ما هو IPS. مصفوفة IPS: ما هو - دليل مفصل

وأيضًا تستخدم جميع شاشات الكمبيوتر المحمول مصفوفات ذات ألوان 18 بت (6 بت لكل قناة RGB)، ويتم محاكاة 24 بت عن طريق الوميض مع ثبات الألوان.

في البداية، وجدت شاشات LCD الصغيرة (ذات عمر الخدمة القصير) تطبيقًا في ساعات اليد، والآلات الحاسبة، والمؤشرات، وما إلى ذلك.

أصبحت الشاشات الكبيرة تستخدم على نطاق واسع مع انتشار أجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة، والتي يتزايد الطلب عليها.

تحديد

أهم خصائص شاشات LCD:

• نوع المصفوفة - التكنولوجيا التي يتم من خلالها صنع شاشة LCD.
• فئة المصفوفة - وفقًا للمواصفة ISO 13406-2، يتم تقسيمها إلى أربع فئات.
• الدقة - الأبعاد الأفقية والرأسية، معبرًا عنها بالبكسل. على عكس شاشات CRT، تتمتع شاشات LCD بدقة وضوح واحدة ثابتة، ويتم تحقيق الباقي عن طريق الاستيفاء. (تحتوي شاشات CRT أيضًا على عدد ثابت من وحدات البكسل، والتي تتكون أيضًا من نقاط حمراء وخضراء وزرقاء. ومع ذلك، نظرًا لطبيعة التكنولوجيا، فإن الاستيفاء ليس ضروريًا عند عرض درجات الدقة غير القياسية.)
• حجم النقطة (حجم البكسل) هو المسافة بين مراكز وحدات البكسل المجاورة. ترتبط مباشرة بالحل المادي.
• نسبة أبعاد الشاشة (التنسيق النسبي) - نسبة العرض إلى الارتفاع (5:4، 4:3، 3:2 (15÷10)، 8:5 (16÷10)، 5:3 (15÷9)، 16: 9، الخ.)
• القطر الظاهر هو حجم اللوحة نفسها، مقاسًا قطريًا. تعتمد مساحة شاشات العرض أيضًا على التنسيق: تحتوي الشاشة بتنسيق 4:3 على مساحة أكبر من الشاشة بتنسيق 16:9 بنفس القطر.
• التباين هو نسبة سطوع النقاط الأفتح والأغمق عند سطوع إضاءة خلفية معين. تستخدم بعض الشاشات مستوى إضاءة خلفي متكيفًا باستخدام مصابيح إضافية، ولا ينطبق رقم التباين المعطى لها (ما يسمى بالديناميكي) على الصورة الثابتة.
• السطوع هو مقدار الضوء المنبعث من شاشة العرض، ويتم قياسه عادةً بالشمعة لكل متر مربع.
• وقت الاستجابة هو الحد الأدنى من الوقت اللازم للبكسل لتغيير سطوعه. مكون من كميتين:
  • وقت التخزين المؤقت ( تأخر الإدخال). تتداخل القيمة العالية مع الألعاب الديناميكية؛ عادة ما يبقى صامتا؛ يتم قياسها بالمقارنة مع شريط سينمائي في التصوير عالي السرعة. الآن (2011) خلال 20-50 مللي ثانية؛ في بعض النماذج المبكرة وصلت إلى 200 مللي ثانية.
  • وقت التبديل هو ما هو مشار إليه في مواصفات الشاشة. القيمة العالية تؤدي إلى انخفاض جودة الفيديو؛ طرق القياس غامضة. الآن في جميع الشاشات تقريبًا، يبلغ وقت التبديل المذكور 2-6 مللي ثانية.
• زاوية العرض - الزاوية التي يصل عندها انخفاض التباين إلى قيمة معينة يتم حسابها بشكل مختلف بالنسبة لأنواع مختلفة من المصفوفات ومن قبل شركات مصنعة مختلفة، وفي كثير من الأحيان لا يمكن مقارنتها. تشير بعض الشركات المصنعة في تلك. في معلمات شاشاتهم، زوايا مشاهدة مثل: CR 5:1 - 176/176°، CR 10:1 - 170/160°. يشير الاختصار CR (نسبة التباين) إلى مستوى التباين عند زوايا مشاهدة محددة بالنسبة إلى العمودي على الشاشة. عند زوايا عرض 170 درجة/160 درجة، يتم تقليل التباين في وسط الشاشة إلى قيمة لا تقل عن 10:1، عند زوايا عرض 176 درجة/176 درجة - إلى ما لا يقل عن 5:1.

جهاز

بكسل فرعي لشاشة LCD الملونة

من الناحية الهيكلية، تتكون الشاشة من مصفوفة LCD (صفيحة زجاجية، توجد بين طبقاتها بلورات سائلة)، ومصادر إضاءة للإضاءة، وحزام تلامس وإطار (علبة)، غالبًا من البلاستيك، بإطار معدني متين.

يتكون كل بكسل من مصفوفة LCD من طبقة من الجزيئات بين قطبين كهربائيين شفافين، واثنين من مرشحات الاستقطاب، التي تكون مستويات استقطابها (عادة) متعامدة. إذا لم تكن هناك بلورات سائلة، فسيتم حجب الضوء المنقول بواسطة الفلتر الأول بالكامل تقريبًا بواسطة الفلتر الثاني.

تتم معالجة سطح الأقطاب الكهربائية الملامسة للبلورات السائلة خصيصًا لتوجيه الجزيئات في اتجاه واحد في البداية. في مصفوفة TN، تكون هذه الاتجاهات متعامدة بشكل متبادل، وبالتالي فإن الجزيئات، في غياب التوتر، تصطف في بنية حلزونية. يكسر هذا الهيكل الضوء بحيث يدور مستوى استقطابه قبل المرشح الثاني ويمر الضوء من خلاله دون خسارة. وبصرف النظر عن امتصاص نصف الضوء غير المستقطب بواسطة المرشح الأول، يمكن اعتبار الخلية شفافة.

إذا تم تطبيق الجهد على الأقطاب الكهربائية، فإن الجزيئات تميل إلى الاصطفاف في اتجاه المجال الكهربائي، مما يشوه هيكل المسمار. في هذه الحالة، تتصدى القوى المرنة لهذا، وعندما يتم إيقاف الجهد، تعود الجزيئات إلى موضعها الأصلي. مع وجود قوة مجال كافية، تصبح جميع الجزيئات تقريبًا متوازية، مما يؤدي إلى بنية معتمة. من خلال تغيير الجهد، يمكنك التحكم في درجة الشفافية.

إذا تم تطبيق جهد ثابت لفترة طويلة، فقد يتحلل الهيكل البلوري السائل بسبب هجرة الأيونات. لحل هذه المشكلة، يتم استخدام التيار المتردد أو تغيير قطبية المجال في كل مرة تتم فيها معالجة الخلية (نظرًا لأن التغيير في الشفافية يحدث عند تشغيل التيار، بغض النظر عن قطبيته).

في المصفوفة بأكملها، من الممكن التحكم في كل خلية على حدة، ولكن مع زيادة عددها، يصبح من الصعب تحقيق ذلك، مع زيادة عدد الأقطاب الكهربائية المطلوبة. لذلك، يتم استخدام عنونة الصفوف والأعمدة في كل مكان تقريبًا.

يمكن أن يكون الضوء الذي يمر عبر الخلايا طبيعيًا - منعكسًا من الركيزة (في شاشات LCD بدون إضاءة خلفية). ولكن يتم استخدامه في كثير من الأحيان، بالإضافة إلى كونه مستقلاً عن الإضاءة الخارجية، فإنه يعمل أيضًا على تثبيت خصائص الصورة الناتجة.

من ناحية أخرى، تتمتع شاشات LCD أيضًا ببعض العيوب، والتي غالبًا ما يصعب التخلص منها بشكل أساسي، على سبيل المثال:

غالبًا ما تُعتبر شاشات OLED (مصفوفة الصمام الثنائي العضوي الباعث للضوء) تقنية واعدة يمكن أن تحل محل شاشات LCD، ولكنها واجهت صعوبات في الإنتاج الضخم، خاصة بالنسبة للمصفوفات ذات القطر الكبير.

التقنيات

التقنيات الرئيسية في تصنيع شاشات LCD: TN+film، IPS (SFT، PLS) وMVA. وتختلف هذه التقنيات في هندسة الأسطح والبوليمر ولوحة التحكم والقطب الأمامي. إن نقاء ونوع البوليمر ذو خصائص البلورات السائلة المستخدمة في تصميمات محددة له أهمية كبيرة.

زمن الاستجابة لشاشات LCD المصممة باستخدام تقنية SXRD. شاشة عاكسة من السيليكون X-tal - مصفوفة بلورية سائلة عاكسة من السيليكون)، تم تقليلها إلى 5 مللي ثانية.

تي ان + فيلم

TN + film (Twisted Nematic + film) هو أبسط التقنيات. كلمة فيلمباسم التقنية يعني طبقة إضافية تستخدم لزيادة زاوية الرؤية (من 90 إلى 150 درجة تقريبًا). في الوقت الحالي، غالبًا ما يتم حذف فيلم البادئة، حيث يتم استدعاء هذه المصفوفات ببساطة TN. لم يتم بعد العثور على طريقة لتحسين التباين وزوايا المشاهدة لألواح TN، ويعد وقت استجابة هذا النوع من المصفوفات حاليًا من أفضل الأوقات، لكن مستوى التباين ليس كذلك.

تعمل مجموعة أفلام TN+ على النحو التالي: عندما لا يتم تطبيق أي جهد على البكسلات الفرعية، تدور البلورات السائلة (والضوء المستقطب الذي تنقله) بمقدار 90 درجة بالنسبة لبعضها البعض في المستوى الأفقي في الفراغ بين اللوحين. وبما أن اتجاه استقطاب المرشح على اللوحة الثانية يساوي 90 درجة تمامًا مع اتجاه استقطاب المرشح على اللوحة الأولى، فإن الضوء يمر عبره. إذا كانت وحدات البكسل الفرعية الحمراء والخضراء والزرقاء مضاءة بالكامل، فستظهر نقطة بيضاء على الشاشة.

وتشمل مزايا هذه التكنولوجيا أقصر وقت استجابة بين المصفوفات الحديثة، فضلا عن التكلفة المنخفضة. العيوب: تسليم الألوان أسوأ، زوايا مشاهدة أصغر.

IPS (SFT)

AS-IPS (متقدمة سوبر IPS- نظام IPS الفائق الممتد) - تم تطويره أيضًا بواسطة شركة هيتاشي في عام 2002. تتعلق التحسينات بشكل أساسي بمستوى التباين في لوحات S-IPS التقليدية، مما يجعلها أقرب إلى تباين لوحات S-PVA. يتم استخدام AS-IPS أيضًا كاسم لشاشات NEC (على سبيل المثال NEC LCD20WGX2) استنادًا إلى تقنية S-IPS التي طورها اتحاد LG.Philips.

اتش-IPS A-TW (IPS أفقية مع مستقطب عريض حقيقي متطور ) - تم تطويره بواسطة LG.Philips لصالح شركة NEC. إنها لوحة H-IPS مزودة بمرشح ألوان TW (أبيض حقيقي) لجعل اللون الأبيض أكثر واقعية وزيادة زوايا المشاهدة دون تشويه الصورة (يتم التخلص من تأثير توهج لوحات LCD بزاوية - ما يسمى "التوهج" تأثير") . يُستخدم هذا النوع من اللوحات لإنشاء شاشات احترافية عالية الجودة.

AFFS (تبديل المجال الهامشي المتقدم ، اسم غير رسمي - S-IPS Pro) هو تحسين إضافي لـ IPS، تم تطويره بواسطة BOE Hydis في عام 2003. مكنت القوة المتزايدة للمجال الكهربائي من تحقيق زوايا مشاهدة وسطوع أكبر، بالإضافة إلى تقليل المسافة بين البكسل. تُستخدم شاشات العرض المستندة إلى AFFS بشكل أساسي في أجهزة الكمبيوتر اللوحية، وعلى المصفوفات المصنعة بواسطة شركة Hitachi Displays.

تطوير تقنية Super Fine TFT من شركة NEC

اسم	تسمية قصيرة	سنة	ميزة	ملحوظات
شاشة TFT فائقة النعومة	S.F.T.	1996	زوايا مشاهدة واسعة، ولون أسود عميق	. ومع تحسين عرض الألوان، أصبح السطوع أقل قليلاً.
إس إف تي المتقدم	أ-SFT	1998	أفضل وقت للاستجابة	لقد تطورت التكنولوجيا إلى A-SFT (Advanced SFT, Nec Technologies Ltd. في عام 1998)، مما أدى إلى تقليل وقت الاستجابة بشكل كبير.
SFT فائق التقدم	SA-SFT	2002	شفافية عالية	تم تطوير SA-SFT بواسطة شركة Nec Technologies Ltd. وفي عام 2002، تم تحسين الشفافية بمقدار 1.4 مرة مقارنة بـ A-SFT.
SFT متقدم للغاية	UA-SFT	2004	شفافية عالية تسليم اللون تباين عالي	يسمح بتحقيق شفافية أكبر بمقدار 1.2 مرة مقارنةً بـ SA-SFT، وتغطية 70% لنطاق ألوان NTSC وزيادة التباين.

تطوير تقنية IPS من شركة هيتاشي

اسم	تسمية قصيرة	سنة	ميزة	الشفافية/ مقابلة	ملحوظات
سوبر تي اف تي	IPS	1996	زوايا مشاهدة واسعة	100/100 مستوى أساسي من	تدعم معظم اللوحات أيضًا عرض الألوان الواقعي (8 بت لكل قناة). جاءت هذه التحسينات على حساب أوقات استجابة أبطأ، في البداية حوالي 50 مللي ثانية. وكانت لوحات IPS باهظة الثمن أيضًا.
سوبر IPS	إس-آي بي إس	1998	لا يوجد تحول اللون	100/137	تم استبدال تقنية IPS بـ S-IPS (Super-IPS, Hitachi Ltd. في عام 1998)، والتي ترث جميع مزايا تقنية IPS مع تقليل وقت الاستجابة
تقنية Super-IPS المتقدمة	AS-IPS	2002	شفافية عالية	130/250	AS-IPS، تم تطويره أيضًا بواسطة شركة Hitachi Ltd. في عام 2002، تم تحسين تباين لوحات S-IPS التقليدية بشكل أساسي إلى مستوى أصبحت فيه في المرتبة الثانية بعد بعض لوحات S-PVA.
IPS-بروفيكتوس	IPS-برو	2004	تباين عالي	137/313	تقنية لوحة IPS Alpha مع نطاق ألوان أوسع وتباين يمكن مقارنته بشاشات PVA وASV بدون توهج الزوايا.
اي بي اس ألفا	IPS-برو	2008	تباين عالي		الجيل القادم من IPS-Pro
IPS ألفا الجيل القادم	IPS-برو	2010	تباين عالي		هيتاشي تنقل التكنولوجيا إلى باناسونيك

تطوير تقنية IPS من إل جي

اسم	تسمية قصيرة	سنة	ملحوظات
سوبر IPS	إس-آي بي إس	2001	تظل LG Display واحدة من الشركات المصنعة الرئيسية للألواح التي تعتمد على تقنية Hitachi Super-IPS.
تقنية Super-IPS المتقدمة	AS-IPS	2005	تحسين التباين مع التدرج اللوني الموسع.
IPS الأفقي	خَواصِر	2007	وقد تم تحقيق تباين أكبر وسطح شاشة أكثر اتساقًا بصريًا. بالإضافة إلى ذلك، ظهرت تقنية True Wide Polarizer المتقدمة المستندة إلى فيلم الاستقطاب NEC لتحقيق زوايا مشاهدة أوسع والقضاء على التوهج عند النظر إليها بزاوية. يستخدم في أعمال الجرافيك الاحترافية.
تعزيز IPS	IPS الإلكترونية	2009	تحتوي على فتحة أوسع لزيادة نقل الضوء عندما تكون وحدات البكسل مفتوحة بالكامل، مما يسمح باستخدام الإضاءة الخلفية التي تكون أرخص في الإنتاج وتستهلك طاقة أقل. تم تحسين زاوية العرض القطرية، وتم تقليل وقت الاستجابة إلى 5 مللي ثانية.
IPS المهنية	ف-آي بي إس	2010	يوفر 1.07 مليار لون (عمق ألوان 30 بت). المزيد من اتجاهات البكسل الفرعي الممكنة (1024 مقابل 256) وعمق ألوان حقيقي أفضل.
تقنية IPS المتقدمة عالية الأداء	آه-IPS	2011	تحسين عرض الألوان، وزيادة الدقة ومؤشر أسعار المنتجين، وزيادة السطوع وتقليل استهلاك الطاقة.

مفا/بفا

مصفوفات MVA/PVA (VA هي اختصار لـ انحياز عمودي- المحاذاة العمودية) تعتبر بمثابة حل وسط بين TN وIPS، سواء من حيث التكلفة أو من حيث خصائص المستهلك.

تكنولوجيا مفا ( محاذاة عمودية متعددة المجالات ) تم تطويره بواسطة Fujitsu كحل وسط بين تقنيات TN وIPS. تبلغ زوايا العرض الأفقية والرأسية لمصفوفات MVA 160 درجة (في طرز الشاشات الحديثة تصل إلى 176-178 درجة)، وبفضل استخدام تقنيات التسارع (RTC)، فإن هذه المصفوفات ليست بعيدة عن TN+Film في وقت الاستجابة. إنها تتجاوز بشكل كبير خصائص الأخيرة من حيث عمق الألوان ودقة استنساخها.

MVA هي خليفة تقنية VA التي قدمتها شركة Fujitsu في عام 1996. عند إيقاف تشغيل الجهد، تتم محاذاة البلورات السائلة لمصفوفة VA بشكل عمودي على المرشح الثاني، أي أنها لا تنقل الضوء. عند تطبيق الجهد الكهربائي، تدور البلورات بمقدار 90 درجة وتظهر نقطة ضوئية على الشاشة. كما هو الحال في مصفوفات IPS، لا تنقل وحدات البكسل الضوء في حالة عدم وجود جهد كهربائي، لذلك عندما تفشل تظهر كنقاط سوداء.

تتمثل مزايا تقنية MVA في اللون الأسود العميق (عند النظر إليها بشكل عمودي) وغياب كل من البنية البلورية الحلزونية والمجال المغناطيسي المزدوج. عيوب MVA مقارنة بـ S-IPS: فقدان التفاصيل في الظل عند عرضها بشكل عمودي، واعتماد توازن ألوان الصورة على زاوية المشاهدة.

نظائرها من MVA هي التقنيات:

• بولي ( محاذاة عمودية منقوشة) من سامسونج.
• Super PVA من سوني-سامسونج (S-LCD).
• Super MVA من CMO.

الرجاء

مصفوفة الثابتة والمتنقلة ( التبديل من الطائرة إلى الخط) تم تطويره بواسطة Samsung كبديل لـ IPS وتم عرضه لأول مرة في ديسمبر 2010. ومن المتوقع أن تكون هذه المصفوفة أرخص بنسبة 15% من IPS.

مزايا:

• كثافة البكسل أعلى مقارنةً بـ IPS (وتشبه *VA/TN)؛
• سطوع عالية وتجسيد اللون الجيد.
• زوايا مشاهدة كبيرة
• تغطية إس آر جي بي كاملة؛
• استهلاك منخفض للطاقة مقارنة بـ TN.

عيوب:

• وقت الاستجابة (5-10 مللي ثانية) مشابه لـ S-IPS، أفضل من *VA، ولكنه أسوأ من TN؛
• تباين أقل (600:1) من جميع أنواع المصفوفات الأخرى؛
• إضاءة غير متساوية.

الإضاءة الخلفية

البلورات السائلة نفسها لا تتوهج. لكي تكون الصورة على شاشة الكريستال السائل مرئية، تحتاج. يمكن أن يكون المصدر خارجيًا (على سبيل المثال، الشمس) أو مدمجًا (الإضاءة الخلفية). عادةً ما توجد مصابيح الإضاءة الخلفية المدمجة خلف طبقة البلورات السائلة وتتألق من خلالها (على الرغم من وجود الإضاءة الجانبية أيضًا، على سبيل المثال، في الساعات).

الإضاءة الخارجية

تستخدم شاشات العرض أحادية اللون في ساعات اليد والهواتف المحمولة الإضاءة الخارجية في أغلب الأحيان (من الشمس، وإضاءة الغرفة، وما إلى ذلك). عادةً ما توجد خلف طبقة البكسل البلوري السائل طبقة عاكسة أو مرآة غير لامعة. للاستخدام في الظلام، تم تجهيز هذه الشاشات بإضاءة جانبية. هناك أيضًا شاشات عاكسة تكون فيها الطبقة العاكسة (المرآة) شفافة وتقع مصابيح الإضاءة الخلفية خلفها.

الإضاءة المتوهجة

في الماضي، كانت بعض ساعات اليد LCD أحادية اللون تستخدم مصباحًا متوهجًا صغيرًا. ولكن بسبب ارتفاع استهلاك الطاقة، والمصابيح المتوهجة غير مربحة. بالإضافة إلى ذلك، فهي غير مناسبة للاستخدام، على سبيل المثال، في أجهزة التلفزيون، لأنها تولد الكثير من الحرارة (ارتفاع درجة الحرارة ضار بالبلورات السائلة) وغالبا ما تحترق.

لوحة مضيئة كهربائيا

تستخدم شاشات LCD أحادية اللون لبعض الساعات وشاشات عرض الأدوات لوحة مضيئة كهربائيًا للإضاءة الخلفية. هذه اللوحة عبارة عن طبقة رقيقة من الفوسفور البلوري (على سبيل المثال، كبريتيد الزنك)، حيث يحدث التألق الكهربائي - يتوهج تحت تأثير التيار. يتوهج عادةً باللون الأزرق المخضر أو ​​الأصفر البرتقالي.

الإضاءة بمصابيح تفريغ الغاز ("البلازما").

خلال العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، كانت الغالبية العظمى من شاشات LCD مضاءة من الخلف بواسطة واحد أو أكثر من مصابيح تفريغ الغاز (في أغلب الأحيان مصابيح الكاثود البارد - CCFL، على الرغم من أن EEFLs قد دخلت حيز الاستخدام مؤخرًا). مصدر الضوء في هذه المصابيح هو البلازما التي يتم إنتاجها عن طريق التفريغ الكهربائي من خلال الغاز. لا ينبغي الخلط بين شاشات العرض هذه وشاشات البلازما، حيث يتوهج كل بكسل بحد ذاته ويكون بمثابة مصباح تفريغ مصغر.

الإضاءة الخلفية بالصمام الثنائي الباعث للضوء (LED).

في أوائل عام 2010، انتشرت شاشات LCD ذات الإضاءة الخلفية بواسطة واحد أو عدد صغير من الثنائيات الباعثة للضوء (LEDs). لا ينبغي الخلط بين شاشات LCD هذه (التي تسمى غالبًا تلفزيون LED أو شاشات LED في التجارة) وشاشات LED الحقيقية، حيث يضيء كل بكسل بحد ذاته ويكون عبارة عن LED مصغر.

الشركات المصنعة

شركة تشي مي إينولوكس (تشيمي إينولوكس) أنابيب صور تشونغهوا (CPT)

تصور هايديس

تكنولوجيا العرض من توشيبا ماتسوشيتا (TMD)

أنظر أيضا

• شاشة LCD صناعية

ملحوظات

الأدب

• S. P. Miroshnichenko، P. V. Serba.جهاز ال سي دي. محاضرة 1
• موخين آي.أ.كيفية اختيار شاشة LCD؟ سوق أعمال الكمبيوتر رقم 4(292)، يناير 2005. ص 284-291.
• موخين آي.أ.تطوير شاشات الكريستال السائل البث التلفزيوني والإذاعي: الجزء 1 - رقم 2(46) مارس 2005. ص 55-56؛ الجزء 2 - رقم 4 (48) يونيو - يوليو 2005. ص 71-73.
• موخين آي.أ.

حاليًا ، لإنتاج شاشات المستهلك ، يتم استخدام تقنيتين أساسيتين ، إذا جاز التعبير ، لتصنيع المصفوفة الجذرية - LCD و LED.

• LCD هي اختصار لعبارة "شاشة الكريستال السائل"، والتي تُترجم إلى اللغة الروسية المفهومة تعني شاشة الكريستال السائل، أو LCD.
• يرمز LED إلى "Light Emitting Diode"، والذي يُقرأ في لغتنا على أنه صمام ثنائي باعث للضوء، أو ببساطة LED.

جميع الأنواع الأخرى مشتقة من هاتين الركيزتين لبناء العرض وهي نسخ معدلة ومحدثة ومحسنة من سابقاتها.

حسنًا، دعونا الآن نفكر في العملية التطورية التي مرت بها المعروضات عندما أصبحت تخدم البشرية.

أنواع مصفوفات المراقبة وخصائصها وأوجه التشابه والاختلاف

لنبدأ بشاشة LCD المألوفة بالنسبة لنا. ويشمل:

• المصفوفة، والتي كانت في البداية عبارة عن شطيرة من ألواح زجاجية يتخللها فيلم من البلورات السائلة. في وقت لاحق، مع تطور التكنولوجيا، بدأ استخدام صفائح رقيقة من البلاستيك بدلا من الزجاج.
• مصدر ضوء.
• توصيل الأسلاك.
• علبة بإطار معدني مما يعطي صلابة للمنتج

تسمى النقطة الموجودة على الشاشة المسؤولة عن تكوين الصورة بكسل، ويتكون من:

• أقطاب كهربائية شفافة بكمية قطعتين.
• طبقات من جزيئات المادة الفعالة بين الأقطاب الكهربائية (هذا هو LC).
• المستقطبات التي تكون محاورها الضوئية متعامدة مع بعضها البعض (حسب التصميم).

إذا لم يكن هناك LC بين المرشحات، فإن الضوء الصادر من المصدر الذي يمر عبر المرشح الأول ويتم استقطابه في اتجاه واحد سوف يتأخر تمامًا عن الثاني، نظرًا لأن محوره البصري عمودي على محور الأول منقي. لذلك، بغض النظر عن مدى تألقنا على جانب واحد من المصفوفة، على الجانب الآخر يظل أسود.

تتم معالجة سطح الأقطاب الكهربائية التي تلامس LC بطريقة تؤدي إلى إنشاء ترتيب معين للجزيئات في الفضاء. بمعنى آخر، اتجاهها الذي يميل إلى التغيير اعتمادًا على حجم جهد التيار الكهربائي المطبق على الأقطاب الكهربائية. بعد ذلك، تبدأ الاختلافات التكنولوجية اعتمادًا على نوع المصفوفة.

ترمز مصفوفة Tn إلى "Twisted Nematic"، والتي تعني "يشبه الخيط الملتوي". الترتيب الأولي للجزيء يكون على شكل حلزون ربع عكسي. أي أن الضوء الصادر من الفلتر الأول ينكسر بحيث يمر على طول البلورة ويضرب الفلتر الثاني وفقًا لمحوره البصري. وبالتالي، في حالة الهدوء، تكون هذه الخلية شفافة دائمًا.

من خلال تطبيق الجهد على الأقطاب الكهربائية، يمكنك تغيير زاوية دوران البلورة حتى يتم تقويمها بالكامل، حيث يمر الضوء عبر البلورة دون انكسار. وبما أنها كانت مستقطبة بالفعل بواسطة الفلتر الأول، فإن الفلتر الثاني سوف يؤخرها تمامًا، وستكون الخلية سوداء. يؤدي تغيير الجهد إلى تغيير زاوية الدوران وبالتالي درجة الشفافية.

مزايا

عيوب– زوايا مشاهدة صغيرة، تباين منخفض، ضعف تجسيد الألوان، القصور الذاتي، استهلاك الطاقة

TN + مصفوفة الفيلم

وهو يختلف عن TN البسيط بوجود طبقة خاصة مصممة لزيادة زاوية الرؤية بالدرجات. ومن الناحية العملية يتم تحقيق قيمة 150 درجة أفقيا لأفضل النماذج. يستخدم في الغالبية العظمى من أجهزة التلفاز والشاشات ذات الميزانية المحدودة.

مزايا– زمن استجابة منخفض، تكلفة منخفضة.

عيوب– زوايا المشاهدة صغيرة جدًا، وتباين منخفض، وضعف تجسيد الألوان، والقصور الذاتي.

مصفوفة TFT

اختصار لعبارة "Think Film Transistor" ويُترجم إلى "ترانزستور الفيلم الرقيق". سيكون اسم TN-TFT أكثر صحة، لأنه ليس نوعًا من المصفوفة، ولكنه تقنية تصنيع والفرق عن TN النقي هو فقط في طريقة التحكم في وحدات البكسل. هنا يتم تنفيذه باستخدام الترانزستورات ذات التأثير الميداني المجهري، وبالتالي تنتمي هذه الشاشات إلى فئة شاشات الكريستال السائل النشطة. أي أنها ليست نوعًا من المصفوفات، بل هي طريقة لإدارتها.

مصفوفة IPS أو SFT

نعم، وهذا أيضًا سليل لوحة LCD القديمة جدًا. في جوهرها، هو TFT أكثر تطورا وحداثة، كما يطلق عليه Super Fine TFT (TFT جيد جدًا). يتم زيادة زاوية الرؤية لأفضل المنتجات لتصل إلى 178 درجة، ويكون التدرج اللوني مطابقًا تقريبًا للطبيعي

.

مزايا- زوايا المشاهدة، تسليم الألوان.

عيوب- السعر مرتفع جدًا مقارنة بـ TN، ونادرًا ما يكون زمن الاستجابة أقل من 16 مللي ثانية.

أنواع مصفوفة IPS:

• H-IPS - يزيد من تباين الصورة ويقلل وقت الاستجابة.
• AS-IPS - الجودة الرئيسية هي زيادة التباين.
• H-IPS A-TW - H-IPS مع تقنية "True White"، التي تعمل على تحسين اللون الأبيض وظلاله.
• AFFS - زيادة قوة المجال الكهربائي لزوايا المشاهدة الكبيرة والسطوع.

مصفوفة الثابتة والمتنقلة

تم تعديل إصدار IPS، من أجل تقليل التكاليف وتحسين وقت الاستجابة (حتى 5 مللي ثانية). تم تطويره بواسطة شركة Samsung وهو نظير لـ H-IPS وAN-IPS الحاصل على براءة اختراع من قبل مطوري الإلكترونيات الآخرين.

يمكنك معرفة المزيد عن مصفوفة PLS في مقالتنا:

مصفوفات VA وMVA وPVA

هذه أيضًا تقنية تصنيع وليست نوعًا منفصلاً من الشاشات.

• - اختصار لعبارة "Vertical Alignment"، والتي تُترجم على أنها محاذاة رأسية. على عكس مصفوفات TN، لا ينقل VA الضوء عند إيقاف تشغيله.
• مصفوفة MVA. تعديل VA. كان الهدف من التحسين هو زيادة زوايا المشاهدة. تم تقليل وقت الاستجابة بفضل استخدام تقنية OverDrive.
• مصفوفة بولي. ليس نوعا منفصلا. إنها MVA حاصلة على براءة اختراع من قبل شركة Samsung تحت اسمها الخاص.

هناك أيضًا عدد أكبر من التحسينات والتحسينات المختلفة التي من غير المرجح أن يواجهها المستخدم العادي في الممارسة العملية - الحد الأقصى الذي ستشير إليه الشركة المصنعة في المربع هو النوع الرئيسي من الشاشة وهذا كل شيء.

بالتوازي مع شاشات الكريستال السائل، تم تطوير تكنولوجيا LED. يتم تصنيع شاشات LED الكاملة والنقية من مصابيح LED المنفصلة إما بطريقة مصفوفة أو عنقودية ولا توجد في متاجر الأجهزة المنزلية.

يكمن سبب عدم وجود مصابيح LED كاملة الوزن للبيع في أبعادها الكبيرة ودقتها المنخفضة وحبوبها الخشنة. نطاق هذه الأجهزة هو اللافتات وتلفزيون الشوارع وواجهات الوسائط وأجهزة الأشرطة الشريطية.

انتباه! لا تخلط بين اسم تسويقي مثل "شاشة LED" وشاشة LED حقيقية. في أغلب الأحيان، سيخفي هذا الاسم شاشة LCD عادية من نوع TN+Film، ولكن سيتم تصنيع الإضاءة الخلفية باستخدام مصباح LED، وليس مصباح الفلورسنت. هذا كل ما ستحصل عليه هذه الشاشة من تقنية LED – الإضاءة الخلفية فقط.

شاشات OLED

تعد شاشات OLED جزءًا منفصلاً يمثل أحد أكثر المجالات الواعدة:

مزايا

1. انخفاض الوزن والأبعاد الشاملة.
2. انخفاض الشهية للكهرباء.
3. أشكال هندسية غير محدودة؛
4. لا حاجة للإضاءة بمصباح خاص؛
5. زوايا مشاهدة تصل إلى 180 درجة؛
6. استجابة المصفوفة الفورية؛
7. التباين يتجاوز كل التقنيات البديلة المعروفة؛
8. القدرة على إنشاء شاشات مرنة.
9. نطاق درجة الحرارة أوسع من الشاشات الأخرى.

عيوب

• عمر خدمة قصير للثنائيات ذات لون معين؛
• استحالة إنشاء شاشات عرض كاملة الألوان دائمة؛
• سعر مرتفع جدًا، حتى بالمقارنة مع IPS.

كمرجع. ولعلنا أيضًا نقرأ من قبل محبي الأجهزة المحمولة، لذلك سنتطرق أيضًا إلى قطاع التكنولوجيا المحمولة:

AMOLED (الصمام الثنائي الباعث للضوء العضوي النشط) – مزيج من LED وTFT

Super AMOLED – حسنًا، هنا، نعتقد أن كل شيء واضح!

بناءً على البيانات المقدمة، يترتب على ذلك أن هناك نوعين من مصفوفات الشاشة - الكريستال السائل وLED. مجموعاتها واختلافاتها ممكنة أيضًا.

يجب أن تعلم أن المصفوفات مقسمة حسب ISO 13406-2 وGOST R 52324-2005 إلى أربع فئات، سنقول عنها فقط أن الفئة الأولى تنص على الغياب التام للبكسلات الميتة، والطبقة الرابعة تسمح بما يصل إلى 262 العيوب لكل مليون بكسل.

كيفية معرفة المصفوفة الموجودة في الشاشة؟

هناك ثلاث طرق للتحقق من نوع المصفوفة الخاصة بشاشتك:

أ) إذا تم الحفاظ على صندوق التعبئة والتغليف والوثائق الفنية، فمن المحتمل أن ترى جدولًا به خصائص الجهاز، والذي سيتم من خلاله الإشارة إلى المعلومات محل الاهتمام.

ب) معرفة النموذج والاسم، يمكنك استخدام خدمات المورد عبر الإنترنت للشركة المصنعة.

• إذا نظرت إلى الصورة الملونة لشاشة TN من زوايا مختلفة من الجانب والأعلى والأسفل، فسترى تشوهات الألوان (حتى الانعكاس)، والتلاشي، واصفرار الخلفية البيضاء. من المستحيل تحقيق اللون الأسود تمامًا - سيكون رماديًا غامقًا وليس أسود.
• يمكن التعرف بسهولة على IPS من خلال صورة سوداء تكتسب لونًا أرجوانيًا عندما تنحرف النظرة عن المحور العمودي.
• إذا كانت المظاهر المدرجة غائبة، فهذا إما إصدار أكثر حداثة من IPS أو OLED.
• تتميز OLED عن غيرها بغياب الإضاءة الخلفية، وبالتالي فإن اللون الأسود في مثل هذه المصفوفة يمثل بكسلًا غير نشط تمامًا. وحتى أفضل الألوان السوداء بتقنية IPS تتوهج في الظلام بسبب الإضاءة الخلفية.

دعونا نكتشف ما هي - أفضل مصفوفة للشاشة.

أي المصفوفات أفضل وكيف تؤثر على الرؤية؟

لذلك، يقتصر الاختيار في المتاجر على ثلاث تقنيات: TN، IPS، OLED.

إنها منخفضة التكلفة وتأخير زمني مقبول وتعمل على تحسين جودة الصورة باستمرار. ولكن نظرًا لانخفاض جودة الصورة النهائية، لا يمكن التوصية بها إلا للاستخدام المنزلي - أحيانًا لمشاهدة فيلم، وأحيانًا للعب بلعبة، ومن وقت لآخر للعمل مع النصوص. كما تتذكر، فإن زمن الاستجابة لأفضل النماذج يصل إلى 4 مللي ثانية. تتسبب العيوب مثل ضعف التباين والألوان غير الطبيعية في زيادة إجهاد العين.

IPSوهذا بالطبع أمر مختلف تمامًا! ستوفر الألوان المشرقة والغنية والطبيعية للصورة المرسلة راحة عمل ممتازة. يوصى به لأعمال الطباعة أو المصممين أو أولئك الذين يرغبون في دفع مبلغ كبير مقابل الراحة. حسنًا، لن يكون اللعب مريحًا للغاية نظرًا للاستجابة العالية - لا يمكن لجميع النسخ أن تتباهى حتى بـ 16 مللي ثانية. وبناء على ذلك – عمل هادئ ومدروس – نعم. من الرائع مشاهدة فيلم - نعم! الرماة الديناميكيون - لا! لكن العيون لا تتعب.

OLED. أوه حلم! يمكن شراء هذه الشاشة إما من قبل الأثرياء إلى حد ما أو من قبل أولئك الذين يهتمون بحالة رؤيتهم. لولا السعر، لكان بإمكاننا أن نوصي به للجميع - فخصائص هذه الشاشات تتمتع بمزايا جميع الحلول التكنولوجية الأخرى. في رأينا لا توجد عيوب هنا باستثناء التكلفة. ولكن هناك أمل - فالتكنولوجيا تتحسن، وبالتالي تصبح أرخص، بحيث من المتوقع حدوث انخفاض طبيعي في تكاليف الإنتاج، مما يجعلها في متناول الجميع.

الاستنتاجات

اليوم، أفضل مصفوفة للشاشة هي، بالطبع، Ips/Oled، المصنوعة وفقًا لمبدأ الثنائيات العضوية الباعثة للضوء، ويتم استخدامها بنشاط كبير في مجال التكنولوجيا المحمولة - الهواتف المحمولة والأجهزة اللوحية وغيرها.

ولكن، إذا لم تكن هناك موارد مالية زائدة، فيجب عليك اختيار نماذج أبسط، ولكن بالضرورة مع مصابيح الإضاءة الخلفية LED. يتمتع مصباح LED بعمر افتراضي أطول، وتدفق ضوئي مستقر، ومجموعة واسعة من التحكم في الإضاءة الخلفية، كما أنه اقتصادي للغاية من حيث استهلاك الطاقة.

لفترة طويلة، كانت شاشات الكمبيوتر والهواتف المحمولة مجهزة بشاشة TFT. يبدو أن إمكانيات مثل هذه المصفوفة كانت كافية لعرض صورة عالية الجودة. ولكن أصبح من الواضح تدريجيًا أن هناك تقنيات أخرى يمكنها زيادة زوايا المشاهدة بشكل كبير وتحسين عرض الألوان أيضًا. إحدى هذه التقنيات هي IPS، والتي سيتم مناقشتها في هذه المقالة.

في وقت ما، سمح اختراع شاشات IPS لمبدعي الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية بتحقيق قفزة كبيرة في جودة الصورة المعروضة. ولأول مرة، اقتربت الأجهزة المحمولة من تلفزيونات البلازما في هذه المعلمة! الآن يمكن للهواتف الذكية أن تتباهى بزوايا المشاهدة القصوى تقريبًا، وبدأ تسليم الألوان في إرضاء العين.

خيارات ترتيب البكسل الفرعي

تتكون المصفوفة المصنوعة باستخدام تقنية IPS من ترانزستورات ذات أغشية رقيقة مرتبة بالتوازي مع بعضها البعض. أو البلورات السائلة، كما يطلق عليها في كثير من الأحيان. هناك اختلاف آخر عن شاشة TFT وهو حقيقة أن البلورات لا تدور عندما لا يكون هناك جهد (عندما تحتاج إلى تحقيق شاشة سوداء). هاتان الخاصيتان هما اللتان تؤديان إلى حقيقة أن الألوان لا تتشوه تقريبًا، بغض النظر عن زاوية المشاهدة التي يختارها المشاهد. ومن الملاحظ أيضًا بوضوح أن شاشة IPS تنتج لونًا أسود أعمق، خاصة تنوعها الباهظ الثمن، المدمج في الهواتف الذكية الرائدة أو أجهزة التلفاز باهظة الثمن.

هيكل كل بكسل فرعي

عيوب مصفوفات IPS

يلعب الترتيب المتوازي لوحدات البكسل أيضًا دورًا سلبيًا. لسوء الحظ شاشة IPS موجودة وقت استجابة طويل. إذا لم يستخدم المطورون حيل باهظة الثمن، فستكون هذه المعلمة حوالي 5-8 مللي ثانية. بالنسبة لمصفوفة TFT، لا تتجاوز هذه المعلمة عادةً 2-3 مللي ثانية. وبطبيعة الحال، في الحياة العادية من غير المرجح أن يلاحظ الشخص مثل هذا الاختلاف. يتم الشعور بوقت الاستجابة اللائق فقط في بعض الألعاب. في هذه الحالة، نحن نتحدث عن ألعاب PS4 وXbox One، على الهاتف الذكي، لا يتم الشعور بمثل هذه المشكلات على الإطلاق.

عيب آخر للتكنولوجيا هو ارتفاع استهلاك الطاقة. بغض النظر عما قد يقوله المرء، فإن الهواتف الذكية المزودة بشاشات IPS تستنزف البطارية بسرعة كبيرة. ويرجع ذلك إلى حقيقة أنه من الأصعب بكثير تدوير مجموعة من البلورات الموازية لبعضها البعض (وهذا ضروري لعرض لون معين) - وهذا يتطلب جهدًا أكبر. ولهذا السبب، عادةً ما تكون الهواتف المزودة بشاشة IPS مزودة ببطارية كبيرة أو بمعالج موفر للطاقة.

سلوك البكسلات الفرعية عند سطوع مختلف

لكن لا يمكن بالتأكيد إدراج السعر على أنه عيب. وبطبيعة الحال، لا تزال مصفوفات TFT أرخص، ولهذا السبب لا تزال مدمجة في الهواتف المحمولة التي تعمل بالضغط على الزر. لكن الفرق لم يعد كبيرًا جدًا، لذلك حتى الهواتف الذكية التي تعمل بنظام Android منخفضة التكلفة للغاية تحصل بشكل متزايد على شاشة IPS. لكن عليك أن تفهم أنه ليست كل الشاشات التي تم إنشاؤها باستخدام هذه التقنية متماثلة. لا تزال أرخصها تعاني من بعض التشوه اللوني عند مشاهدتها من زوايا مشاهدة معينة. ولكن حتى هذه المصفوفات تنتج صورة ذات جودة أعلى بكثير من منتجات TFT.

ما هي الشاشة الأفضل: IPS أم AMOLED؟

بالطبع، هناك الآن مقارنة مع شاشات أكثر تكلفة بكثير مصنوعة باستخدام تقنية AMOLED. يتم إنشاء هذه المصفوفات على أساس الثنائيات العضوية الباعثة للضوء. وهذا يعني أن وحدات البكسل الخاصة بها لا تقع فقط بالتوازي مع بعضها البعض، وبالتالي يتم تحقيق أقصى زوايا المشاهدة، بل إنها تتوهج أيضًا من تلقاء نفسها! وفي هذا الصدد، توفر الشاشة المعتمدة على الثنائيات العضوية الباعثة للضوء ألوانًا سوداء أعمق، وبالتالي يتم زيادة واقعية الصورة بشكل كبير.

لذلك، AMOLED مقابل IPS. من يفوز؟ وبطبيعة الحال، مصفوفة أكثر تكلفة. ليس من قبيل الصدفة أن تكون شاشات OLED مدمجة في أجهزة التلفاز الأكثر تقدمًا. من السهل جدًا ملاحظة الفرق بين نوعي الشاشات، خاصة عند مقارنة المصفوفات المضمنة في الهواتف الذكية الرخيصة نسبيًا. ومع ذلك، يجب ألا ننسى أن إنتاج شاشات AMOLED المدمجة بأحجام عادية يتم تأسيسه بواسطة Samsung فقط. وبطبيعة الحال، يبيع الكوريون الجنوبيون بعض منتجاتهم خارجيًا، لكن شاشات AMOLED لا تزال نادرة جدًا في الهواتف الذكية الأخرى. في هذا الصدد، لا يتعين على المشترين الاختيار - إذا كان المبلغ المخصص لشراء الجهاز ليس كبيرا بشكل خاص، فسيتعين عليهم البحث عن جهاز بشاشة IPS.

تلخيص

لن يتم نسيان تقنية IPS لفترة طويلة جدًا. الآن تتمتع الشاشات المصنوعة باستخدامه بأفضل نسبة جودة من حيث السعر. لا تقم بأي حال من الأحوال بشراء هاتف ذكي مزود بشاشة TFT - فقد أصبحت هذه التقنية قديمة بالفعل. حسنًا، لا تحتاج إلى التفكير في شاشة AMOLED إلا إذا كان لديك مبلغ مجاني كبير إلى حد ما.

لقد دخلت تكنولوجيا تصنيع المصفوفة هذه بقوة إلى العالم الحديث. لديها ما يكفي من المنافسين.

ولكن من أجل فهم التكنولوجيا الأفضل، عليك أن تفهم ما هي مصفوفات IPS ولماذا هي أفضل.

يرمز الاسم "IPS" في حد ذاته إلى In-Plan-Switching، والذي يمكن ترجمته حرفيًا إلى "In-Plan-Switching". "التبديل داخل الموقع".

ببساطة، هذا تتيح لك التكنولوجيا عرض صورة على الشاشة بمصفوفة أكثر نشاطًا.

مصفوفات IPS تعني نوع من شاشات الكريستال السائل. تم اكتشاف هذا النوع من قبل شركة هيتاشي وشركة إن إي سي نتيجة لأبحاث أجريت في عام 1996.

وفي الوقت الحالي، بدأت LG أيضًا في تحسين هذه التقنية. لقد قمنا بتطوير هذه التقنية كبديل لشاشات LCD ذات الأفلام TN+.

يستخدم الكثير من الشركات المصنعة معدات مع هذا النوع من تكنولوجيا تصنيع شاشات العرض، منذ ذلك الحين يمكنه تحسين تسليم الألوان وجودة الصورة بشكل كبير.

يعتمد تشغيل شاشات الكريستال السائل على الاستقطاب.

عادة، الضوء الذي نراه غير مستقطب. وهذا يعني أن موجاتها تكمن في العديد من المستويات المختلفة.

هناك مواد يمكنها ثني الضوء في مستوى واحد، وتسمى هذه المواد بالمستقطبات.

لن يتمكن الضوء من المرور عبر مستقطبين تقع مستوياتهما 90 درجة بالنسبة لبعضهما البعض.

وعندما توضع بينهما مادة أخرى قادرة على تغيير اتجاه سقوط الضوء إلى الزاوية المطلوبة، عندئذ سنكون قادرين على التحكم في السطوع.

تحتوي أبسط مصفوفة شاشة LCD على الأجزاء التالية:

• مصباح الإضاءة الخلفية، معظمه من الزئبق؛
• العاكسات وأدلة الضوء البوليمرية، والتي توفر في النظام إضاءة موحدة؛
• مرشح المستقطب.
• الركيزة لوحة زجاجية مع الاتصالات المطبقة عليها؛
• بلورات سائلة
• مستقطب آخر؛
• تغطية الركيزة الزجاجية مع جهات الاتصال.

بالإضافة إلى المرشح القياسي، تحتوي مصفوفات الألوان على مرشح ألوان مدمج. يتكون كل بكسل من نقاط من ثلاثة ألوان، تم جمعها في خلايا - الأحمر والأزرق والأخضر.

تكون كل خلية إما قيد التشغيل أو الإيقاف، وبالتالي تشكل ظلالاً وألوانًا. إذا قمت بتشغيل جميع الخلايا في نفس الوقت، فسوف يعطي اللون الأبيض.

يمكن تقسيم المصفوفات إلى سلبية ونشطة. ويطلق على السلبيات اسم بسيط.

فيها، يكون التحكم بكسلًا تلو الآخر، وهو ما يعني من خلية إلى أخرى.

عند تصنيع شاشات الكريستال السائل باستخدام هذه التقنية، غالبًا ما تنشأ مشكلة أنه مع زيادة القطر، تزداد أطوال الموصلات التي تنقل التيار إلى وحدات البكسل تلقائيًا.

يتم التعبير عن هذه المشكلة في حقيقة أنه إذا كانت الموصلات طويلة جدًا، أثناء نقل التغييرات إلى البكسل الأخير، فسيتم بالفعل تفريغ أول بكسل وإيقاف تشغيله.

كما أنه بسبب الطول الطويل يتدهور التوتر.

تم حل هذه المشكلة عن طريق إنشاء المصفوفات النشطة. كانت التقنية الرئيسية هي TFT (ترانزستور الأغشية الرقيقة).

تتيح هذه التقنية التحكم في وحدات البكسل بشكل فردي، مما يقلل بشكل كبير من وقت استجابة المصفوفة.

وهكذا أصبح من الممكن إنشاء شاشات وأجهزة تلفزيون ذات أقطار أكبر.

توجد الترانزستورات بشكل منفصل ولا تعتمد على بعضها البعض. تحتوي كل خلية بكسل على ترانزستور خاص بها.

ولمنع الخلية من فقدان الشحنة، يتم توصيل مكثف بالبكسلات، والذي يعمل كمخزن مؤقت للسعة.

بفضل هذا، يتم تقليل وقت رد الفعل بشكل كبير.

أنواع مصفوفات IPS

إقرأ أيضاً:مصفوفة PLS ما هو؟ قم بالمراجعة باستخدام مثال Philips 276E7Q + Reviews

طوال فترة وجود هذه التكنولوجيا، تم إنشاء العديد من أنواع مصفوفات IPS. لقد تم تحسينها لنقل الصور بشكل أكثر وضوحًا وأعلى جودة.

اليوم هناك 7 أنواع من المصفوفات:

1 S-IPS (Super IPS) – تم إنشاء هذا النوع في عام 1998. لقد أدى إلى زيادة تباين الصورة بشكل ملحوظ وتقليل وقت الاستجابة.

2 AS-IPS (Advanced Super IPS) – تم اكتشاف هذه التقنية في عام 2002. لقد زاد السطوع وزيادة التباين، مما أدى إلى تحسن كبير في جودة نقل الصور.

3 H-IPS (Horizontal IPS) – تم إنشاء هذا النوع في عام 2007. في ذلك، قام المطورون بتحسين نقل اللون الأبيض، وكذلك زيادة التباين. جعل هذا التحسين من الممكن عمل صور أكثر طبيعية. كان محررو الصور سعداء للغاية بهذا التحسين، حيث أصبحت العديد من التفاصيل أكثر وضوحًا عند تحرير عناصر الصورة.

4-E-IPS (Enhanced-IPS) - تم تطوير هذا النوع في عام 2009. لقد أدى الابتكار إلى تقليل وقت الاستجابة وتحسين الشفافية. كما أن هذه المصفوفات لديها استهلاك أقل للطاقة. يتم تحقيق ذلك عن طريق تركيب كفوف ذات إضاءة خلفية منخفضة الطاقة وغير مكلفة فيها. وفقًا لذلك، تنخفض جودة الصورة قليلاً بسبب انخفاض استهلاك الطاقة.

5 P-IPS (IPS احترافي) – في عام 2010، تم إصدار نوع أحدث من IPS. تم زيادة عدد الألوان والظلال بشكل كبير، مما يجعل الصورة أكثر سخونة وتفصيلا. يُستخدم هذا النوع من المصفوفات في معدات أكثر احترافية، لذا فهو أكثر تكلفة.

6-S-IPS II (Super IPS II) – نسخة محسنة من النوع الأول. تم تطويره مباشرة بعد P-IPS.

7 AH-IPS (Advanced High IPS) - اليوم، هذا هو أفضل نوع من مصفوفة IPS، والتي تم تطويرها في عام 2011. لقد أدى إلى تحسين كبير في طبيعة الصورة المرسلة وسطوعها ووضوحها. في الوقت الحالي، يعد هذا النوع هو النوع الرئيسي في تصنيع التكنولوجيا الحديثة مع شاشات العرض.

أنواع الإضاءة الخلفية لمصفوفات IPS

بالتأكيد تحتوي أي مصفوفة على إضاءة خلفية مدمجة. في IPS، الأنواع الرئيسية للإضاءة الخلفية هي مصابيح الفلورسنت والإضاءة الخلفية LED (الصمام الثنائي الباعث للضوء).

الفلورسنت هو نوع قديم من الإضاءة. اليوم من النادر جدًا العثور عليها. بدأ هذا النوع من الإضاءة يختفي من الأسواق في عام 2010.

تم العثور على الإضاءة الخلفية LED في 90٪ من المصفوفات. يعمل على تحسين إعادة إنتاج الألوان وسطوع الشاشات.

عند اختيار مصفوفة، يجب عليك بلا شك إعطاء الأفضلية للشاشات والشاشات مع هذا النوع من الإضاءة الخلفية.

كما أنه سيزيد من تباين ووضوح الصورة على الشاشة ويمنع عينيك من التعب عند العمل على جهاز كمبيوتر أو جهاز لوحي لفترة طويلة.

مزايا وعيوب IPS

هذا النوع من المصفوفات له عدد كبير من المزايا.

الشيء الرئيسي هو تحسين تجسيد اللون والسطوع.

يمكنك أيضًا ملاحظة زوايا المشاهدة المتزايدة، والتي بفضلها ستكون الصورة مرئية بوضوح من أي زاوية.

ميزة متكاملة أخرى هي أن وحدات البكسل مرئية بوضوح شديد في هذا النوع من المصفوفات.

يلاحظ المستخدمون أن اللون الأسود على مصفوفة IPS أكثر سوادًا.

الألوان الأخرى أكثر تشبعًا على الشاشة.

من بين العيوب يمكن ملاحظة التكلفة العالية.

على الرغم من أن هذه التكنولوجيا موجودة في السوق منذ فترة طويلة، إلا أن تكلفتها لا تزال مرتفعة.

ويرجع ذلك إلى الأداء العالي، فضلا عن ارتفاع تكلفة المواد الخام.

عيب آخر هو الأداء المنخفض. في حين أن وقت تبديل الصورة بالنسبة لمصفوفات TN هو 1 مللي ثانية، فإن هذا الرقم بالنسبة لمصفوفات IPS هو 8-10 مللي ثانية.

لاحظ المستخدمون أيضًا القصور الذاتي العالي، مما يؤدي إلى إبطاء معدل الإطارات قليلاً عند مشاهدة الأفلام بتنسيق ثلاثي الأبعاد.

مقارنة بين شاشات IPS وTFT

إقرأ أيضاً:أفضل 15 تلفزيونًا بتقنية Smart TV | تصنيف النماذج الحالية في عام 2019

شاشات TFT هي نوع من شاشات LCD التي تستخدم مصفوفة نشطة يتم التحكم فيها بواسطة ترانزستورات الأغشية الرقيقة. هي يعزز كل بكسل، ويحسن الأداء والتباين.

يعتبر الإبداع الأكثر تقدمًا هو TFT IPS (IPS هو نوع من TFT)، ويتجلى ذلك في حقيقة أن البلورات السائلة فيه مرتبة بالتوازي، عندما يمر التيار من خلالها، فإنها تتحول ببطء وبسرعة إلى الآخر اتجاه.

تصل زاوية عرض هذه الشاشات إلى 180 درجة، وتتميز الصورة بتباين عالٍ وتجسيد جيد للألوان.

وقد اختارت أحدث موديلات أجهزة iPhone وiPad إصدار IPS، ولكن بعدد البكسلات لكل وحدة مساحة محددة.

قد يكون هذا مؤشراً على أي من هذه الخيارات هو الأكثر جدارة بالثقة والموثوقية ولديه القدرة على التطوير.

أجهزة تلفزيون مع IPS

إقرأ أيضاً:أي تلفزيون هو الأفضل أن تختار؟ أفضل 12 موديل حالي لعام 2018

يبلغ قطر شاشة هذا التلفزيون 40 بوصة. وهي مجهزة أيضًا بمصفوفة IPS.

الشاشة رفيعة والتصميم ذو جودة عالية جدًا. الدقة 1920 × 1080 بكسل.

الإضاءة الخلفية هي LED. نظرًا لأن المصفوفة مثبتة بتقنية IPS، فإن زوايا المشاهدة تتوافق مع 178 درجة.

هذا النموذج له نفس قطر النموذج السابق – 40 بوصة.

مجهزة بمصفوفة IPS، والتي يتم إضاءتها باستخدام الإضاءة الخلفية LED من النوع الشريطي.

دقة هذا التلفزيون قياسية – 1920 × 1080 بكسل. تتوافق زوايا المشاهدة مع نوع المصفوفة القياسي وهي 178 درجة.

ال جي 32LF510U

نظرًا لأن LG قامت بتحسين تقنية مصفوفة IPS في السنوات الأخيرة، فإنها بلا شك تزود أجهزتها الخاصة بهذا النوع من المصفوفة.

يبلغ قطر طراز التلفزيون هذا 32 بوصة ودقة 1366 × 768 بكسل. ومع ذلك، فإن هذا لا يؤثر على جودة الصورة بأي شكل من الأشكال.

زوايا المشاهدة، مثل جميع الأجهزة التي تحتوي على مصفوفة IPS، هي 178 درجة.

إقرأ أيضاً: أفضل 10 أجهزة Ultrabook في السوق | التصنيف الحالي 2019

يبلغ قطر شاشة طراز الكمبيوتر المحمول هذا 14 بوصة مع مصفوفة IPS مدمجة.

لا ينعكس اللون الأسود اللامع لشاشة Acer SWIFT 3 عند تعرضها للضوء المباشر.

زاوية العرض هي 178 درجة، وهي المعيار لهذا النوع من المصفوفة. الدقة - 1920 × 1080 بكسل.

يحتوي طراز الكمبيوتر المحمول هذا على مصفوفة IPS بدقة 1920 × 1080 بكسل أو 3840 × 2160 بكسل (حسب التعديل). شاشة قطرية 15.6”.

زاوية المشاهدة قياسية لـ IPS وهي 178 درجة.

أو التلفزيون، فمن المحتمل أن تصادف مصطلح IPS. من المحتمل أن يخبرك مستشار في متجر إلكترونيات أن IPS رائع جدا، لكن من غير المرجح أن يشرح ما هو عليه. لذلك، سنحاول في هذه المقالة التحدث عن ماهية IPS وسبب الحاجة إليها وكيف أنها أفضل من التقنيات المماثلة الأخرى.

IPS ما هو عليه

IPS هو نوع من شاشات الكريستال السائل. ظهرت هذه التقنية في عام 1996 نتيجة للأبحاث التي أجرتها شركة هيتاشي وشركة NEC. من هاتين الشركتين تلقت هذه التكنولوجيا اسمين. أطلقت شركة هيتاشي على هذه التقنية اسم "IPS" (الاسم الأكثر استخدامًا الآن)، وأطلقت عليها شركة NEC اسم "SFT". والآن تعمل LG أيضًا على تحسين هذه التقنية.

تم تطوير تقنية IPS كبديل لتقنية TN+film LCD الأبسط والأكثر شيوعًا. تتميز شاشات عرض الأفلام TN+ بالتكلفة المنخفضة والاستجابة السريعة. ومع ذلك، فإن مثل هذه الشاشات لها زوايا مشاهدة سيئة. إذا لم ينظر المستخدم إلى مثل هذه الشاشة بزاوية قائمة، فسيتم تشويه الألوان. تعتمد درجة التشويه على خصائص شاشة العرض المحددة. في بعض الأحيان يكون التشوه أقل، وأحيانًا أكثر، لكن تقنية TN+film لا تسمح لك بالتخلص منه تمامًا. علاوة على ذلك، حتى لو نظر المستخدم مباشرة إلى الشاشة، فإن إعادة إنتاج الألوان لن تكون مثالية.

مقارنة زوايا المشاهدة بين IPS وTN+film (IPS في الأعلى)

تعمل تقنية IPS على حل هاتين المشكلتين مع فيلم TN+. يمكن للشاشة المزودة بمصفوفة IPS أن تنتج صورة جيدة بنفس القدر بغض النظر عن الزاوية التي ينظر منها المستخدم. في الوقت نفسه، تتمتع مصفوفات IPS بإعادة إنتاج الألوان الصحيحة. لذا تتيح لك تقنية IPS نقل عمق الألوان الكامل لـ RBG 24 بت. ميزة أخرى لهذه التكنولوجيا هي اللون الأسود الأكثر واقعية. إذا كان اللون الأسود لفيلم TN+ يشبه الرمادي الداكن، فإن اللون الأسود هنا هو أسود حقًا.

صورة ماكرو لفيلم TN+ ومصفوفات IPS (فيلم TN+ في الأعلى)

تاريخ تطور تكنولوجيا IPS

لا تشير المواصفات الفنية للشاشة عادةً إلى تقنية IPS فحسب، بل تشير أيضًا إلى اسم أكثر تحديدًا للتكنولوجيا. على سبيل المثال، e-IPS، وP-IPS، وAH-IPS، وIPS-Pro، وما إلى ذلك. لكي لا نخطئ عند اختيار الشاشة، ليس من الضروري معرفة جميع ميزات كل تطبيق محدد لتقنية IPS. الشيء الرئيسي هو معرفة العام الذي ينتمي إليه هذا الإصدار من مصفوفة IPS حتى لا تشتري جهازًا قديمًا بصراحة. نقدم أدناه جدولًا يسمح لك بالتنقل بسرعة في هذه المشكلة.

تطوير تقنية SFT من شركة NEC
سنة	اسم	اختصار
1996	شاشة TFT فائقة النعومة	S.F.T.
1998	إس إف تي المتقدم	أ-SFT
2002	SFT فائق التقدم	SA-SFT
2004	SFT متقدم للغاية	UA-SFT
تطوير تقنية IPS من شركة هيتاشي
سنة	اسم	اختصار
1996	سوبر تي اف تي	IPS
1998	سوبر IPS	إس-آي بي إس
2002	تقنية Super-IPS المتقدمة	AS-IPS
2004	IPS-بروفيكتوس	IPS-برو
2008	اي بي اس ألفا	IPS-برو
2010	IPS ألفا الجيل القادم	IPS-برو
تطوير تقنية IPS من LG
سنة	اسم	اختصار
2001	سوبر IPS	إس-آي بي إس
2005	تقنية Super-IPS المتقدمة	AS-IPS
2007	IPS الأفقي	خَواصِر
2009	تعزيز IPS	IPS الإلكترونية
2010	IPS المهنية	ف-آي بي إس
2011	تقنية IPS المتقدمة عالية الأداء	آه-IPS

بديل لمصفوفات IPS

بالإضافة إلى IPS، هناك تقنيات أخرى تسعى إلى استبدال مصفوفات الأفلام TN+ المشهورة والرخيصة. أدناه سنلقي نظرة على البدائل الأكثر شيوعًا لمصفوفات IPS.

• فا/مفا/بفا- التكنولوجيا التي طورتها شركة فوجيتسو عام 1996. المزايا الرئيسية للمصفوفات المعتمدة على هذه التقنية هي: اللون الأسود عالي الجودة (مثل IPS)، بالإضافة إلى السعر الذي عادة ما يكون أقل من سعر IPS. العيب الرئيسي لمصفوفات VA/MVA/PVA هو التشويه الذي يظهر عندما تتغير زاوية الرؤية. اعتمادا على الشركة المصنعة، قد يكون لهذه التكنولوجيا أسماء أخرى. على سبيل المثال، Super PVA من Sony-Samsung، أو ASV أو ASVA من Sharp، أو Super MVA من CMO.

مقارنة زوايا المشاهدة بين PVA وTN+film (PVA على اليمين)

• الرجاء– التكنولوجيا من سامسونج. تم عرض هذه التقنية لأول مرة في عام 2010. تضع سامسونج هذه التكنولوجيا كمنافس مباشر لـ IPS. المزايا الرئيسية لمصفوفات PLS هي: انخفاض السعر (مقارنة بـ IPS)، وزوايا مشاهدة جيدة، وتجسيد ألوان عالي الجودة، واستهلاك منخفض للطاقة (على مستوى مصفوفات TN+film). العيب الرئيسي لتقنية PLS هو الاستجابة البطيئة للمصفوفة (5-10 مللي ثانية، تقريبًا مثل S-IPS).