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IPS硬屏

  IPS硬屏
  IPS屏幕(In-Plane Switching,平面转换)技术是日立公司于2001推出的液晶面板技术,俗称“Super TFT”。IPS屏幕就是基于TFT的一种技术,其实质还是TFT屏幕。IPS是通过使分子在各方向表观长度相同来解决视角问题。和VA液晶同为当今液晶技术的两大主流。
  硬屏就是表面附着了一层树脂的膜,如同人带眼镜一样。IPS硬屏之所以具有清晰超稳的动态显示效果,取决于其创新性的水平转换分子排列,改变了VA软屏垂直的分子排列,因而具有更加坚固稳定的液晶结构。并非表面意义上的,硬屏就是在液晶面板上加上一层硬的保护膜,为了避免液晶屏幕不受外界硬物的戳伤。
  技术原理
  相比其他面板技术(如TN面板和VA面板),IPS屏的特别之处在于不是预先给液晶分子定向成为透光模式,而是定向成为不透光的模式,透光的多少通过与液晶分子定向方向垂直的电极决定,电压越高,扭转的分子就越多,从而实现光线的精确控制。它只控制IPS液晶面板的一个偏转角度,并且偏转分子的数量能够与电压接近正比例,从而使面板的层次控制更容易实现。
  为了扩大视角,液晶分子的基本模块是V形的,并且液晶分子与面板平行,光线容易被控制在面板内部,因而漏光情况更少。在运动画面中,它能够表现更好,实现更好的对比度。
  水平分子结构
  IPS硬屏之所以具有清晰超稳的动态显示效果,取决于其创新性的水平转换分子排列,不同于其它液晶分子的垂直排列,因而具有更加坚固稳定的液晶结构。
  (图一)IPS屏与VA屏分子结构排列对比图解
  这样的分子结构,首先使IPS硬屏被触摸时不再有水纹现象,见(图二)。
  (图二)触摸时IPS屏的表现
  我们从图中可以看出,IPS屏的分子排列方式呈水平状。当遇到外界压力时,分子结构向下稍微下陷,但是整体分子还呈水平状。而普通屏屏液晶的垂直排列状,则下陷厉害,并呈倒八字形。可见,在遇到外力时,IPS液晶分子结构坚固性和稳定性远远优于普通屏,基本保持原样不变。在实物上,直接触摸IPS屏屏幕后,没有闪光现象,而普通屏屏幕则出现了大面积明显的闪光区域,也就是我们我俗称的水纹现象。
  其次是IPS屏的分子复原速度更快,因此解决了敲击时普通屏难以避免的“残影”硬伤,显示效果请见(图三)。
  (图三)IPS屏 : 触摸屏幕不会影响动态画面的画质
  正是由于不同的分子机构,导致受到外力后的分子复原程度也相差甚远。通过测试发现,IPS屏分子的复原速度比软屏分子复原速度更快。也就是说,当触摸液晶屏幕或者液晶屏受到摇晃颠簸时,软屏如果是在播放较快的动态画面时,会导致显示画面停顿,与后面的画面叠加在一起,使屏幕画面乱作一团,这就是所谓的液晶“残影”现象。而从测试中看出,硬屏的画面受到外力后,画面不会发生变化,图像照样逼真,色彩度照样鲜艳。
  (图四)分子复原对比图
  综上所述,我们可以得出一个结论:就是IPS屏液晶的稳定性和抗压性,高于普通屏液晶,动态画面表现也好于普通屏。
  优势
  动态清晰
  IPS屏技术是目前世界上最领先的液晶技术。与传统屏液晶相比,IPS屏技术的硬屏液晶响应速度更快,呈现的运动画面也更为流畅。它具有以下几个优势特点:
  1、动态画面,图像无残影
  2、动态画面,响应速度均匀
  3、动态画面,色彩无偏移
  为了检测硬屏的动态清晰度,在权威测试的“动态影像响应时间”灰阶的对比中可以看到,在60Hz画面时,IPS屏液晶的动态响应速度均比普通屏液晶快,IPS屏液晶电视在各个灰阶里都表现出均衡的“动态响应时间”。在达到极速的 120Hz时,硬屏的动态响应速度仍比软屏快,也就是说,在播放急速画面时,IPS屏仍能够很好的表现动态画面效果。
  广视角
  传统的软屏液晶电视,从侧面观看时,会发生色彩飘移现象,导致画面模糊。由于IPS硬屏具有独特的分子水平转换结构,因此,上下左右都能达到178度的可视角度,任何角度的色彩表现力都不打折扣,几乎达到了液晶显示技术的极限,基本消除了视觉上的“死角”。同时,不会像软屏那样出现色彩漂移现象,从侧面也能看到清晰的画面。
  坚固屏幕
  触摸时无残影,无水纹,IPS硬屏的物理结构稳定,在触摸时不会出现普通屏幕上不可避免的残影,闪烁的现象。IPS硬屏的分子排列方式是水平状,因此触摸时分子结构向下稍微下陷,但是整体分子还是呈水平,而分子为垂直排列方式的普通屏在触摸时分子下陷严重,结构不稳定,触摸屏幕后,IPS硬屏相对普通屏软屏具有大约快10倍的复原速度。
  专业色彩
  IPS硬屏堪比色彩专家的调色能力,能够真实呈现影像,其被广泛应用于电视台等专业领域,深受专业人士的追捧。
  通用屏幕
  随着液晶产品的发展,目前在市面上出现的各种液晶产品,电视、显示器、手机等分别采用IPS硬屏面板,并呈现出的色彩效果能够达到一致的领域。
  尺寸优势
  由于IPS屏和VA屏在面板切割工艺上的区别,一般来说IPS屏在主流尺寸上的规格时42吋和47吋,而VA屏则使用40吋和46吋规格切割,42吋的IPS屏对角线长度为106.68cm,而40吋的VA屏对角线长度为101.6cm,42吋的IPS屏比40吋的VA屏大12%。大致相当于一个5吋手机屏的大小。
  缺点
  IPS屏幕由于采用横向液晶分子排列,增加了可视角度的同时却减少了光线的穿透性,为了更好的展示亮色就要增加背光的发光度,所以漏光现象在IPS屏幕是极为普遍的,随着屏幕的加大,大面积的边缘漏光问题一直是IPS的诟病。IPS由于这种无法改善穿透性而提升背光的做法也让它失去了高对比度的竞争优势,一般IPS的静态对比度在2000:1--3000:1之间。而AV屏幕的静态对比度可以轻松达到5000:1。
  屏幕等级
  IPS主流分的是E-IPS、S-IPS、H-IPS、P-IPS。其实千元左右用的都是最差的E-IPS,也就是阉割过的IPS面板,色彩等比TN略好。AH-IPS是现在新出的一个概念,其实可以等同于最差的E-IPS,基本上差不多,根据很多官方的说法AH-IPS要比E-IPS略微出色一些,但其实差不多。可以简单的理解成,P-IPS>H-IPS>S-IPS>E-IPS,而H-IPS属于高端产品价格相对贵出了许多,而S-IPS各方面的表现就都很不错了,价格相对适中,建议选择。E-IPS属于价格相对便宜的IPS,也是通常意义的IPS。P-IPS价格较高,大部分都是一两万。
  应用范围
  由于IPS技术的性能优异,许多厂家开始大量使用硬屏,大力推广IPS硬屏技术,为消费者提供更高清晰和性能的液晶电视。硬屏液晶电视已经成为彩电行业的主流产品。
  IPS硬屏在动态清晰度、色彩还原准确、可视角度等方面的显著优势,相对于传统的软屏液晶,IPS硬屏拥有稳固的液晶分子排列结构,响应速度更快,因而在动态清晰度上具有超强的表现力,完全消除了软屏液晶显示屏在受到外界压力和摇晃时,出现的模糊及水纹扩散现象,播放极速画面时更杜绝了残影和拖尾,因此,对于时刻处在运动状态中的航天、汽车、地铁等行业均采用了IPS硬屏,以获得没有任何损耗的画质。据悉新开通的北京地铁5号线和公交车载电视就采用了IPS硬屏液晶。
  设计和印刷是对色彩要求最为苛刻的行业,在色彩的饱和度和还原准确性上都要求极高。IPS硬屏是目前显示技术中对色彩还原技术,纯黑层次更为清晰,因此,设计领域的专业人士通过使用,普遍认为IPS硬屏液晶显示器有效缩小了设计与最后出品样本之间的误差。此外,现代医学对科学检验的依赖程度越来越高,IPS硬屏理想的黑色对比效果更是有助于提高诊断的速度和准确性。
  IPS硬屏技术还使上下左右的可视角度大为延展,接近180度,在任何侧面角度内都可以观看到效果不打折扣的画质,对于航天、医疗等需要多角度观察、显示的领域,在与消费者生活密切相关的家电领域,由于其独特的优势,IPS硬屏液晶也被广泛的应用。
  业内网站口碑家电网相关负责人张金宁认为,新的电视技术,例如3D和OLED已经开始驱动高端市场,获得了电视生产商的支持。从另一方面来说,4K技术是由主流的面板制造商驱动的。像84英寸UB9800采用了LG独有的以专业品质和耐用性著称的IPS硬屏4K超高清面板,无论从哪个角度看,色彩和画质都保持一致。同时,IPS面板带来的超广视角、稳定且无拖影的画面等优势,也都表现了出来。


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贡献者
angelazhang