IPS屏優(yōu)勢與劣勢分析，這點小秘密不可不知

　　TN屏作為一種反應時間短暫，普及廣泛的屏幕類型，它的優(yōu)勢和缺憾都很明顯，而作為針對TN屏缺憾開發(fā)出的IPS屏，則在一定程度上彌補了前者的遺憾——當然，沒有什么事情是像鉆石一般完美的，IPS有著自身的優(yōu)勢，卻也有著難以避免的短板，那么這一期，我們就來一起聊聊，IPS屏，對于日常使用和玩游戲，它都有著怎樣的反饋。

　　IPS屏：簡介及歷史

　　簡介

　　得到廣泛應用的橫向電場效應顯示技術(shù)(英語：In-Plane-Switching Liquid Crystal，簡稱：英語：In-Plane Switching，縮寫：IPS)是日立制作所于1996年開發(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，在TN屏幕上出現(xiàn)的色差及其他問題。

　　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)則面臨著灰度反轉(zhuǎn)和高響應時間的問題。隨著90年代中期新技術(shù)的開發(fā)——經(jīng)典的IPS面板技術(shù)和VA面板技術(shù)的到來，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(jié)， 并于1990年1月9日在美國等國家獲得了專利。這一技術(shù)發(fā)明者工作的弗勞恩霍夫協(xié)會(見注釋)在弗萊堡將這些專利授予了德國達姆施塔特的默克集團(這家公司主營的是醫(yī)藥行業(yè)...你們敢信?)。

　　注：弗勞恩霍夫應用研究促進協(xié)會(德語：Fraunhofer-Gesellschaft zur F?rderung der angewandten Forschung e. V.)，是德國也是歐洲最大的應用科學研究機構(gòu)，成立于1949年3月26日，以德國科學家、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)會下設80多個研究所，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協(xié)會

　　此后不久，日本日立公司就改進了這項技術(shù)并申請了專利。在這一領域的領跑者是勝近藤(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)的各種實用細節(jié)，以將薄膜晶體管陣列互連成矩陣，避免在像素之間出現(xiàn)不受歡迎的雜散域。日立還通過優(yōu)化電極的形狀進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(jié)

　　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(zhuǎn)換技術(shù)，在加快了液晶分子偏轉(zhuǎn)速度的同時，還保證了抖動時畫面的清晰度，這消除了傳統(tǒng)液晶顯示屏在收到外界壓力和搖晃時會出現(xiàn)模糊及水紋擴散現(xiàn)象。由于液晶分子在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，所以IPS屏幕的可視角度表現(xiàn)也不錯，四個軸向都可以做到接近180度的視角。

　　細分的話IPS也有好多種，看著密密麻麻的分類...感覺好累

　　當然，IPS其實是這類屏幕的一個統(tǒng)稱，細分的話，也是有很多類的。

　　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平面(即電場平行于液晶平面)——開路狀態(tài)下光線無法通過，回路接通液晶分子扭轉(zhuǎn)光線發(fā)生雙折射透過液晶平面。由于電極和液晶處于同一平面所以沒有方向性，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(關(guān)閉狀態(tài))的情況下，達到兩個玻璃板之間液晶層的90度扭曲的扭曲向列結(jié)構(gòu)，玻璃板的內(nèi)表面被處理來和液晶分子呈直角對齊。這種分子結(jié)構(gòu)實際上與TN液晶顯示器是相同的。不過，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——因為它們在同一個平面上， 并且在一個單玻璃板上，這使它們產(chǎn)生的電場基本上是與這個玻璃板平行的，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，并與它們的長軸平行于外加電場，因此在關(guān)閉狀態(tài)下(像上面左邊那樣)，入射光L1會由偏振片P進行線性偏振。扭曲向列的液晶層會將通過光線的偏振軸旋轉(zhuǎn)90度， 因而，在理想情況下，是沒有光會通過偏振片A的。而在開啟的狀態(tài)下，因為在電極之間施加了一個足夠的電壓，并產(chǎn)生了一個相應的電場E，因此液晶分子會被重新布局，就像上圖右邊的那樣，這樣，光線L2就可以通過偏振片A了。

　　不過IPS液晶的對比度表現(xiàn)并不是很好，同時色溫偏低，有偏黃傾向，需要專用補正電路。此外，IPS面板時滯響應慢也是一大問題，在顯示快速變化的圖像時會產(chǎn)生拖影，因此相對于顯示變化快的電視節(jié)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IPS面板因為表面較硬，不會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?

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

　　神舟戰(zhàn)神以其還算不錯的性價比取得了一定的關(guān)注度，不過可惜的是，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)，和上期說到的TN屏缺點一致，這款筆記本的屏幕有著顏色發(fā)白，會導致圖片、畫面和一些細節(jié)處理不到位等情況，隨著視角的變化，這種顏色上的偏差也會越來越明顯——而狹窄的可視角度也的確很麻煩，由于即使是角度偏一點也會有反色的情況，因此在使用的時候就不那么自由。

　　此外，從下面的GIF動圖中也可以看出——用手按壓TN面板屏幕的話，會產(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屏不適合用來做觸屏的原因之一。

　　我們再來看看，處于基本相同價位的MateBookD的IPS屏幕有著怎樣的表現(xiàn)。它使用的是15.6英寸、1080P分辨率的IPS屏，通過Spyder5 Elite進行測試后，得到這塊屏幕的色彩空間為65% sRGB，同時也表現(xiàn)出了前面所說的IPS的問題，它的屏幕是有偏暖的傾向的(不過好在這款電腦自帶了調(diào)色軟件)。

　　但水波紋的情況卻的確沒有出現(xiàn)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，我們是以價格排序的，因為的確存在這樣一個問題，高端的IPS屏和低端的差別還是很大的(特別是在價格上面，但不是說絕對的，越貴的筆記本屏幕越好——別問我怎么知道的，吃了三個月土了，累覺不愛)。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IPS屏幕的筆記本不同，通過Spyder5校色軟件的測試結(jié)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(xiàn)就意味著更完整的視覺體驗，比如在看電影的時候，許多導演會喜歡用顏色來傳達思想和調(diào)動觀眾情緒，而如若沒有一個色域比較全的屏幕，就不太好get到一些劇情當中的點(我自己的筆記本就有這個問題，看電影時，對于電影中畫面色彩元素過多的分鏡就很頭疼——它會一刀切地把相似的顏色都顯示成一樣的，看起來就很單調(diào))。

　　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(xiàn)畫質(zhì)細節(jié)，可以看到，這款筆記本的屏幕是可以隨意反轉(zhuǎn)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功能，而這，也是IPS屏幕時常應用的一個領域。

　　通過Spyder5校色軟件對屏幕進行了測試，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

　　說了這么多，我自己可能都快要暈了...喵嗚!來總結(jié)下IPS屏的優(yōu)點和缺點吧!這樣也更好取舍一些。

　　優(yōu)點

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

　　一旦屏幕上的晶體管燒掉變成了死點，一般死點會變成一個亮點，但IPS類的屏幕卻會變成了一個沒有光的黑點，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(xiàn)及可視角度極佳。

　　與 TN液晶顯示器不同， IPS 面板在觸摸時不會亮起或顯示尾砂。

　　IPS面板提供清晰的圖像和穩(wěn)定的響應時間。

　　缺點

　　價格昂貴(雖然IPS屏幕技術(shù)已經(jīng)隨著時間的推移而有所改進，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(xiàn)不佳(比如看電影的時候，不能很好地反映顏色的話就會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有這個情況，現(xiàn)在有的產(chǎn)品的響應速度最高甚至能達到4ms，不過比較貴就是了)。

　　IPS屏筆記本推薦指數(shù)：

　　日常使用：★★★(考慮到價格因素...)

　　游戲使用：★★★★

　　影音播放：★★★★

　　總結(jié)

　　IPS經(jīng)過長久的發(fā)展，現(xiàn)在也有反應時間較高的面板了，用來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，可以說是很值了，豐富的色彩表現(xiàn)和較寬的可視范圍在使用中能夠帶來很不錯的體驗，但較高的功耗可能的確會帶來不便，不過魚與熊掌不可兼得嘛，沒有什么是完美的，總要做出取舍的。

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