IPS paneli - IPS panel

IPS (düzlem içi geçiş) için bir ekran teknolojisidir sıvı kristal ekranlar (LCD'ler). Ana sınırlamalarını çözmek için tasarlanmıştır. bükülmüş nematik alan etkisi 1980'lerin sonlarında yaygın olan (TN) matris LCD'ler. Bu sınırlamalar arasında güçlü görüş açısı bağımlılığı ve düşük kaliteli renk üretimi vardı. Düzlem içi geçiş, yönünü düzenlemeyi ve değiştirmeyi içerir. moleküller of likit kristal (LC) katmanı arasında bardak substratlar. Bu, esasen bu cam plakalara paralel olarak yapılır.[1]

Tarih

TN yöntemi, tek uygulanabilir teknolojiydi. aktif matris TFT LCD'ler 1980'lerin sonunda ve 1990'ların başında. İlk paneller yukarıdan aşağıya gri tonlamalı inversiyon gösterdi.[2] ve yüksek bir yanıt süresine sahipti (bu tür bir geçiş için, 1 ms görsel olarak 5 ms'den daha iyidir). 1990'ların ortalarında, bu zayıflıkları çözebilecek yeni teknolojiler (tipik olarak IPS ve Dikey Hizalama (VA)) geliştirildi ve büyük bilgisayar ekranı paneller.

1974'te patenti alınan yaklaşımlardan biri, inter-digitated kullanmaktı. elektrotlar bir bardakta substrat sadece üretmek için Elektrik alanı esasen cam alt tabakalara paralel.[3][4] Ancak, mucit, TN ekranlardan daha üstün bu tür IPS-LCD'leri henüz uygulayamamıştır.

Kapsamlı bir analizden sonra, avantajlı moleküler düzenlemelerin ayrıntıları dosyalandı Almanya Guenter Baur ve ark. ve 9 Ocak 1990 tarihinde ABD dahil olmak üzere çeşitli ülkelerde patenti alınmıştır.[5][6] Fraunhofer Topluluğu içinde Freiburg buluş sahiplerinin çalıştığı yerlerde, bu patentleri Merck KGaA, Darmstadt, Almanya.

Kısa süre sonra, Hitachi Japonya'nın% 100'ü bu teknolojiyi geliştirmek için patent başvurusunda bulundu. Bu alandaki liderlerden biri Hitachi Araştırma Merkezi'nde çalışan Katsumi Kondo idi.[7] 1992 yılında, Hitachi'deki mühendisler, IPS teknolojisinin çeşitli pratik ayrıntılarını, ince film transistör dizi bir matris olarak ve pikseller arasında istenmeyen başıboş alanları önlemek için.[8][9] Hitachi ayrıca elektrotların şeklini optimize ederek görüş açısı bağımlılığını daha da geliştirdi (Süper IPS). NEC ve Hitachi, IPS teknolojisine dayalı aktif matris adresli LCD'lerin ilk üreticileri oldu. Bu, düz panel bilgisayar monitörleri ve televizyon ekranları için kabul edilebilir görsel performansa sahip geniş ekran LCD'leri uygulamak için bir kilometre taşıdır. 1996 yılında Samsung çok alanlı LCD'yi etkinleştiren optik desenleme tekniğini geliştirdi. Çok alanlı ve düzlem içi geçiş, daha sonra 2006 yılına kadar baskın LCD tasarımları olmaya devam etti.[10]

Daha sonra, LG Ekran ve diğer Güney Koreli, Japon ve Tayvanlı LCD üreticileri IPS teknolojisini uyarladılar.

IPS teknolojisi, TV'ler için panellerde yaygın olarak kullanılmaktadır, tablet bilgisayarlar, ve akıllı telefonlar. Özellikle hepsi Apple Inc. etiketi ile pazarlanan ürünler Retina ekran (iPhone 4 sonrası gibi,[11] iPad 3 açık,[12] iPad Mini 2 açık, Retina ekranlı MacBook Pro[13]) LED'li IPS LCD'leri içerir arkadan aydınlatma.

Hitachi IPS teknoloji geliştirme[14][15]
İsimTakma adYılAvantajıGeçirgenlik /
Kontrast Oranı		Uyarılar
Süper TFTIPS1996Geniş görüş açısı100/100
Taban seviyesi		Çoğu panel aynı zamanda true Kanal başına 8 bit renkli. Bu iyileştirmeler, başlangıçta yaklaşık 50 ms olan daha düşük bir yanıt süresi maliyetiyle geldi. IPS panelleri de oldukça pahalıydı.
Süper IPSS-IPS1998Renk kayması yok100/137IPS o zamandan beri yerini aldı S-IPS (Süper-IPS, Hitachi Ltd. 1998), iyileştirilmiş piksel yenileme zamanlamasının eklenmesiyle IPS teknolojisinin tüm avantajlarına sahip.[ölçmek ]
Gelişmiş Süper-IPSAS-IPS2002Yüksek geçirgenlik130/250AS-IPS, ayrıca geliştiren Hitachi Ltd. 2002'de önemli ölçüde iyileşir[ölçmek ] geleneksel S-IPS panellerinin, yalnızca bazılarından sonra ikinci oldukları noktaya kadar kontrast oranı S-PVA'lar.[kaynak belirtilmeli ]
IPS-ProvectusIPS-Pro2004Yüksek kontrast oranı137/313IPS Alpha Teknolojisinden daha geniş bir renk gamına sahip en yeni panel[ölçmek ] ve kontrast oranı[ölçmek ] açı parlaması olmadan PVA ve ASV ekranlarıyla eşleştirme.[kaynak belirtilmeli ]
IPS AlphaIPS-Pro2008Yüksek kontrast oranıYeni nesil IPS-Pro
IPS Alpha Yeni NesilIPS-Pro2010Yüksek kontrast oranı
LG IPS teknoloji geliştirme
İsimTakma adYılUyarılar
Yatay IPSH-IPS2007Geliştirir[ölçmek ] elektrot düzlemi düzenini bükerek kontrast oranı. Ayrıca beyazın daha doğal görünmesini sağlamak için NEC'den isteğe bağlı bir Gelişmiş Gerçek Beyaz polarize film sunar[ölçmek ]. Bu, profesyonel / fotoğraf LCD'lerinde kullanılır.[kaynak belirtilmeli ]
Gelişmiş IPSE-IPS2009Daha geniş[ölçmek ] daha düşük güçlü, daha ucuz arka ışıkların kullanılmasını sağlayan ışık iletimi için açıklık. Geliştirir[ölçmek ] çapraz görüş açısı ve daha da fazla tepki süresini 5 ms'ye düşürür.[kaynak belirtilmeli ]
Profesyonel IPSP-IPS20101,07 milyar renk (30 bit renk derinliği) sunun.[kaynak belirtilmeli ] Alt piksel başına daha fazla olası yön (256 yerine 1024) ve daha iyi bir[ölçmek ] gerçek renk derinliği.
Gelişmiş Yüksek Performanslı IPSAH-IPS2011Daha düşük güç tüketimi için iyileştirilmiş renk doğruluğu, artırılmış çözünürlük ve ÜFE ve daha fazla ışık iletimi.[16]

Teknoloji

Şematik diyagram IPS LC ekran

Uygulama

Bu durumda, her ikisi de doğrusal polarize filtreler P ve A'nın iletim eksenleri aynı yöndedir. İki cam levha arasındaki LC tabakasının 90 derece bükülmüş nematik yapısını elektrik alanı uygulanmadan elde etmek için (KAPALI durum), cam plakaların iç yüzeyleri, sınırdaki LC moleküllerini dik bir açıda hizalamak için işlenir. Bu moleküler yapı pratikte TN LCD'lerdekiyle aynıdır. Bununla birlikte, elektrotlar e1 ve e2'nin düzeni farklıdır. Aynı düzlemde ve tek bir cam plaka üzerinde olduklarından, esasen bu plakaya paralel bir elektrik alanı oluştururlar. Şema ölçeklendirilmemelidir: LC katmanı yalnızca birkaçıdır mikrometre kalın ve dolayısıyla elektrotlar arasındaki mesafeye kıyasla çok küçüktür.

LC molekülleri pozitif bir dielektriğe sahiptir. anizotropi ve kendilerini uygulanan elektrik alanına paralel uzun eksenleriyle hizalayın. İçinde KAPALI durumunda (solda gösterilmiştir), giren ışık L1 polarizör P tarafından doğrusal olarak polarize olur. Bükülmüş nematik LC katmanı, ideal olarak polarizör A'dan ışık geçmemesi için geçen ışığın polarizasyon eksenini 90 derece döndürür. AÇIK durumunda, elektrotlar arasına yeterli bir voltaj uygulanır ve LC moleküllerini diyagramın sağında gösterildiği gibi yeniden hizalayan karşılık gelen bir elektrik alanı E oluşturulur. Burada ışık L2 polarizör A'dan geçebilir.

Pratikte, LC moleküllerinin farklı bir yapısı ile diğer uygulama şemaları mevcuttur - örneğin, KAPALI durum. Her iki elektrot da aynı substrat üzerinde olduğundan TN matris elektrotlarından daha fazla yer kaplarlar. Bu aynı zamanda kontrastı ve parlaklığı da azaltır.[17]

Super-IPS daha sonra daha iyi yanıt süreleri ve renk üretimi ile tanıtıldı.[18]

Bu piksel düzeni S-IPS LCD'lerde bulunur. Bir şerit şekli genişletmek için kullanılır görüntüleme konisi.

Avantajlar

  • IPS panelleri, tüm bakış açılarından tutarlı ve doğru renkler görüntüler.[19] Farklı bakış açıları altında renk tutarlılığı ile ilgili olarak IPS ile TN panellerin son teknoloji ürünü (2014) karşılaştırması web sitesinde görülebilir. Japonya Ekranı Inc.[20]
  • TN LCD'lerin aksine, IPS panelleri dokunulduğunda rengi açmaz veya kuyruk göstermez. Bu, dokunmatik ekranlı cihazlar için önemlidir. akıllı telefonlar ve tabletler.[21]
  • IPS panelleri net görüntüler ve kararlı yanıt süresi sunar.[17]

Dezavantajları

  • IPS paneller, TN panellere göre% 15'e kadar daha fazla güç gerektirir.[22]
  • IPS panellerinin üretimi TN panellerden daha pahalıdır.
  • IPS panelleri daha uzun tepki süreleri TN panellere göre.[23]
  • IPS panelleri bazen bir kusura karşı savunmasızdır Arka Işık Kanaması

Alternatif teknolojiler

Uçaktan Hatta Geçiş (PLS)

2010'un sonlarına doğru Samsung Electronics Öncelikle LG Display tarafından üretilen popüler IPS teknolojisine bir alternatif sağlamak amacıyla Super PLS'yi (Düzlemden Hataya Anahtarlama) tanıttı. Bu, "IPS tipi" bir panel teknolojisidir ve performans özellikleri, teknik özellikleri ve karakteristikleri açısından LG Display'in sunduğu ürünlere çok benzer. Samsung, yerine PLS panellerini benimsedi AMOLED paneller, çünkü geçmişte AMOLED panellerinin tam olarak gerçekleştirilmesinde zorluklar vardı. HD çözünürlük mobil cihazlar. PLS teknolojisi, LG Display'in IPS teknolojisine benzer şekilde Samsung'un geniş görüş açılı LCD teknolojisiydi.[24]

Samsung, IPS'ye göre Super PLS'nin (genellikle sadece "PLS" olarak anılır) aşağıdaki avantajlarını öne sürdü:[25]

  • Görüş açısında daha fazla gelişme
  • Parlaklıkta yüzde 10 artış
  • Üretim maliyetlerinde yüzde 15'e varan düşüş
  • Artan görüntü kalitesi
  • Esnek panel

Gelişmiş Hiper Görüntüleme Açısı (AHVA)

2012 yılında AU Optronics, AHVA olarak adlandırılan kendi IPS tipi teknolojisine yatırım yapmaya başladı. Bu, uzun süredir devam eden AMVA teknolojisi ile karıştırılmamalıdır ( VA tipi teknolojisi). Performans ve özellikler, LG Display'in IPS ve Samsung'un PLS tekliflerine çok benzer kaldı. İlk 144 Hz uyumlu IPS tipi paneller, yüksek yenileme hızına sahip IPS tipi paneller sağlamak için Samsung ve LG Ekranı yenerek AUO tarafından 2014 yılının sonlarında (ilk olarak 2015'in başında kullanıldı) üretildi.[26][27]

Üreticiler

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ a b Cross, Jason (18 Mart 2012). "Dijital Ekranların Açıklaması". TechHive. Bilgisayar Dünyası. s. 4. Arşivlendi 2 Nisan 2015 tarihinde orjinalinden. Alındı 19 Mart 2015.
  2. ^ "TFT Teknolojisi: İzleme açısını geliştirme". Riverdi (TFT Modül Üreticisi). Arşivlenen orijinal 23 Nisan 2016'da. Alındı 5 Kasım 2016. Bununla birlikte, [bükülmüş nematik] gri tonlamalı ters çevirme denen fenomenden muzdariptir. Bu, ekranın, belirtilen izleme açısını aştıktan sonra görüntü renklerinin aniden değiştiği bir görüş tarafına sahip olduğu anlamına gelir. (resme bakın Ters Çevirme Etkisi )
  3. ^ "Bibliyografik veriler: US3834794 (A) - 1974-09-10". Espacenet.com. Alındı 9 Ekim 2013.
  4. ^ ABD Patenti 3,834,794 : R. Soref, Sıvı kristal elektrik alan algılama ölçüm ve görüntüleme cihazı, 28 Haziran 1973'te dosyalanmış.
  5. ^ "Bibliyografik veriler: US5576867 (A) - 1996-11-19". Espacenet.com. Alındı 9 Ekim 2013.
  6. ^ BİZE 5576867  patent
  7. ^ "2014 SID Onurları ve Ödülleri". SID informationdisplay.org. Arşivlenen orijinal 16 Nisan 2014. Alındı 4 Temmuz 2014.
  8. ^ "Espacenet - Bibliyografik veriler". Worldwide.espacenet.com. 28 Ocak 1997. Alındı 15 Ağustos 2014.
  9. ^ ABD Patenti 5.598.285 : K. Kondo, H. Terao, H. Abe, M. Ohta, K. Suzuki, T. Sasaki, G. Kawachi, J. Ohwada, Sıvı kristal görüntüleme cihazı18 Eylül 1992'de ve 20 Ocak 1993'te dosyalanmış.
  10. ^ "Optik Desenleme" (PDF). Doğa. 22 Ağustos 1996. Alındı 13 Haziran 2008.
  11. ^ Teknik özellikler iPhone 5c Arşivlendi 31 Ekim 2013 Wayback Makinesi
  12. ^ İPad modellerinin karşılaştırması Arşivlendi 24 Ekim 2012 Wayback Makinesi
  13. ^ Teknik özellikler Retina ekranlı Mac Book Pro Arşivlendi 8 Ocak 2014 Wayback Makinesi
  14. ^ IPS-Pro (Gelişen IPS teknolojisi) Arşivlendi 29 Mart 2010 Wayback Makinesi
  15. ^ "Arşivlenmiş kopya" (PDF). Arşivlenen orijinal (PDF) 15 Kasım 2012'de. Alındı 24 Kasım 2013.CS1 Maint: başlık olarak arşivlenmiş kopya (bağlantı)
  16. ^ tech2 Haber Ekibi. "LG, Süper Yüksek Çözünürlüklü AH-IPS Ekranlarını Duyurdu". Firstpost.com. Arşivlendi 11 Aralık 2015 tarihinde orjinalinden. Alındı 10 Aralık 2015.
  17. ^ a b Baker, Simon (30 Nisan 2011). "Panel Teknolojileri: TN Film, MVA, PVA ve IPS Açıklaması". Tftcentral.co.uk. Arşivlendi 29 Haziran 2017 tarihinde orjinalinden. Alındı 13 Ocak 2012.[güvenilmez kaynak? ]
  18. ^ "LCD Panel Teknolojisi Açıklaması". PChardwarehelp.com. Arşivlenen orijinal 14 Ocak 2012'de. Alındı 13 Ocak 2012.[güvenilmez kaynak? ]
  19. ^ LG Display tarafından yapılan karşılaştırmalar Arşivlendi 13 Ocak 2013 Wayback Makinesi
  20. ^ Japan Display Inc. tarafından yapılan IPS ve TN'nin görsel karşılaştırması Arşivlendi 28 Mart 2014 Wayback Makinesi
  21. ^ IPS "Kararlı Panel" Arşivlendi 2 Mayıs 2015 at Wayback Makinesi
  22. ^ Ivankov, Alex (1 Eylül 2016). "IPS ekran teknolojisinin avantajları ve dezavantajları". Günlük Sürüm. Arşivlenen orijinal 26 Eylül 2017. Alındı 25 Eylül 2017.
  23. ^ "Ekran ve Grafik Kılavuzu". Pennsylvania Üniversitesi. Alındı 14 Şubat 2019.
  24. ^ "Samsung, AMOLED Yerine IPS Kullanıyor: Neden?". seoul.co.kr. Arşivlendi 21 Aralık 2012 tarihinde orjinalinden. Alındı 9 Kasım 2012.
  25. ^ "Samsung PLS, iPad'ler gibi IPS ekranları iyileştiriyor, maliyeti daha düşük". Electronista.com. Arşivlendi 27 Ekim 2012 tarihinde orjinalinden. Alındı 30 Ekim 2012.
  26. ^ "AU Optronics, 144 Hz yenileme IPS tipi ekran panelleri geliştiriyor". Arşivlendi 17 Mayıs 2015 tarihinde orjinalinden.
  27. ^ "144Hz IPS-tipi Paneller Geliştirildi - 1440p de". Arşivlendi 18 Mayıs 2015 tarihinde orjinalinden.

Dış bağlantılar