IPS 패널

IPS panel

IPS(In-Plane Switching)는 액정표시장치(LCD)용 화면 기술이다.IPS에서는, 액정층이 2개의 유리 표면 사이에 끼워져 있습니다.액정 분자는 미리 정해진 방향(평면 내)으로 표면에 평행하게 정렬됩니다.분자는 인가된 전기장에 의해 방향을 바꾸며, 이미지를 생성하기 위해 표면과 기본적으로 평행한 상태를 유지합니다.1980년대 [1]후반 널리 보급된 트위스트 네매틱스 필드 이펙트(TN) 매트릭스 LCD의 강력한 시야각 의존성과 저품질 색 재현을 해결하기 위해 설계되었습니다.

역사

TN 방식은 1980년대 후반과 1990년대 초반 액티브 매트릭스 TFT LCD에 유일하게 적용 가능한 기술이었다.초기 패널은 그레이스케일 반전을 위에서 아래로 [2]보여주었고 응답 시간이 길었습니다(이러한 종류의 전환에서는 1ms가 시각적으로 5ms보다 좋습니다).1990년대 중반에는 이러한 약점을 해결할 수 있는 새로운 기술(일반적으로 IPS와 수직 정렬(VA))이 개발되어 대형 컴퓨터 모니터 패널에 적용되었습니다.

1974년에 특허를 받은 방법 중 하나는 하나의 유리기판 [3][4]위에 서로 분리된 전극을 사용하여 유리기판과 기본적으로 평행한 전계를 생성하는 것이었습니다.그러나 이 발명가는 아직 TN 디스플레이보다 뛰어난 IPS-LCD를 구현할 수 없었다.

철저한 분석 후, 유리한 분자 배열에 대한 자세한 내용은 Guenter Baur 등에 의해 독일에서 제출되었고 [5][6]1990년 1월 9일 미국을 포함한 여러 국가에서 특허를 받았다.발명가들이 일했던 프라이부르크의 프라운호퍼 협회는 이 특허를 독일 다름슈타트의 Merck KGaA에 할당했다.

얼마 지나지 않아 일본 히타치는 이 기술을 개선하기 위해 특허를 출원했다.이 분야의 리더는 히타치 연구소에서 [7]일했던 곤도 카츠미 씨였다.1992년 Hitachi의 엔지니어들은 박막 트랜지스터 어레이를 매트릭스로 상호 연결하고 [8][9]픽셀 사이의 바람직하지 않은 이탈 필드를 방지하기 위해 IPS 기술의 다양한 실용적인 세부 사항을 고안했습니다.또, 전극(Super IPS)의 형상을 최적화해 시야각 의존도를 한층 향상시켰다.NEC와 히타치는 IPS 기술을 기반으로 액티브 매트릭스 주소 지정 LCD의 초기 제조업체가 되었습니다.이는 평면 컴퓨터 모니터 및 텔레비전 화면에 적절한 비주얼 퍼포먼스를 갖춘 대형 LCD를 구현하기 위한 이정표입니다.삼성은 1996년 멀티도메인 액정표시장치(LCD)를 가능하게 하는 광학패터닝 기술을 개발했다.그 후 [10]멀티 도메인 스위칭과 인플레인 스위칭은 2006년까지 LCD 설계의 우위에 있습니다.

이후 LG디스플레이를 비롯한 국내, 일본, 대만 LCD 제조사가 IPS 기술을 채택했다.

IPS 기술은 TV, 태블릿 컴퓨터 및 스마트폰용 패널에 널리 사용됩니다.특히 2004년부터 2008년까지 Flexview로 판매된 대부분의 IBM 제품에는 CCFL 백라이트를 갖춘 IPS LCD가 탑재되어 있으며, 2010년부터 Retina[11][12] Display라는 라벨과 함께 판매된 모든 Apple Inc. 제품에는 LED 백라이트를 갖춘 IPS LCD가 탑재되어 있습니다.

Hitachi IPS 테크놀로지 개발[13][14]
이름. 닉네임 연도 장점 투과율/
콘트라스트비		 언급
슈퍼 TFT IPS 1996 광시야각 100/100
기본 수준		 또한 대부분의 패널은 채널당 8비트 색상을 지원합니다.이러한 개선은 처음에는 약 50ms의 낮은 응답 시간을 희생하면서 이루어졌습니다.IPS 패널도 매우 비쌌다.
슈퍼 IPS S-IPS 1998 색상 이동 없음 100/137 그 후 IPS는 S-IPS(1998년 Super-IPS, Hitachi Ltd.)로 대체되었습니다.S-IPS는 픽셀 리프레시 [quantify]타이밍의 향상과 함께 IPS 테크놀로지의 모든 이점을 갖추고 있습니다.
고도의 Super-IPS AS-IPS 2002 높은 투과율 130/250 2002년에 Hitachi Ltd.에 의해서도 개발된 AS-IPS는, 종래의 S-IPS 패널의 콘트라스트비를 큰폭으로 향상시켜[quantify], 일부의 S-PVA에 [citation needed]뒤지지 않게 하고 있습니다.
IPS-Provectus IPS-Pro 2004 고대비 137/313 폭넓은[quantify] 색역과[quantify] 콘트라스트비를 갖춘 IPS Alpha 테크놀로지의 최신 패널로, 오프 앵글 발광 없이 [citation needed]PVA 및 ASV 디스플레이에 대응.
IPS 알파 IPS-Pro 2008 고대비 차세대 IPS-Pro
IPS Alpha 차세대 IPS-Pro 2010 고대비
LG IPS 테크놀로지 개발
이름. 닉네임 연도 언급
수평 IPS H-IPS 2007 전극 평면 레이아웃을 비틀어 콘트라스트비를 개선합니다[quantify].또, NEC의 어드밴스드 트루 화이트 편광 필름(옵션)을 도입해, 보다 자연스러운 화이트를[quantify] 실현합니다.전문가용/사진용 LCD에서 [citation needed]사용합니다.
확장 IPS E-IPS 2009 광투과용 개구부가 넓어 저전력, 저비용 백라이트를 사용할 수 있습니다[quantify].대각선[quantify] 시야각을 개선하고 응답 시간을 5ms로 [citation needed]단축합니다.
프로페셔널 IPS P-IPS 2010 10억 7000만 색(30비트 색심도)[citation needed]을 제공합니다.서브픽셀당 방향성이 향상되어(256이 아닌 1024) 진정한 색채의 깊이가 향상됩니다[quantify].
고도의 하이 퍼포먼스 IPS AH-IPS 2011 색정확도 향상, 해상도 및 PPI 향상,[15] 광투과성이 향상되어 소비전력을 낮춥니다.

테크놀로지

개요도 IPS 액정 디스플레이

실행

이 경우 직선편광필터 P와 A는 모두 투과축이 동일하다.두 개의 유리판 사이에 인가 전계(OFF)가 없는 90도 비틀린 LC층의 네매틱 구조를 얻기 위해 유리판 내면을 처리하여 테두리 LC 분자를 직각으로 정렬시킨다.이 분자 구조는 TN LCD와 거의 같다.그러나 전극 e1, e2의 배치는 다르다.같은 평면에 단일 유리판 위에 있기 때문에 기본적으로 이 판과 평행한 전계를 발생시킵니다.이 그림은 축척이 아닙니다.LC층은 두께가 몇 마이크로미터에 불과하기 때문에 전극 간 거리에 비해 매우 작습니다.

LC 분자는 양의 유전 이방성을 가지며 인가된 전기장과 평행한 장축에 맞춰 정렬됩니다.OFF 상태(왼쪽 그림)에서는 광 L1에 입사하면 편광자 P에 의해 직선 편광된다.트위스트 네매틱 LC층은 통과광의 편광축을 90도 회전시켜 편광자 A를 통과하는 빛이 없는 것이 이상적입니다.ON 상태에서는 전극 사이에 충분한 전압이 인가되어 그림 오른쪽과 같이 LC 분자를 재정렬시키는 대응하는 전계 E가 발생한다.여기서 광 L2는 편광자 A를 통과할 수 있다.

실제로 다른 구현 스킴은 LC 분자의 구조를 달리하여 존재합니다.예를 들어 OFF 상태에서 비틀림이 발생하지 않습니다.두 전극이 같은 기판 위에 있어 TN 매트릭스 전극보다 공간을 더 많이 차지한다.이것에 의해, 콘트라스트와 [16]휘도도 저하됩니다.

Super-IPS는 나중에 더 나은 응답 시간과 색 [17][unreliable source?]재현으로 도입되었습니다.

이 픽셀 레이아웃은 S-IPS LCD에 있습니다.보기 원뿔을 넓히기 위해 쉐브론 모양을 사용합니다.

이점

  • IPS 패널은 모든 시야각에서 [18]일관되고 정확한 색상을 표시합니다.최신(2014년)의 IPS와다양한 시야각에서의 색채 일관성에 관한 TN 패널은, Japan Display Inc.[19]의 Web 사이트에서 확인할 수 있습니다.
  • TN LCD와 달리 IPS 패널은 터치해도 밝아지거나 흔들림이 나타나지 않습니다.이는 스마트폰이나 [20]태블릿과 같은 터치스크린 장치에서 중요합니다.
  • IPS 패널은 선명한 이미지, 안정된 응답 시간, 뛰어난 [16][unreliable source?]색채를 제공합니다.[21]

단점들

  • IPS 패널은 TN [22]패널보다 최대 15% 더 많은 전력을 필요로 합니다.
  • IPS 패널은 TN 패널보다 제작 비용이 더 많이 듭니다.
  • IPS 패널은 TN [23]패널보다 응답 시간이 느리거나 길다.
  • IPS 패널은 백라이트 블리딩에 취약할 수 있습니다.

대체 테크놀로지

Plane to Line Switching(PLS; 플레인 투 라인 스위칭

삼성전자는 2010년 말 LG디스플레이가 주력으로 제조하는 IPS 기술을 대체할 수 있는 Super PLS(플레인 투 라인 스위칭)를 선보였다.'IPS형' 패널 기술로 LG디스플레이와 성능, 사양, 특성이 매우 유사하다.삼성은 과거 AMOLED 패널이 모바일에서 풀HD 해상도를 구현하는데 어려움을 겪었기 때문에 AMOLED 패널 대신 PLS 패널을 채택했다.PLS 기술은 LG디스플레이의 IPS [24]기술과 비슷한 광시야각 LCD 기술이다.

삼성은 IPS에 비해 [25]Super PLS(일반적으로 "PLS"라고 함)의 다음과 같은 이점을 주장했습니다.

  • 시야각 향상
  • 휘도 10 % 향상
  • 생산 비용 최대 15% 절감
  • 화질 향상
  • 플렉시블 패널

고급 하이퍼 뷰 각도(AHVA)

2012년 AU Optronics는 AHVA라고 불리는 자체 IPS형 기술에 대한 투자를 시작했습니다.이것은, 종래의 AMVA 테크놀로지(VA 타입의 테크놀로지)와 혼동하지 말아 주세요.성능과 사양은 LG디스플레이의 IPS와 삼성의 PLS 제품과 매우 유사했다.최초의 144Hz 호환 IPS 타입 패널은 2014년 말(2015년 초에 처음 사용) AUO에 의해 생산되어 삼성 및 LG디스플레이를 제치고 높은 리프레쉬 레이트의 IPS 타입 [26][27]패널을 제공했습니다.

제조원

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ a b Cross, Jason (18 March 2012). "Digital Displays Explained". TechHive. PC World. p. 4. Archived from the original on 2 April 2015. Retrieved 19 March 2015.
  2. ^ "TFT Technology: Enhancing the viewing angle". Riverdi (TFT Module Manufacturer). Archived from the original on 23 April 2016. Retrieved 5 November 2016. However, [twisted nematic] suffers from the phenomenon called gray scale inversion. This means that the display has one viewing side in which the image colors suddenly change after exceeding the specified viewing angle. (see image Inversion Effect) {{cite web}}:외부 링크 quote=(도움말)
  3. ^ "Bibliographic data: US3834794 (A) ― 1974-09-10". Espacenet.com. Retrieved 9 October 2013.
  4. ^ 미국 특허 3,834,794: R. Soref, 액정 전계 감지 측정 및 표시 장치, 1973년 6월 28일 출원.
  5. ^ "Bibliographic data: US5576867 (A) ― 1996-11-19". Espacenet.com. Retrieved 9 October 2013.
  6. ^ US 5576867 특허
  7. ^ "2014 SID Honors and Awards". SID informationdisplay.org. Archived from the original on 16 April 2014. Retrieved 4 July 2014.
  8. ^ "Espacenet – Bibliographic data". Worldwide.espacenet.com. 28 January 1997. Retrieved 15 August 2014.
  9. ^ 미국 특허 5,598,285: K. Kondo, H. Terao, H. Abe, M.1992년 9월 18일과 1993년 1월 20일, 액정표시장치 오타, K. 스즈키, T. 사사키, G. 가와치, J. 오와다를 출원.
  10. ^ "Optical Patterning" (PDF). Nature. 22 August 1996. Retrieved 13 June 2008.
  11. ^ 기술사양 iPhone 5c 2013년 10월 31일 Wayback Machine에 보관
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  13. ^ IPS-Pro(진화하는 IPS 테크놀로지) 2010년 3월 29일 Wayback Machine에서 아카이브
  14. ^ "Archived copy" (PDF). Archived from the original (PDF) on 15 November 2012. Retrieved 24 November 2013.{{cite web}}: CS1 maint: 제목으로 아카이브된 복사(링크)
  15. ^ tech2 News Staff. "LG Announces Super High Resolution AH-IPS Displays". Firstpost.com. Archived from the original on 11 December 2015. Retrieved 10 December 2015.
  16. ^ a b Baker, Simon (30 April 2011). "Panel Technologies: TN Film, MVA, PVA and IPS Explained". Tftcentral.co.uk. Archived from the original on 29 June 2017. Retrieved 13 January 2012.
  17. ^ "LCD Panel Technology Explained". PChardwarehelp.com. Archived from the original on 14 January 2012. Retrieved 13 January 2012.
  18. ^ 2013년 1월 13일 Wayback Machine에서 LG Display가 실시한 비교
  19. ^ Japan Display Inc.가 실시한 IPS와 TN의 시각적 비교.2014년 3월 28일 Wayback Machine에 보관
  20. ^ 2015년 5월 2일 웨이백 머신에 보관된 IPS "Stable Panel"
  21. ^ Mark, Winston (30 June 2021). "IPS or TN panel?:". EsportSource.net. Retrieved 7 February 2022.{{cite web}}: CS1 maint :url-status (링크)
  22. ^ Ivankov, Alex (1 September 2016). "Advantages and disadvantages of IPS screen technology". Version Daily. Archived from the original on 26 September 2017. Retrieved 25 September 2017.
  23. ^ "Display and Graphics Guide". The University of Pennsylvania. Retrieved 14 February 2019.
  24. ^ "Samsung Adopts IPS instead of AMOLED: Why?". seoul.co.kr. Archived from the original on 21 December 2012. Retrieved 9 November 2012.
  25. ^ "Samsung PLS improves on IPS displays like iPad's, costs less". electronista.com. Archived from the original on 27 October 2012. Retrieved 30 October 2012.
  26. ^ "AU Optronics develops 144Hz refresh IPS-type display panels". Archived from the original on 17 May 2015.
  27. ^ "144Hz IPS-type Panels Developed – 1440p as Well". Archived from the original on 18 May 2015.

외부 링크

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