В 1995 г., когда и TFT-TN-технология только вылезала из пеленок, дисплейное подразделение компании Hitachi при участии фирмы NEC предложило совсем иное построение ячейки ЖК-матрицы. Оно получило название Super-TFT, а ныне более известно под аббревиатурой IPS (In-Plane Switching — букв. «переключение в плоскости »). Упрощенно ячейка (точнее, две соседние ячейки) такой матрицы показан на рис. 2,2. На нем видно, что IPS-ячейка имеет гораздо меньшую глубину, чем DSTN. Это один из факторов, хоть и не главный, за счет которого углы обзора в современных IPS-матрицах возрастают до 170 и больше, что сравнимо с ЭЛТ-мониторами.
Принцип действия этой ячейки диаметрально противоположен TN — при отсутствии напряжения (на рис. 2,2 слева) молекулы жидких кристаллов ориентированы так, что плоскость поляризации светового потока не поворачивают. Поляризаторы, как и ранее, ориентированы перпендикулярно друг другу, и такая ячейка не пропускает свет. Из-за этого, кстати, битые пиксели в IPS-матрице черные, а не светящиеся, что уже само по себе огромный плюс.
При подаче управляющего напряжения (рис. 2,2 справа) на электроды, которые здесь расположены на одной плоскости, молекулы выстраиваются иначе. Слой жидких кристаллов теперь поворачивает плоскость поляризации, и ячейка пропускает свет. Обратите внимание, что молекулы всегда ориентированы параллельно подложке, невзирая на то, пропускает ячейка свет, задерживает или пропускает наполовину. Этим свойством по большей части и обусловлено то, что в IPS-матрицах цветовой оттенок от угла обзора почти не зависит. Цветопередача у таких матриц также гораздо лучше, чем у TN. Мониторы, сделанные на таких матрицах, практически всегда отображают истинные 16,7 млн. цветов, без всякой «интерполяции», характерной для других технологий.
Впрочем, недостатки у IPS тоже имеются, и главный из них таков: из-за меньшей площади и ограниченного радиуса действия электродов создание нужной напряженности электрического поля требует больших затрат энергии и занимает больше времени, из-за чего растет время реакции. Сейчас, однако, этот недостаток успешно преодолен в различных вариантах технологии (вроде S-IPS). И самые лучшие ЖК-мониторы (хотя и далеко не все) делаются именно по технологии IPS в ее различных вариантах. Причем даже самые дешевые из них все же заметно дороже бюджетных мониторов, построенных по технологии TN+film.
Отличить IPS-матрицу от других типов можно по тому, что черный цвет при взгляде под углом приобретает фиолетовый оттенок (больше всего эффект заметен при взгляде не сверху или сбоку, а с угла дисплея).
Активные MVA/PVA
MVA (Multi-Domain Vertical Alignment) — Fujitsu, PVA (Patterned Vertical Alignment) — Samsung. Эти практически идентичные технологии (а также похожая на них технология компании Sharp под названием Advanced Super View, ASV, сведений о которой довольно мало) используют ячейку, похожую на обычную TN, только в отсутствие управляющего напряжения молекулы жидкого кристалла у них ориентированы перпендикулярно подложке и не оказывают влияния на поляризацию света. Поэтому, как и в IPS-ячейке, выключенный (а также битый) пиксел у них черный. При подаче управляющего напряжения молекулы поворачиваются параллельно плоскости поляризатора (как у выключенной ячейки TN), и теперь ячейка пропускает свет.
Но такая технология (которая называется VA — от «вертикальное выравнивание ») почти не имела бы преимуществ перед TN (за исключением несветящегося битого пиксела), если бы ее не модернизировали так, как показано на рис. 2,3. Как видите, форма поляризатора здесь ступенчатая. Молекулы стремятся выстроиться перпендикулярно или параллельно поверхности, над которой располагаются, и ячейка как бы разбивается на зоны, в каждой из которых ориентация молекул относительно перпендикуляра к поверхности матрицы чуть отличается.
Поэтому (в идеале) оттенок ячейки одинаков при любом угле зрения. Аналогично, с некоторыми нюансами, устроена и ячейка PVA.
MVA/PVA-матрицы также заметно дороже TN, но сейчас положение выправляется — например, некоторые бюджетные мониторы Samsung (вроде популярного 740T) уже давно делаются на PVA-матрицах, уступая TN-мониторам при равной цене только во времени реакции. В остальном они существенно лучше — имеют более широкий угол обзора (в лучших последних моделях — аж до 178°) и глубокий черный цвет, как и у IPS. В некоторых отношениях MVA/PVA-матрицы даже обгоняют IPS — при сравнении различных моделей вы можете обратить внимание, что у MVA/PVA самые высокие показатели контрастности из всех разновидностей — вплоть до 1500:1. Правда, с качеством цветопередачи дела у них похуже — из-за фрагментации некоторые оттенки ячеек MVA и PVA зависят от угла обзора (явление «цветового сдвига» [Даже при небольшом смещении точки наблюдения в любом направлении яркость и оттенки PVA-матрицы заметно меняются, причем при прямом взгляде экран кажется чуть серебристым]).
Кстати, практически все мониторы, которые могут менять ориентацию (портретное-ландшафтное расположение), по понятным причинам построены как минимум на MVA/PVA-матрицах — у технологии TN и по сей день слишком малы углы обзора по вертикали, чтобы можно было изменять ориентацию матрицы.