IPS экран - что это такое? Все о технологии IPS дисплеев

IPS экраны широко используются в современных смартфонах. Это связано с хорошим соотношением цена/качество по сравнению с AMOLED матрицами.

В статье мы разберем, что такое IPS экран, в чем его преимущества и недостатки, как он отличается от AMOLED дисплеев.

Также рассмотрим области применения IPS матриц и почему они вытеснили TFT экраны.

Что такое IPS экран

IPS (In-Plane Switching) — это тип жидкокристаллического дисплея (ЖК-дисплея), в котором молекулы жидких кристаллов параллельно расположены относительно стеклянных подложек и вращаются в плоскости параллельно им.

Эта технология была разработана в 1990-х годах для улучшения угла обзора и цветопередачи по сравнению с традиционными TN (Twisted Nematic) матрицами. За счет параллельного расположения жидких кристаллов IPS дисплеи обеспечивают широкие углы обзора, достигающие почти 180 градусов, и более точную цветопередачу по всей плоскости экрана.

• IPS экраны не имеют ограничений по углам обзора, картинка не искажается даже при крайне боковом взгляде на дисплей.
• Цвета на IPS панелях выглядят максимально естественными и точными во всем диапазоне яркости.

Технология IPS лежит в основе многих популярных типов ЖК-матриц, таких как Super IPS, Retina Display (в устройствах Apple), Infinity Display (Samsung) и других. За счет своих преимуществ IPS-дисплеи широко применяются в смартфонах, планшетах, телевизорах и профессиональных мониторах, требующих высокой точности цветопередачи.

Преимущества IPS экранов

IPS экраны обладают рядом преимуществ, которые делают их предпочтительным выбором для многих устройств. Вот основные плюсы технологии IPS:

• Широкие углы обзора: IPS панели не искажают цвета и детали изображения даже при значительно отклонении от прямого угла зрения. Это важно для совместного просмотра контента на одном экране.
• Точная цветопередача: жидкие кристаллы IPS матрицы обеспечивают естественные, насыщенные цвета без заметных цветовых сдвигов по диагонали экрана. Это критично для работы с графикой и мультимедиа контентом.
• Высокий уровень яркости и контрастности: современные IPS панели достигают впечатляющих показателей яркости и контрастности, сравнимых с AMOLED дисплеями. Глубокий черный цвет позволяет передавать богатую детализацию в темных сценах.
• Энергоэффективность: потребление энергии IPS панелей напрямую зависит от уровня яркости подсветки. Это позволяет оптимизировать энергопотребление и увеличить время автономной работы устройства.

Кроме того, IPS технология имеет низкое время отклика пикселей (на уровне 5-8 мс), что делает ее пригодной для воспроизведения динамичного контента, например, в играх. Преимущества точной цветопередачи, широких углов обзора и энергоэффективности IPS экранов особенно ценятся в смартфонах, планшетах, телевизорах и профессиональных графических мониторах.

Недостатки IPS матриц

Несмотря на явные преимущества технологии IPS, у нее есть и некоторые недостатки, которые следует учитывать:

• Высокое энергопотребление по сравнению с AMOLED: Хотя IPS дисплеи и являются энергоэффективными, но проигрывают матрицам на органических светодиодах, где каждый пиксель работает независимо и позволяет экономить заряд аккумулятора.
• Невозможность отображения истинного черного цвета: Поскольку IPS панели используют подсветку, истинный черный цвет получить сложно. Иногда это называют «серый черный» из-за небольшого просвечивания подсветки.
• Более высокая стоимость производства по сравнению с TN матрицами: IPS технология требует большей точности изготовления, что удорожает общую стоимость дисплея. Поэтому бюджетные устройства чаще используют TN экраны.
• Возможные проблемы с выгоранием пикселей: Длительное отображение статичных элементов на экране может со временем привести к неравномерному старению подсветки и выгоранию отдельных участков матрицы.

Также стоит упомянуть повышенную чувствительность IPS панелей к возникновению мерцания при регулировке яркости широтно-импульсной модуляцией, а не методом управления током подсветки. Некоторые пользователи жалуются на дискомфорт и усталость глаз при длительной работе с такими экранами. Однако современные IPS матрицы применяют технологию DC Dimming для устранения мерцания.

Сравнение IPS и AMOLED экранов

В настоящее время два основных типа дисплеев конкурируют на рынке мобильных устройств и телевизоров: IPS (жидкокристаллические) и AMOLED (органические светодиодные). Чтобы понять, какой тип лучше подходит для ваших нужд, рассмотрим ключевые различия между ними:

Выбор между IPS и AMOLED в большой степени зависит от приоритетов пользователя и сценариев использования. Если вам важны точная цветопередача, энергоэффективность и широкие углы обзора - предпочтите качественную IPS матрицу. Если приоритетны яркие, контрастные цвета и глубокий черный - AMOLED станет лучшим вариантом. Стоимость AMOLED дисплеев также выше из-за сложности производства.

Почему IPS заменили TFT матрицы

Технология IPS стала своего рода прорывом на рынке дисплеев и постепенно вытеснила традиционные TN/TFT (Twisted Nematic) матрицы. Давайте разберемся, в чем же преимущества IPS дисплеев перед TFT панелями:

• Широкие углы обзора. TFT экраны сильно теряли цвета и контраст при отклонении от нормального угла зрения. IPS матрицы практически не искажают изображение при любых ракурсах просмотра до 178°.
• Точная цветопередача без цветовых сдвигов. Параллельное расположение жидких кристаллов в IPS позволяет сохранять естественность и стабильность цветов по всей плоскости экрана.
• Более высокая контрастность и насыщенность черного. TFT матрицы ограничены в возможности достичь глубокого черного цвета из-за просвечивания подсветки. IPS лучше справляются с этой задачей.
• Энергоэффективность. IPS потребляет энергию пропорционально уровню яркости подсветки, что упрощает оптимизацию.

Также немаловажную роль сыграли технологические улучшения, позволившие существенно снизить время отклика IPS панелей и уменьшить стоимость их производства. В итоге преимущества IPS в отображении цвета, углов обзора и энергопотреблении перевесили достоинства TFT технологии, и именно они стали массово использоваться в смартфонах, планшетах и другой технике.

Области применения IPS дисплеев

Благодаря своим преимуществам в цветопередаче, углах обзора и энергоэффективности, IPS панели нашли широкое применение во многих областях, где требуется качественное отображение изображения. Вот основные сферы использования IPS дисплеев:

• Смартфоны и планшеты. Подавляющее большинство современных мобильных устройств оснащено IPS экранами. Они обеспечивают четкое изображение с естественными цветами при компактных размерах.
• Телевизоры и мониторы. IPS матрицы широко используются в телевизионных панелях и мониторах для фотографов и дизайнеров, требующих высокой точности цвета.
• Ноутбуки. В последние годы ноутбуки все чаще комплектуются качественными IPS дисплеями вместо старых TN матриц с ограниченными углами обзора.
• Автомобильная электроника. Благодаря широким углам обзора IPS панели идеально подходят для установки на передних панелях и центральных консолях автомобилей.
• Профессиональная фото/видео техника. В зеркальных фотокамерах, видеокамерах и мониторах для цветокоррекции используются IPS матрицы с расширенным цветовым охватом.

Помимо потребительской электроники, IPS дисплеи находят применение в рекламных киосках, информационных табло, промышленной автоматизации, медицинском оборудовании и других сферах требующих качественной визуализации данных под разными углами обзора.

Бюджетные смартфоны с IPS

На рынке доступных по цене мобильных устройств также можно найти смартфоны с качественными IPS дисплеями. Производители смогли снизить стоимость IPS матриц, сохранив их основные преимущества. Рассмотрим несколько интересных моделей бюджетных смартфонов с IPS экранами:

• Xiaomi Redmi Note 10. Стартовая цена около 13 000 рублей за модификацию с 4/64 ГБ памяти. 6,43" FHD+ IPS дисплей с разрешением 2400х1080 пикселей.
• Realme C25Y. Доступен по цене от 12 000 рублей за 4/64 ГБ. 6,5" IPS матрица с разрешением HD+ 1600x720 точек.
• Nokia G20. Стоимость начинается от 11 000 рублей за 4/64 ГБ. Оснащен 6,5" IPS экраном с разрешением HD+ 1600x720 пикселей.
• Samsung Galaxy A03 Core. Цена от 10 000 рублей за 2/32 ГБ. 6,5" IPS дисплей с HD+ разрешением 1600x720.
• Huawei Y7a. Можно приобрести от 13 000 рублей за 4/128 ГБ памяти. 6,67" IPS LCD экран с FHD+ разрешением 2400х1080p.

Как видно из примеров, наиболее бюджетные IPS дисплеи, как правило, имеют HD+ разрешение. Но даже такие матрицы обеспечивают приятную цветопередачу и хороший опыт использования устройства во многих повседневных задачах.

Дорогие смартфоны с IPS

IPS экраны широко используются в дорогих смартфонах благодаря отличной цветопередаче и хорошим углам обзора. По сравнению с AMOLED дисплеями, IPS менее подвержены выгоранию пикселей и дешевле в производстве.

• «iPhone 11 Pro» имеет дисплей с технологией IPS разрешением 2436 x 1125 пикселей.
• В «Samsung Galaxy S10» используется Dynamic AMOLED экран, но модели «S10e» и «S10 Lite» оснащены IPS матрицами.
• Флагман «Xiaomi Mi 10 Pro» получил AMOLED дисплей, а более доступный «Mi 10T Pro» - IPS.

Такие производители, как Apple, Samsung и Xiaomi активно используют оба типа экранов в зависимости от позиционирования и ценовой категории смартфона.

IPS экраны «прописались» во флагманских смартфонах, где раньше доминировали AMOLED дисплеи. Это связано с улучшением характеристик IPS и снижением стоимости производства по сравнению с органическими светодиодами.

Выбор IPS или AMOLED экрана

При выборе смартфона потребители часто стоят перед дилеммой - IPS или AMOLED экран. Каждая технология имеет свои преимущества и недостатки.

• IPS отличается лучшей цветопередачей и более точным белым цветом.
• У AMOLED выше контрастность и насыщенность цветов.
• IPS менее подвержен эффекту «выгорания» пикселей.

Пользователю IPS экрана проще работать при ярком солнечном свете, так как этот тип матрицы меньше отражает. AMOLED же имеет лучшую читаемость при тусклом освещении благодаря глубокому черному цвету.

Что касается энергопотребления, то «на бумаге» IPS экраны более экономичны, однако на практике современные AMOLED матрицы с технологиями энергосбережения работают не хуже.

«Выгоревшие» пиксели на AMOLED со временем могут испортить внешний вид экрана. Однако если не использовать статичные изображения и не включать максимальную яркость постоянно, то проблем с «выгоранием» скорее всего не возникнет.

IPS экраны дешевле в производстве, чем AMOLED. Поэтому смартфоны с IPS матрицами обычно стоят ниже аналогов с органическими светодиодами при прочих равных характеристиках.

Прогнозы развития технологии IPS экранов

Появление IPS матриц стало значительным прорывом в дисплейных технологиях. Качество изображения приблизилось к мониторам, улучшились углы обзора и цветопередача.

По прогнозам аналитиков, в ближайшие годы IPS дисплеи будут лишь совершенствоваться, чтобы догнать по качеству изображения AMOLED матрицы:

• Ожидается дальнейшее повышение разрешения, до 4K и выше у флагманских моделей.
• Будут увеличены углы обзора за счет усовершенствования технологии.
• Улучшатся показатели цветопередачи и контрастности.
• Снизится энергопотребление IPS матриц при сохранении яркости.

Кроме того, IPS экраны с каждым годом дешевеют. Это позволит производителям оснащать ими даже бюджетные смартфоны, полностью вытеснив устаревшие TFT матрицы.

Технология IPS будет и дальше активно применяться в смартфонах, благодаря оптимальному соотношению цена/качество. А дисплеи станут еще ярче, контрастнее и детальнее.