IPS-матриці. Види та особливості. PLS та IPS

In-Plane Switching (також Super Fine TFT) — технологія виготовлення рідкокристалічних дисплеїв. Технологія IPS або SFT (Super Fine TFT) була розроблена компаніями Hitachi та NEC  у 1996 році як альтернатива TN-технології (Twisted Nematic).

Ці компанії використовують дві різні назви для однієї технології: NEC застосовує «SFT», а Hitachi — «IPS». Технологія була створена для усунення недоліків TN + film. Завдяки IPS вдалося досягти збільшення кута огляду до 178°, покращено контрастність і передачу кольорів, проте час відгуку залишився на низькому рівні. TN-матриці зазвичай мають кращий час відгуку, ніж IPS, але не завжди. Наприклад, під час переходів відтінків сірого IPS-матриці демонструють кращу продуктивність.

Також ця матриця стійка до натискань. Дотик до TN- або VA-матриці викликає «хвилювання» або певну реакцію на екрані, у той час як IPS-матриці такого ефекту не мають.

Крім того, офтальмологи підтверджують, що IPS-матриці більш комфортні для очей.

Таким чином, IPS-матриці забезпечують яскраве і чітке зображення незалежно від кута огляду, що робить їх оптимальними для перегляду веб-сторінок, фільмів, а найголовніше — для обробки зображень та перегляду фотографій.

На сьогодні IPS-матриці є єдиними серед РК-моніторів, що передають повну глибину кольору RGB — 24 біти, по 8 біт на канал. Раніше технологія IPS використовувалася виключно в професійних моніторах, оскільки вона найбільш точно передавала кольорову гаму серед усіх технологій виробництва РК-панелей. Проте компанія LG зробила революційний крок, вивівши її на масовий ринок.

Станом на 2012 рік було випущено багато моніторів з IPS-матрицями (наприклад, e-IPS виробництва LG Display), що мають 6-біт на канал. Старі TN-матриці також мають 6-біт на канал, як і частина MVA.

На сьогодні IPS витіснена технологією H-IPS, яка успадковує всі переваги IPS, водночас зменшуючи час відгуку та підвищуючи контрастність. Колірна передача найкращих H-IPS панелей не поступається традиційним ЕЛТ-моніторам. H-IPS та дешевша e-IPS активно використовуються в панелях розміром від 20 дюймів. Виробниками панелей за цією технологією залишаються LG Display, Dell, NEC, Samsung та Chimei.

Види IPS-матриць

• IPS (Super TFT) — базовий рівень технології. Основна перевага — широкі кути огляду. Більшість панелей підтримують реалістичну передачу кольорів (8-біт на канал).
• S-IPS (Super-IPS) — удосконалена версія IPS з меншим часом відгуку.
• AS-IPS (Advanced Super-IPS) — розроблена компанією Hitachi, з покращеною контрастністю, наближеною до S-PVA панелей.
• H-IPS (Horizontal IPS) — має ще вищу контрастність і більш однорідну поверхню екрана.
• H-IPS A-TW (Horizontal IPS with Advanced True Wide Polarizer) — розроблена LG Display для NEC. Має спеціальний фільтр True White, який покращує передачу білого кольору та усуває ефект «світіння» під кутом. Використовується у професійних моніторах.
• IPS-Pro (IPS-Provectus) — панелі IPS Alpha з розширеною кольоровою гамою та високою контрастністю без ефекту «світіння».
• AFFS (Advanced Fringe Field Switching, неофіційна назва — S-IPS Pro) — покращена технологія з більшою яскравістю, ширшими кутами огляду та меншими відстанями між пікселями. Застосовується в планшетах.
• e-IPS (Enhanced IPS) — бюджетна версія з нижчим енергоспоживанням та часом відгуку 5 мс.
• P-IPS (Professional IPS) — підтримує 1,07 мільярда кольорів (30-бітна глибина). Має більше варіантів розташування субпікселів (1024 замість 256), що покращує передачу кольорів.
• AH-IPS (Advanced High Performance IPS) — удосконалена передача кольорів, підвищена роздільна здатність та PPI, знижене енергоспоживання.

З моменту написання оригінальної статті в 2013 році технологія IPS (In-Plane Switching) значно еволюціонувала, адаптуючись до сучасних вимог користувачів та технологічних тенденцій.

Основні досягнення та оновлення в технології IPS до 2025 року:

• Покращена передача кольору та контрастність: Сучасні IPS-панелі, такі як Nano IPS від LG, забезпечують глибші чорні відтінки та підвищену контрастність до 3000:1, що раніше було досяжне лише для інших типів матриць.
• Збільшена частота оновлення: Відповідаючи на потреби геймерів та професіоналів, IPS-дисплеї тепер підтримують частоту оновлення до 500 Гц, забезпечуючи плавне відображення динамічних сцен.
• Розширені можливості підключення: Інтеграція стандарту Thunderbolt 5 у новітні IPS-монітори, такі як LG UltraFine 6K, забезпечує швидку передачу даних та розширює функціональність дисплеїв.
• Розширене колірне охоплення: Сучасні IPS-дисплеї забезпечують 100% охоплення колірного простору DCI-P3 та підтримують HDR10+, що гарантує насиченість та точність кольорів.
• Зменшене енергоспоживання: Завдяки вдосконаленим технологіям підсвічування та оптимізації роботи пікселів, сучасні IPS-панелі споживають менше енергії, що сприяє екологічності та економії ресурсів.

Технологія PLS

PLS-матриця (Plane-to-Line Switching) була розроблена компанією Samsung як альтернатива IPS і вперше представлена у грудні 2010 року. Це технологія матриць, яка забезпечує покращену яскравість, передачу кольорів та широкі кути огляду.

Переваги:

• Вища щільність пікселів у порівнянні з IPS (і аналогічна *VA/TN).
• Висока яскравість та гарна передача кольорів.
• Широкі кути огляду.
• Повне покриття діапазону sRGB.
• Низьке енергоспоживання, порівняне з TN.

Недоліки:

• Час відгуку (5—10 мс) — на рівні S-IPS, краще, ніж у *VA, але гірше, ніж у TN.

PLS та IPS

Samsung не надавала детального опису технології PLS. Незалежні дослідження під мікроскопом не виявили відмінностей між PLS та IPS. Непрямим підтвердженням того, що PLS є варіацією IPS, став судовий позов Samsung проти LG, в якому стверджувалося, що AH-IPS від LG є модифікацією PLS.

Станом на початок 2025 року, PLS-матриці продовжують використовуватися в моніторах Samsung. Однак, у сучасних моделях Samsung часто застосовує інші технології матриць, такі як OLED та QLED, для досягнення вищої якості зображення. На ринку також представлені монітори з PLS-матрицями від інших виробників. Наприклад, монітор Acer KA242YEBI (UM.QX2EE.E05) оснащений PLS-матрицею та пропонує діагональ 23,8 дюйма з роздільною здатністю Full HD (1920×1080).

Монітори, оснащені IPS матрицею

5K монітори з IPS матрицею

SAMSUNG ViewFinity S9 5K S27C900 (IPS)

4K монітори з IPS матрицею, що підтримують частоту вище 120Hz

DELL AW2725QF (IPS)

ASUS ROG Strix XG27UCG (Fast IPS)

LG UltraGear 27GP95RP-B (NanoIPS)