横向电场效应显示技术

科技工作者之家 2020-11-17

横向电场效应显示技术(英语:In-Plane-Switching Liquid Crystal,简称:英语:In-Plane Switching,缩写:IPS)为日立制作所于1996年开发的LCD广视角技术,被广泛的使用在液晶电视及平板电脑的制造上,能有效改善当视角差时,在TN屏幕上出现的色差及其他问题。

简介横向电场效应显示技术(英语:In-Plane-Switching Liquid Crystal,简称:英语:In-Plane Switching,缩写:IPS)为日立制作所于1996年开发的LCD广视角技术,被广泛的使用在液晶电视及平板电脑的制造上,能有效改善当视角差时,在TN屏幕上出现的色差及其他问题。

现在大屏幕液晶电视市场上,VA液晶占83%的份额,IPS液晶占17%份额,而IPS液晶在电脑显示器市场的比重大于VA液晶,是当今液晶技术的两大主流。

目前IPS液晶的主要生产厂家有日立、松下、东芝、三菱电机和LG等。1

原理和特点IPS型与TN型都是使用TN液晶,两者不同的特征是施加于液晶分子的电场不同: 跟TN液晶及VA液晶上下平行配置两块导电板的方式不同,IPS液晶的电极和液晶处于一个平面(即电场平行于液晶平面)。开路状态光线无法通过,回路接通液晶分子扭转光线发生双折射透过液晶平面。由于电极和液晶处于同一平面所以没有方向性,能得到上下左右178度的视角。

但IPS液晶的对比度不如VA液晶,所以颜色不如VA液晶艳丽。同时色温偏低,有偏黄倾向,例如iPhone就有IPS天生特有的黄屏问题、采用相似技术的移动电话屏幕也是如此,需要专用补正电路。在三种液晶技术中,IPS液晶也是时滞响应最慢的,在显示快速变化的图像时会产生拖影,因此相对于显示变化快的电视节目,较适合运用于显示变化慢且对色彩还原要求高的电脑图像。此外IPS液晶表面较硬,不会因受到压力引起色差变化,所以成为高级触控屏幕的首选,而如前所述的苹果公司的iPhone和iPad均使用了IPS液晶,因此一般人所感受的iPhone屏幕的优缺点,其实也就是IPS技术的优缺点的展现。

优点一旦屏幕上的晶体管烧掉变成了死点,一般死点会变成一个亮点,但IPS类的屏幕却会变成了一个没有光的黑点,在高分辨率上屏幕几乎不影响使用。

硬式面板,很适合做成受压的触控屏幕。

可视角度极佳,达178度。

缺点价格昂贵。

耗电量较一般屏幕为高。

虽然视角提升至178度,但其他性质完全没有改进,因此并非物有所值。

相较于VA系列面板,对比度较差,在黑色及暗色系的表现不佳、也容易有漏光。

反应速度较慢,容易有残影(早期的IPS,现在有最高到4ms屏幕)。1

后续发展IPS在1996年推出后,后续又不断有新的发展:

在1998年,日立推出S-IPS(Super-IPS),除了有IPS原来的技术以外,亦在反应率有了改进。

在2002年,日立推出AS-IPS,在明暗比方面有很大的改善。

在2002年,日立推出IPS-POR,具体分为"H-IPS S-IPS E-IPS"。

在2004年,日立推出IPS-Pro

在2010年,日立推出IPS-α

在2011年,LG推出AH-IPS2

本词条内容贡献者为:

杜强 - 高级工程师 - 中国科学院工程热物理研究所

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