IPS屏優(yōu)勢與劣勢分析，這點(diǎn)小秘密不可不知

　　TN屏作為一種反應時(shí)間短暫，普及廣泛的屏幕類(lèi)型，它的優(yōu)勢和缺憾都很明顯，而作為針對TN屏缺憾開(kāi)發(fā)出的IPS屏，則在一定程度上彌補了前者的遺憾——當然，沒(méi)有什么事情是像鉆石一般完美的，IPS有著(zhù)自身的優(yōu)勢，卻也有著(zhù)難以避免的短板，那么這一期，我們就來(lái)一起聊聊，IPS屏，對于日常使用和玩游戲，它都有著(zhù)怎樣的反饋。

　　IPS屏：簡(jiǎn)介及歷史

　　簡(jiǎn)介

　　得到廣泛應用的橫向電場(chǎng)效應顯示技術(shù)(英語(yǔ)：In-Plane-Switching Liquid Crystal，簡(jiǎn)稱(chēng)：英語(yǔ)：In-Plane Switching，縮寫(xiě)：IPS)是日立制作所于1996年開(kāi)發(fā)的LCD廣視角技術(shù)，被廣泛的使用在液晶電視及平板電腦的制造上，能有效改善當視角差時(shí)，在TN屏幕上出現的色差及其他問(wèn)題。

　　在二十世紀八十年代代末和二十世紀九十年代代初的時(shí)候，TN面板技術(shù)曾是唯一可行的有源矩陣液晶顯示器技術(shù)，而早期的面板技術(shù)則面臨著(zhù)灰度反轉和高響應時(shí)間的問(wèn)題。隨著(zhù)90年代中期新技術(shù)的開(kāi)發(fā)——經(jīng)典的IPS面板技術(shù)和VA面板技術(shù)的到來(lái)，才使得這些缺憾得以解決成為可能并被應用于大屏面板的制造。

　　歷史

　　在1974年獲得專(zhuān)利的成像方法因為發(fā)明者并不能夠制造出優(yōu)于TN面板液晶顯示器的成品而收效甚微。因而，Guenter Baur等人在德國提交了更優(yōu)秀的技術(shù)細節， 并于1990年1月9日在美國等國家獲得了專(zhuān)利。這一技術(shù)發(fā)明者工作的弗勞恩霍夫協(xié)會(huì )(見(jiàn)注釋)在弗萊堡將這些專(zhuān)利授予了德國達姆施塔特的默克集團(這家公司主營(yíng)的是醫藥行業(yè)...你們敢信?)。

　　注：弗勞恩霍夫應用研究促進(jìn)協(xié)會(huì )(德語(yǔ)：Fraunhofer-Gesellschaft zur F?rderung der angewandten Forschung e. V.)，是德國也是歐洲最大的應用科學(xué)研究機構，成立于1949年3月26日，以德國科學(xué)家、發(fā)明家和企業(yè)家約瑟夫·弗勞恩霍夫的名字命名。弗勞恩霍夫協(xié)會(huì )下設80多個(gè)研究所，研究經(jīng)費10億歐元，總部位于慕尼黑。

　　弗勞恩霍夫應用研究促進(jìn)協(xié)會(huì )

　　此后不久，日本日立公司就改進(jìn)了這項技術(shù)并申請了專(zhuān)利。在這一領(lǐng)域的領(lǐng)跑者是勝近藤(Katsumi Kondo)，1992年，他在日立研究中心工作。日立的工程師們制定了IPS技術(shù)的各種實(shí)用細節，以將薄膜晶體管陣列互連成矩陣，避免在像素之間出現不受歡迎的雜散域。日立還通過(guò)優(yōu)化電極的形狀進(jìn)一步提高了視角的可接受度。而NEC和日立也因此成為了這一技術(shù)最早的制造商。

　　IPS屏：技術(shù)細節

　　IPS技術(shù)改變了液晶分子顆粒的排列方式，并采用了水平轉換技術(shù)，在加快了液晶分子偏轉速度的同時(shí)，還保證了抖動(dòng)時(shí)畫(huà)面的清晰度，這消除了傳統液晶顯示屏在收到外界壓力和搖晃時(shí)會(huì )出現模糊及水紋擴散現象。由于液晶分子在平面內旋轉，所以IPS屏幕的可視角度表現也不錯，四個(gè)軸向都可以做到接近180度的視角。

　　細分的話(huà)IPS也有好多種，看著(zhù)密密麻麻的分類(lèi)...感覺(jué)好累

　　當然，IPS其實(shí)是這類(lèi)屏幕的一個(gè)統稱(chēng)，細分的話(huà)，也是有很多類(lèi)的。

　　IPS面板與TN面板使用的都是TN液晶，兩者不同的特征是，它們施加于液晶分子的電場(chǎng)是不同的： 跟TN面板上下平行配置兩塊導電板的方式不同，IPS液晶的電極和液晶都處于同一個(gè)平面(即電場(chǎng)平行于液晶平面)——開(kāi)路狀態(tài)下光線(xiàn)無(wú)法通過(guò)，回路接通液晶分子扭轉光線(xiàn)發(fā)生雙折射透過(guò)液晶平面。由于電極和液晶處于同一平面所以沒(méi)有方向性，所以能得到上下左右178度的視角。

　　其成像原理是：線(xiàn)性偏振濾鏡P和A都處于相同的方向。而為了在不施加外加電場(chǎng)(關(guān)閉狀態(tài))的情況下，達到兩個(gè)玻璃板之間液晶層的90度扭曲的扭曲向列結構，玻璃板的內表面被處理來(lái)和液晶分子呈直角對齊。這種分子結構實(shí)際上與TN液晶顯示器是相同的。不過(guò)，IPS技術(shù)當中的電極E1和E2，其排列方式則和TN技術(shù)是不同的——因為它們在同一個(gè)平面上， 并且在一個(gè)單玻璃板上，這使它們產(chǎn)生的電場(chǎng)基本上是與這個(gè)玻璃板平行的，而液晶層只有幾微米厚，所以與電極之間的距離相比非常小。

　　上下文的圖示在這里～

　　而因為液晶分子具有正介電各向異性，并與它們的長(cháng)軸平行于外加電場(chǎng)，因此在關(guān)閉狀態(tài)下(像上面左邊那樣)，入射光L1會(huì )由偏振片P進(jìn)行線(xiàn)性偏振。扭曲向列的液晶層會(huì )將通過(guò)光線(xiàn)的偏振軸旋轉90度， 因而，在理想情況下，是沒(méi)有光會(huì )通過(guò)偏振片A的。而在開(kāi)啟的狀態(tài)下，因為在電極之間施加了一個(gè)足夠的電壓，并產(chǎn)生了一個(gè)相應的電場(chǎng)E，因此液晶分子會(huì )被重新布局，就像上圖右邊的那樣，這樣，光線(xiàn)L2就可以通過(guò)偏振片A了。

　　不過(guò)IPS液晶的對比度表現并不是很好，同時(shí)色溫偏低，有偏黃傾向，需要專(zhuān)用補正電路。此外，IPS面板時(shí)滯響應慢也是一大問(wèn)題，在顯示快速變化的圖像時(shí)會(huì )產(chǎn)生拖影，因此相對于顯示變化快的電視節目，TA還是更適合運用于顯示變化較慢且對色彩還原要求高的電腦圖像，不過(guò)IPS面板因為表面較硬，不會(huì )因受到壓力引起色差變化，所以成為了高級觸控屏幕的首選。

　　與TN屏相比，IPS有什么特點(diǎn)?

　　對比說(shuō)了這么多，不如一起來(lái)看看IPS屏在不同設備上的表現，順便，作為參照，我們也看一下TN屏的一點(diǎn)情況。手頭只有測試色域的設備，因此只對IPS屏的色域進(jìn)行了“觀(guān)測”。

　　神舟戰神以其還算不錯的性?xún)r(jià)比取得了一定的關(guān)注度，不過(guò)可惜的是，它是一款使用了TN屏的筆記本(所以也繼承了TN面板的缺憾)，和上期說(shuō)到的TN屏缺點(diǎn)一致，這款筆記本的屏幕有著(zhù)顏色發(fā)白，會(huì )導致圖片、畫(huà)面和一些細節處理不到位等情況，隨著(zhù)視角的變化，這種顏色上的偏差也會(huì )越來(lái)越明顯——而狹窄的可視角度也的確很麻煩，由于即使是角度偏一點(diǎn)也會(huì )有反色的情況，因此在使用的時(shí)候就不那么自由。

　　此外，從下面的GIF動(dòng)圖中也可以看出——用手按壓TN面板屏幕的話(huà)，會(huì )產(chǎn)生明顯的水波紋(這也是TN屏的快捷分辨方法)——這也是為什么TN屏不適合用來(lái)做觸屏的原因之一。

　　我們再來(lái)看看，處于基本相同價(jià)位的MateBookD的IPS屏幕有著(zhù)怎樣的表現。它使用的是15.6英寸、1080P分辨率的IPS屏，通過(guò)Spyder5 Elite進(jìn)行測試后，得到這塊屏幕的色彩空間為65% sRGB，同時(shí)也表現出了前面所說(shuō)的IPS的問(wèn)題，它的屏幕是有偏暖的傾向的(不過(guò)好在這款電腦自帶了調色軟件)。

　　但水波紋的情況卻的確沒(méi)有出現在IPS屏幕上，視野角度也很合適。

　　細心的讀者大概注意到了，對于采用IPS面板屏幕的筆記本，我們是以?xún)r(jià)格排序的，因為的確存在這樣一個(gè)問(wèn)題，高端的IPS屏和低端的差別還是很大的(特別是在價(jià)格上面，但不是說(shuō)絕對的，越貴的筆記本屏幕越好——別問(wèn)我怎么知道的，吃了三個(gè)月土了，累覺(jué)不愛(ài))。聯(lián)想小新潮7000-13搭載的是一塊13.3英寸分辨率為1920x1080的全高清IPS屏，與前一款I(lǐng)PS屏幕的筆記本不同，通過(guò)Spyder5校色軟件的測試結果可知，潮7000屏幕的sRGB色域達到了96%。達到了主流顯示器的水準，更全的色域表現就意味著(zhù)更完整的視覺(jué)體驗，比如在看電影的時(shí)候，許多導演會(huì )喜歡用顏色來(lái)傳達思想和調動(dòng)觀(guān)眾情緒，而如若沒(méi)有一個(gè)色域比較全的屏幕，就不太好get到一些劇情當中的點(diǎn)(我自己的筆記本就有這個(gè)問(wèn)題，看電影時(shí)，對于電影中畫(huà)面色彩元素過(guò)多的分鏡就很頭疼——它會(huì )一刀切地把相似的顏色都顯示成一樣的，看起來(lái)就很單調)。

　　惠普ENVY x360同樣配備的是一塊15.6英寸分辨率為1920x1080的全高清IPS屏，具有178度的可視角度，在強光下仍然可以展現畫(huà)質(zhì)細節，可以看到，這款筆記本的屏幕是可以隨意反轉的——而敢于這么設計，一部分原因大概就是因為屏幕的可視角度更廣——不同角度下并不會(huì )產(chǎn)生明顯的色偏。值得一提的是，這塊屏幕還支持觸控筆和手寫(xiě)功能，而這，也是IPS屏幕時(shí)常應用的一個(gè)領(lǐng)域。

　　通過(guò)Spyder5校色軟件對屏幕進(jìn)行了測試，可以得知，這款筆記本的IPS屏的色域為——sRGB色域達到了66%。

　　IPS屏優(yōu)缺點(diǎn)

　　說(shuō)了這么多，我自己可能都快要暈了...喵嗚!來(lái)總結下IPS屏的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)吧!這樣也更好取舍一些。

　　優(yōu)點(diǎn)

　　在明亮的戶(hù)外燈或陽(yáng)光直射下， IPS 屏幕更易于查看或閱讀， 因為有內置背光。

　　一旦屏幕上的晶體管燒掉變成了死點(diǎn)，一般死點(diǎn)會(huì )變成一個(gè)亮點(diǎn)，但IPS類(lèi)的屏幕卻會(huì )變成了一個(gè)沒(méi)有光的黑點(diǎn)，在高分辨率上屏幕幾乎不影響使用。

　　硬式面板，很適合做成受壓的觸控屏幕。

　　色彩表現及可視角度極佳。

　　與 TN液晶顯示器不同， IPS 面板在觸摸時(shí)不會(huì )亮起或顯示尾砂。

　　IPS面板提供清晰的圖像和穩定的響應時(shí)間。

　　缺點(diǎn)

　　價(jià)格昂貴(雖然IPS屏幕技術(shù)已經(jīng)隨著(zhù)時(shí)間的推移而有所改進(jìn)，但理所當然地，更好的IPS屏幕也更昂貴——因為有了更高的制造成本)。

　　對比度較差，在黑色及暗色系表現不佳(比如看電影的時(shí)候，不能很好地反映顏色的話(huà)就會(huì )影響對于劇情傳達理念的誤解)，也容易有漏光。

　　與TN面板相比，IPS屏幕技術(shù)最大的缺點(diǎn)之一就是功耗——通常IPS屏幕需要比TN屏多耗大約15%的電能。

　　此外，由于涉及工程復雜性，生產(chǎn)IPS屏幕顯示比生產(chǎn)TN液晶屏更昂貴。

　　部分IPS屏反應速度較慢，容易有殘影(早期的IPS有這個(gè)情況，現在有的產(chǎn)品的響應速度最高甚至能達到4ms，不過(guò)比較貴就是了)。

　　IPS屏筆記本推薦指數：

　　日常使用：★★★(考慮到價(jià)格因素...)

　　游戲使用：★★★★

　　影音播放：★★★★

　　總結

　　IPS經(jīng)過(guò)長(cháng)久的發(fā)展，現在也有反應時(shí)間較高的面板了，用來(lái)玩游戲和看電影都是不錯的，如果挑到色域比較寬的筆記本，可以說(shuō)是很值了，豐富的色彩表現和較寬的可視范圍在使用中能夠帶來(lái)很不錯的體驗，但較高的功耗可能的確會(huì )帶來(lái)不便，不過(guò)魚(yú)與熊掌不可兼得嘛，沒(méi)有什么是完美的，總要做出取舍的。

　　同樣的，它的缺憾也可能在其他屏幕類(lèi)型上得到彌補，那么下一期，我們當然也還是會(huì )繼續聊屏幕的，看看其他屏幕，都有著(zhù)怎樣的起源和特點(diǎn)，又適合用來(lái)做什么，下次再見(jiàn)咯～