متن اصلی

IPS Monitors (1)

در بخش اول در مورد یکی از پانل های بسیار مرسوم استفاده شده در ساخت نمایشگر ها صحبت کردیم، در این قسمت نیز به یکی دیگر از پانل های پرکابرد در طراحی صفحات نمایش می پردازیم، In Plane Switching یا به صورت اختصار IPS که تحت عنوان Super TFT نیز شناخته می شود برای بار اول توسط کمپانی ژاپنی Hitachi در سال 1996 برای حل دو نقطه ضعف اصلی پانل های TN Film یعنی زاویه دید محدود و کیفیت پایین تولید رنگ ها توسعه یافت، کریستال های موجود در سلول های پانل IPS در یک سطح (Plane) و همیشه به صورت موازی بر روی پانل قرار گرفته اند به همین دلیل برای معرفی این پانل ها از عبارت In Plane Switching استفاده می کنند، زمانی که ولتاژ به یک سلول اعمال می شود کریستال موجود در آن تغییر جهت 90 درجه ای خواهند داد، به عبارت دیگر یک پانل IPS اجازه می دهد تا نور پس زمینه در حالت فعال از آن عبور کند و در حالت غیر فعال زمانی که ولتاژ اعمال نشده است از ورود نور پس زمینه جلوگیری می کند، بنابراین در ماتریس های پانل IPS زمانی که یک ترانزیستور فیلم نازک (Thin-film transistors) یا TFT فعال شود پیکسل مربوط به آن برخلاف ماتریس پانل های TN همواره سیاه باقی خواهد ماند.

IPS Monitors (2)

ماتریس های پانل IPS نه تنها در ساختار کریستال ها بلکه در مکان قرارگیری الکترود ها نیز با مدل های TN متفاوت هستند، در پانل IPS دو الکترود بر روی یک ویفر قرار گرفته اند و نسبت به ماتریس های پانل TN فضای بیشتری را اشغال می کنند، این مسئله در نهایت به کنتراست و روشنایی پایینتر ماتریس خلاصه خواهد شد، پانل های ISP به دلیل زاویه دید گسترده، تولید بهتر رنگ ها و کیفیت تصویر پایدار برای طراحی نمایشگر های با دقت رنگ حرفه ای بسیار مناسب خواهند بود، با این حال این نوع از پانل ها نیز دارای محدودیت هستند و مهم ترین نقطه ضعف پانل های ISP زمان پاسخ دهی تصویر بالای آن ها نسبت به پانل های TN می باشد در نتیجه در بخش تصاویر متحرک و پویا چندان مناسب نخواهند بود، تکنولوژی اصلی IPS زمینه ساز بهبود های مختلفی در پانل های مورد نظر شد که مدل های Advanced Coplanar Electrode ،Super-IPS و Dual Domain IPS نتیجه پیشرفت در تکنولوژی مورد نظر است، پانل های Dual Domain IPS و Advanced Coplanar Electrode یا به اختصار ACE که حاصل تلاش کمپانی IBM و Samsung می باشند در بازار های فروش موجود نیستند، تولید کنندگان نمایشگر های با پانل ACE ساخت محصولات خود را متوقف کرده اند در حالی که نمایشگر های DD-IPS توسط شرکت IDTech سرمایه گذار مشترک IBM و Chi Mei Optoelectronics هنوز تولید می شوند، این مدل های گران قیمت نیز با وضوح تصویر بالای خود جایگاه زیادی میان بازار مصرف کنندگان عادی نداشتند، شرکت NEC نیز به عنوان یکی از سازندگان پانل های IPS محصولاتی را با نام های تجاری A-SFT ،A-AFT ،SA-SFT و SA-AFT معرفی کرده است که این تکنولوژی های ساخت پانل IPS نیز در حقیقت چیزی جزء مدل های تغییر یافته از Super-IPS نیستند.

IPS Monitors (3)

شروع تولید پانل های Super-IPS یا S-IPS در سال 1998 شروع شد که اصلی ترین سازنده این نوع پانل شرکت LG.Philips (هم اکنون LG.Display) بود، در ابتدا ساخت پانل های S-IPS از طریق تراز بندی پیشرفته کریستال های مایع در IPS اولیه صورت می گرفت، واژه S-IPS هنوز نیز کاربرد فراوانی در معرفی نمایشگر های جدید امروزی دارد، اما به طور دقیق تفاوت هایی جزئی میان این نوع از پانل ها باعث به وجود آمدن مدل هایی دیگر نظیر H-IPS ،E-IPS ،S-IPS و P-IPS شده است. از همان زمان شروع تولید پانل های S-IPS به طور گسترده ای مورد توجه قرار گرفتند که قطعا بدون تلاش LG.Philips در آن زمان برای ساخت ماتریس هایی با کیفیت بالا و قیمت مناسب امکان پذیر نبوده است. زمان پاسخ دهی تصویر بسیار بالا یکی از مشکلات بسیار جدی پانل های مورد نظر بود به طوریکه نمایشگر های اولیه طراحی شده با این نوع از پانل ها دارای زمان پاسخ دهی تصویر بسیار زیاد 60ms در تست رسمی تغییر رنگ از سیاه به سفید بوده اند، خوشبختانه مهندسان در زمانی کوتاه موفق به کاهش این زمان به 25ms و در آینده ای نزدیک 16ms شده اند، در کنار آن زمان پاسخ دهی تصویر در تغییر رنگ از سیاه به خاکستری چندان افزایش نداشته است و حتی تعدادی از ماتریس های قدیمی S-IPS توانایی رقابت با پانل های TN را نیز داشتند.

IPS Monitors (4)

تکنولوژی IPS وقتی صحبت از زاویه دید و تولید رنگ ها می شود همیشه در انتخاب های اول قرار می گیرد، دقت رنگ ها همیشه گزینه بسیار مهمی می باشد و در نمایشگر های مدرن امروزی نیز ماتریس های IPS به راحتی مدل های TN را در این مبحث پشت سر می گذارند، زاویه دید مناسب نیز از نکات بسیار با اهمیتی است که ماتریس های IPS توانایی تغییر کنتراست را در زوایه های مختلف دارند، این ویژگی ها دقیقا دلیل اصلی ایده آل بودن نمایشگر های IPS برای کار های طراحی حرفه ای و وابسته به دقت رنگ ها است، به طور مثال پانل های S-IPS توانایی نمایش دقیق رنگ بنفش در تصویری تیره با زوایه دید گسترده را دارند. یکی از نقاط ضعف اصلی تکنولوژی S-IPS به طور عموما نسبت کنتراست پایین آن می باشد، عمق رنگ سیاه اغلب در پانل های S-IPS مسئله ساز بوده است و نسبت کنتراست پاین 500:1 الی 600:1 در نمونه های اولیه نمایشگر های مجهز به این پانل معیاری مشترک بود، البته طی سال هایی که از عمر پانل های IPS گذشته است مبحث کنتراست به خوبی بهبود یافته و نمایشگرهای IPS امروزی دارای نسبت کنتراست بسیار خوبی هستند، در سمت دیگر قضیه این نوع از پانل ها درست مشابه با مدل های TN در مبحث بازپخش فیلم ها اغلب با نویز و آرتیفکت همراه است به خصوص اگر پانل نمایشگر از طریق Overdrive طراحی شده باشد، علاوه بر آن پانل های S-IPS گاهی اوقات به خاطر پوشش نه چندان مناسب ضد تابش مستقیم نور مورد انتقاد قرار می گیرند که خوشبختانه در نسل جدید پانل های مورد نظر تغییرات مثبتی در این زمینه صورت گرفته است، در بخش های بعدی به معرفی مدل های دیگری از پانل های IPS می پردازیم.

آشنایی با انواع پانل نمایشگرها – قسمت اول تکنولوژی TN