметны некоторые отличия:

  • PLS-дисплей выдает несколько более яркую картинку, нежели IPS
  • На IPS отсутствует столь неприятное, хоть и не всегда заметное глазу, мерцание.

Но заявлять, что PLS матрица превосходит IPS по всем пунктам было бы ошибкой прежде всего потому, что качество изображения зависит не только от матрицы, но и от множество других факторов.

Правильнее будет привести доводы в пользу каждой из технологий.

Плюсы IPS

Экраны на базе IPS матрицы относительно недороги, обладают высокой скоростью отклика и являются, по сути, универсальными.