ADS TFT-LCD матрицы. Особенности и преимущества.
ADSDS (Advanced Super Dimension Switch) или ADS — тип жидкокристаллических матриц, разработчиком и эксклюзивным патентообладателем которого, является мировой лидер в производстве плоских экранов, китайская компания BOE. На сегодняшний день, это самая продвинутая и современная технология производства LCD панелей, среди существующих на рынке, таких как, TN (Twisted Nematic), VA (Vertical Alignment), IPS (In-Plane Switching) и их разновидностей. Благодаря топовым характеристикам, матрицы BOE находят применение, в качестве средств отображения, во многих типах высокотехнологичных электронных устройств: от смартфонов и ноутбуков до огромных 110-дюймовых телевизоров и профессиональных мониторов ультра-высокого разрешения. Ведущие мировые бренды, такие, как Apple, Samsung, LG, Huawei, Haier, Xiaomi и многие другие, широко используют в своих изделиях ADSDS экраны, зачастую не афишируя данный факт.
ЖК молекулы в ADS матрицах располагаются и меняют свое положение перпендикулярно световому потоку, при этом основное внимание в конструкции уделяется высокой эффективности управления жидкими кристаллами и достижению максимального коэффициента светопропускания панели. (Рис.1)
Основные преимущества ADS технологии:
— Ультраширокие углы обзора без дефектов. ЖК модули BOE обеспечивают превосходное качество изображения под любым углом в диапазоне 180°, в то время, как для других типов матриц характерно искажение цвета (эффекты grey inversion и color shift) при наклоне поверхности экрана относительно зрителя. (Рис.2)
— Высокий коэффициент пропускания светового потока позволяет достигать наилучших показателей цветопередачи, яркости и контрастности при самом низком, среди существующих LCD технологий, энергопотреблении. (Рис.3)
— Большая устойчивость к внешним воздействиям на поверхность экрана, в сочетании с минимальной толщиной и тонкой окантовкой жидкокристаллического модуля. (Рис.4)
— Высокая скорость обработки изображения гарантирует великолепное качество воспроизведения динамических сцен. (Рис.5)
Сравнение ADS и IPS дисплеев
Общим для ADS (разработчик и поставщик BOE) и IPS (крупнейший поставщик LG) панелей является принцип ориентации жидкокристаллических молекул в ячейках LCD матрицы. При этом, схемы питания и управления, конструктивные элементы и материалы используются абсолютно различные. Поэтому ADS (Advanced Super Dimension Switch) является отдельной, запатентованной технологией производства ЖК экранов, существенно превосходящей IPS по многим показателям.
сравнение 55″ панелей для видеостен LG (IPS) и BOE (ADS) — сигнал с одного источника
Преимущества ADS технологии, по сравнению с IPS:
1. Панель LG не передает черный цвет — вместо него воспроизводит серо-синий.
2. Панель LG имеет ярко выраженный «мура»-эффект (IPS-засветка), который возникает на всех IPS панелях, так как поляризационная пленка за матрицей не закреплена и немного деформируется.
3. У панели LG по торцу видны пятна от светодиодной подсветки вдоль кромки.
4. Блики на поверхности экрана LG от внешних источников света (BOE имеет антибликовую поверхность с матовостью 25%, против 1% у LG).
5. IPS панели обладают меньшим коэффициентом светопропускания, что приводит к ухудшению яркости, цветопередачи и контрастности, по сравнению с ADS (Рис.3).
6. Энергопотребление IPS панелей выше чем ADS (Рис.3).
7. Более прочная торцевая окантовка у BOE, снижает вероятность повреждения панели при перевозке и инсталляции.
8. Фактическая динамическая контрастность у BOE превышает заявленную в спецификациях (45000:1) практически в 2 раза.
оптический тест образцов тонкошовных 55-дюймовых панелей BOE для видеостен
Исходя из вышесказанного, ADSDS мониторы BOE наилучшим образом соответствуют требованиям, предъявляемым к профессиональным средствам визуализации и являются идеальным цифровым носителем для создания видеостен, рекламных экранов, интерактивных систем и информационных табло.
Что такое ADS матрица
ADS (Advanced Super Dimension Switch) — это вид жидкокристаллической матрицы для экранов телевизоров и мониторов . Автор такой разработки китайская компания BOE, которая является поставщиком LCD панелей разных размеров для многих фирм.
Более правильное название таких жк панелей — ADSDS, но аббревиатура ADS удобней в общении, поэтому используют ее.
Экраны ADS имеют очень хорошие характеристики и являются конкурентами IPS и VA, сегодняшним лидерам рынка. ADS — это улучшенная версия IPS , с теми же преимуществами и недостатками. Себестоимость ADS матриц выходит меньше, чем IPS, но немного меньше цветовой охват, зато углы обзора такие же или даже больше.
ADS панель, расположение кристаллов
Для ADS разработчиком и поставщиком является компания BOE, а для IPS крупным поставщиком есть LG. Общим для этих матриц является ориентация жидких кристаллов в ячейках LCD слоя. LCD кристаллы в ADS матрицах располагаются перпендикулярно световому потоку, и меняют свое положение в этой же плоскости, как и ips. Огромное значение в разработке новой системы управления жк кристаллами уделяется энергоэффективности.
Фото экрана Samsung QN85A с матрицей ADS
На изготовление электродов берут новый токопроводящий материал оксид индия-олова, который еще и является прозрачным материалом, что важно для lcd экранов, в которых свет проходит от подсветки. Он еще отличается высокой прочностью. Поэтому ADS матрица хорошо пропускает свет, из-за этого имеет большую яркость и широкие углы обзора .
А еще и энергопотребление меньше при том же уровне подсветки. А значит можно увеличить яркость подсветки при тех же затратах энергии, что и для ips. Вот и яркость общая экрана выше. А еще и цветопередача улучшается у матриц ADS, по сравнению с IPS, хоть и немного.
Матрица ADS или IPS что лучше
Китайская компания BOE является ведущим производителем в области инноваций и развития технологий ЖК-дисплеев TFT. Общемировая доля BOE в области жидкокристаллических панелей уже в 2018 году заняла первое место. Главное внимание компания BOE сосредотачивает на улучшении цветопередачи дисплеев ADS наряду с повышением яркости и углов обзора.
Её собственная технология формирования изображения получила название ADSDS или просто ADS. Когда в 2020 году компания Samsung объявила о грядущем сворачивании производства ЖК-панелей, использование в телевизорах Samsung матриц ADS от BOE стало реальностью. В этом материале мы выясним, что такое панель ADS, и ответим на вопрос: «Какой тип матрицы ADS или IPS лучше»?
ADS и IPS отличия
IPS матрица
Матрицы IPS предназначены для обеспечения более насыщенных цветов и большей глубины, чем традиционные TN панели. В них используется конфигурация жидких кристаллов, расположенных в плоскости, перпендикулярной световому потоку подсветки (In Plane Switching). Общее качество изображения улучшено за счёт более высокого контраста, лучшей точности цветопередачи и повышенной яркости.
Но главное, что по сравнению с VA матрицами, где жидкие кристаллы расположены вдоль светового потока подсветки, у IPS панелей значительно улучшены углы обзора. Это огромное благо для любителей совместных развлечений у экрана телевизора. Дальнейшее развитие технология IPS получила в PLS матрицах.
Это собственность компании Samsung. PLS (Plane to Line Switching) предлагает ещё более широкие углы обзора, а также превосходное качество изображения и яркость за счёт более плотного расположения субпикселей. Также известно, что матрицы PLS более доступны по цене. Существенный минус IPS и PLS матриц – слабая контрастность относительно VA.
ADS матрица это…
Продолжая развивать и усовершенствовать идеологию IPS, многие компании стремятся к устранению основных недостатков таких панелей – низкая контрастность и цена. Очевидно, что больше других преуспела компания BOE со своей технологией ADvanced Super Dimension Switch. Тип матрицы ADS отличается сверхширокими углами обзора, превосходной цветопередачей и сверхвысокой скоростью обработки движущихся изображений.
Изначально матрица телевизора ADS предполагалась к использованию в основном в коммерческих проектах. Это и бесшовные видеостены, и цифровые вывески, и интерактивные доски, и прозрачные табло, и иные специализированные дисплеи. Такое разнообразие сфер применения обусловлено не в последнюю очередь высокой прочностью панелей с типом матрицы IPS-ADS. ADS экраны очень устойчивы к воздействию нажатием, что не так важно для телевизора, но очень важно для интерактивных дисплеев.
Как продолжение развития технологии IPS ADS матрица для формирования слоя с управляющими транзисторами использует высокопрозрачный и хорошо проводящий материал оксида индия-олова (ITO). В конкретных цифрах это даёт дополнительный прирост яркости порядка 15%. Кроме того, управление вращением жидких кристаллов в субпикселе ведётся двумя электрическими полями – продольным и поперечным.
За счёт этого значительно повышается скорость изменения состояния пикселя от серого к серому (GTG). Т.е. показатель времени отклика ADS панели существенно улучшается. Основным недостатком ADS матриц является относительная дороговизна слоя ITO из-за высокой цены индия. Но производитель работает над использованием высокопрозрачных материалов-аналогов. Это и оксид алюминия-цинка, и графен, и множество других соединений.
ADS матрица или IPS что лучше
Чем отличается ADS от IPS? IPS панели уже давно стали отраслевым стандартом, поскольку цветопередача и углы обзора этих матриц пока не превзойдены. Но матрица ADS в сравнение с IPS обладает повышенной яркостью за счёт использования более светопропускающего слоя в качестве основы для размещения управляющих элементов.
Уже одно это даёт ей огромный плюс. Размещение управляющего слоя над слоем ЖК обеспечивает матрице ADS дополнительную жёсткость, расширяющую возможные области её использования. Уменьшенное время отклика открывает хорошие перспективы для применения в качестве ТВ экранов и игровых мониторов.
Остаётся обойти главный недостаток – относительную дороговизну ADS. Но раз уже компания Samsung начала использовать ADS панели в своих телевизорах (Q80A 2021 года), то значит, дело движется в правильном направлении.
webOS Forums — форум пользователей телевизоров LG на webOS
Сообщество любителей webOS-телевизоров LG
Матрица VA или IPS — что лучше?
Матрица VA или IPS — что лучше?
Архивариус » 26 авг 2018, 15:36
Если хоть раз перед вами вставал вопрос о том, с каким типом матрицы выбрать телевизор, IPS или VA, то вы сделали правильный выбор, открыв эту тему. Давайте теперь разберемся поподробнее и сравним эти матрицы.
IPS или VA
Матрица VA или IPS, что лучше – вопрос предпочтения между двумя типами технологий телевизионных ЖК-панелей, которые полностью доминируют на современном рынке телевизоров 4K со светодиодной подсветкой. Все ЖК-телевизоры, продаваемые крупными отечественными и зарубежными брендами, которые вы найдёте у любого розничного продавца, построены с использованием технологии IPS или VA.
Это также относится и к сегодняшним телевизорам QLED от Samsung, поскольку несмотря на маркетинговый сленг и несколько улучшающих цветовых решений, QLED по-прежнему остаётся LCD/LED телевизором с задней подсветкой (по крайней мере, на данный момент). Очевидно, что типы матриц VA или IPS занимают большую нишу на рынке, а поэтому знание того, что стоит за каждой из технологий, повлияет на то, какой телевизор 4K вы купите, потому что при сравнении VA и IPS имеют свои собственные плюсы и минусы.
VA и IPS отличие
VA означает дословно Vertical Alignment, т. е. выравнивание по вертикали в матрице дисплея, а IPS – In-Plane Switching или планарное переключение. Хотя оба типа панелей выполняют одну и ту же основную работу – пропускание светодиодной подсветки через пиксельные блоки и цветовые фильтры для формирования изображения на телевизоре 4K. Каждая из них выполняет эту фундаментальную задачу своими собственными специфическими способами. Это, конечно, сильно влияет на то, как работают обе технологии.
Резюмируя сказанное, все ЖК-телевизоры, будь то 4K или нет, оперируют крошечными жидкокристаллическими структурами внутри цветовых пакетов RGB (красный, зелёный и синий), составляющих каждый пиксель, чтобы сформировать различные цветные изображения посредством реакции и изменения положения этих кристаллов, когда через них проходит электрический ток. В зависимости от того, как заряжаются упомянутые кристаллы, их положение меняется и либо блокирует свет, либо в определённой мере позволяет ему пройти через них.
Конечная цель функционирования IPS и VA телевизора – создание конкретных уровней яркости, глубины чёрного и передачи цвета. Однако, как мы уже говорили, каждая матрица выполняет описанный выше процесс по-своему и результаты работы сильно разнятся между собой. В случае дисплеев IPS их ЖК-кристаллы конструктивно выравниваются по горизонтали.
Когда они заряжены, они вращаются так, что либо пропускают свет, либо блокируют его. У дисплеев VA выравнивание кристалла является вертикальным (что, собственно, и следует из названия), и эти кристаллы при заряде перемещаются только горизонтально, чтобы пропускать свет.
Однако, поскольку будучи закрытыми, кристаллы VA-дисплея выровнены по вертикали и, следовательно, более узко расположены, то при необходимости они более эффективно блокируют свет. Напротив, кристаллы IPS имеют тенденцию пропускать больше света подсветки из-за постоянного горизонтального расположения.
Ещё один эффект этих различных способов выравнивания заключается в том, что хотя панели с VA-кристаллами намного лучше блокируют свет благодаря вертикальному закрытому позиционированию, эта же схема приводит к тому, что углы обзора в телевизорах с VA матрицами значительно меньше.
Существуют и другие различия между двумя телевизорами, которые мы покажем ниже, но в общих чертах. Панели IPS ТВ обеспечивают гораздо более широкий угол обзора в ущерб уровню чёрного и контрастности. Телевизионные же 4K панели VA обеспечивают превосходный уровень чёрного и контрастность, что чрезвычайно важно для высокого качества изображения. Но преимущество IPS – превосходные углы обзора. Давайте посмотрим на эти и другие детали чуточку внимательнее.
Уровень чёрного и однородность
Абсолютные уровни чёрного, несомненно, лучше отображаются на 4К телевизорах с вертикально ориентированными кристаллами матрицы IPS или VA. Это мы наблюдали во всех случаях использования VA на любом телевизоре 4K любого бренда в сравнении с моделями, использующими IPS, того же или любого другого бренда.
Типичный дисплей 2017 или 2018 года с VA матрицей может выдать уровни чёрного от 0,025 до 0,015 нит, в то время как их IPS оппоненты даже от лучших производителей, таких как Vizio, Sony и LG, обеспечивают уровень между 0,075 и 0,090 нит. Это большая разница, которая особенно заметна при высококонтрастных съёмках или при просмотре телевизора в слабо освещённых помещениях.
Вероятно, это самый большой негатив у панелей IPS, и поскольку контрастность и глубокий насыщенный чёрный цвет чрезвычайно важны для высококачественного изображения, слабые чёрные цвета матриц IPS могут отрицательно влиять на восприятие цвета и реализм. Они могут также влиять и на качество HDR, поскольку даже в режиме HDR у IPS телевизоров уровень чёрного остается недостаточным.
Следует, однако, отметить, что некоторые телевизоры 4K IPS поставляются с технологией локального затемнения. Особенно хорошим примером этого являются несколько HDR LCD 4K телевизоров Vizio модельного ряда 2016 и 2017.
Локальное затемнение, которое фактически отключает некоторые участки светодиодной подсветки ЖК-телевизора, может тем самым позволить телевизору IPS показать гораздо более глубокие уровни чёрного при активации этой функции. В полной мере это относится к телевизорам с полномассивной LED подсветкой матрицы IPS 4K, например, модели LG SK9500.
Равномерность чёрного в телевизорах IPS 4K также сильно страдает из-за особенностей пиксельных массивов IPS. Из-за того, что их пиксели пропускают в целом больше света, небольшие изменения яркости светодиодной подсветки будут намного более ощутимы из-за возникновения облачных эффектов, в то время как дисплей должен выдать полную «темень».
Вывод 1 : технология VA является абсолютным победителем в обеспечении великолепных уровней чёрного и однородности чёрного цвета.
Контрастность
При таком сравнении ответ на вопрос, какая матрица лучше, IPS или VA, должен быть очевиден. Учитывая намного более лучшие уровни чёрного при технологии вертикального выравнивания, контрастность в телевизорах VA значительно выше, чем у моделей IPS, если не принимать во внимание высокое качество локального (местного) затемнения.
Разница в контрастности огромная. В то время как типичная модель телевизора 4K с VA может, по крайней мере, справиться с коэффициентом контрастности 3500:1, а во многих случаях обеспечить и отношение 6000:1 или выше, для IPS телевизоров 4К всё еще характерен коэффициент контрастности, не выходящий за рамки 1400:1.
А для большинства телевизоров IPS 4K, например, множество моделей ЖК-телевизоров LG, контрастность на самом деле даже слабее – в некоторых случаях 850:1 и даже ниже. Этого, конечно, можно ожидать от IPS, но согласитесь, это не очень хороший показатель качества изображения.
Вывод 2 : В отношении контрастности VA является победителем с огромным отрывом.
Цветовая эффективность
Когда речь идёт о телевизорах 4K HDR с широкой цветовой гаммой и 10-битным цветом, разница в цветовых тонах между моделями IPS и VA практически равна нулю. Другими словами, при всех одинаковых цветовых характеристиках HDR два разных типа панели работают примерно одинаково, обеспечивая цвет с высоким динамическим диапазоном, т. е.10-битный цвет с 1.07 миллиарда оттенков при полной насыщенности.
Телевизоры LG Super UHD 4K HDR, такие как LG 65UH9500 и LG UH8500, представляют собой две особенно заметные модели IPS ТВ с превосходной цветопередачей, несмотря на их слабые контрастные показатели и уровни чёрного по сравнению с типичным средним телевизором VA HDR с теми же цветовыми характеристиками.
Тем не менее, хорошие уровни чёрного и контрастность создают визуальное восприятие более ярких цветов из-за особенностей того, как человеческий глаз воспринимает оттенки. Таким образом, телевизор VA с более глубоким и богатым чёрным цветом может выглядеть так, как будто он обеспечивает более чёткие и насыщенные цвета в картинке просто потому, что тёмные тона на экране гораздо ярче контрастируют с красочными объектами в одном и том же фрагменте контента. Поэтому зрители должны иметь в виду эту причину, из-за которой уровни чёрного и высокий контраст считаются настолько важными для более реалистичного и высокого уровня качества изображения.
Вывод 3 : На основе проведенных фактических сравнений уровней исходного цвета матрицы VA или IPS для телевизора технически сравнимы. Однако с точки зрения визуального восприятия человека, более высокий контраст и глубокий чёрный тон VA панели, возможно, заставят зрителя сделать вывод о более высоком качестве цвета.
Воспроизведение движения
Где же 4K телевизоры IPS действительно побеждают своих коллег на базе VA? Здесь выделяются два важных фактора. Прежде всего, IPS – в соответствии с его горизонтальным выравниванием пикселей – обеспечивает гораздо лучшие углы обзора, чем дисплей с VA.
Средний 4K телевизор VA значительно теряет точность цветопередачи и контрастность при углах 20…25 градусов от мёртвой точки, в то время как IPS ТВ может часто демонстрировать отличное качество изображения даже при просмотре с более чем 50-градусным отклонением от центра. Это означает, что если у вас есть большая гостиная, а некоторые из ваших мест просмотра расположены сбоку от места, где стоит телевизор, то VA испортит качество просмотра, в то время как IPS будет выдавать отличную картинку.
Во-вторых, телевизоры IPS имеют тенденцию потреблять меньше энергии, чем их VA собратья, из-за более низких пиковых уровней яркости (вспомним о контрастности). Это, конечно же, означает, что ваш телевизор не может похвастаться яркими бликами, как конкурент с VA, но если вы беспокоитесь о том, чтобы сэкономить деньги в счёте за электроэнергию, IPS даст вам определённое преимущество.
Стоит отметить, что на обработку движения в телевизорах с экраном 4К не оказывает заметного влияния то, оснащён ли ваш телевизор матрицей IPS или VA. По нашему опыту, телевизоры с отличной обработкой движущихся объектов могут поставляться в обеих версиях, одинаково управляя устранением смазывания движения, дрожания и другими вещами, такими как, например, интерполяция движения. В общем, если телевизор плохо воспроизводит движение на экране, то это не определяется тем, что это либо IPS, либо VA.
Итоги сравнения IPS и VA
Конечно, можно утверждать, что ни один из типов матриц IPS или VA по своей природе не превосходит друг друга. Хотя существует определённая обоснованность этого высказывания в силу того факта, что у обеих есть область, в которой одна панель намного более совершенна, чем другая.
Всё же пока ясно, что VA – лучший выбор для большинства людей, у которых нет необходимости обеспечения широких углов обзора в гостиной или рабочем кабинете. Предполагая, что вам не нужно просматривать свой телевизор 4K далеко от центральной оси экрана, дисплей VA легко обеспечивает лучшую эффективность в трёх из наиболее важных характеристик: уровень чёрного, контрастность и равномерность чёрного цвета.