led背光和ips哪个好,「科普」沾上就贵几百块的Fast IPS是怎么回事?
最近,不少读者和这位Junchi朋友一样,在我们那篇《为什么Nano IPS这么火?》的文章下留言或者后台私信留言,询问“可以再科普一下Fast IPS吗?看好多显示器用Fast IPS就贵了好多,不知道提升有多大?”
自从LG的Nano IPS诞生,首先是拿下了IPS面板颜色表现最佳的桂冠。同时,Nano IPS也一定程度上提高了面板的响应速度,这主要是通过LG的一些其他工艺突破实现的。而且由于这一技术掌握在LG手里,因此对于普通显示器面板厂商来说,采购成本就高了。
而市场上对于高刷屏的追求却越来越火热,因此其他几个知名面板大厂也开始了对高刷IPS面板的研究,出现了Fast IPS,快速液晶等不同名称的技术。其中友达光电依靠在AHVA这一高刷IPS技术上的技术积累(2014年即预告可以实现144Hz IPS),得以更早实现了突破。
上周末的小狮子问答里,小狮子已经说过,过高的MPRT响应速度是依靠提高频闪背光,变相给眼睛和大脑“超频“获得的效果。那么要获得更高的GTG响应速度,在5年以前,也只有靠”超频“这个路子了。
这里我们从VA,TN,IPS三种主流液晶面板的显示技术说起。从本质上说,三大主流面板和OLED不同,大致上结构原理是相同的,都是使用电压来控制液晶的排列,从而让液晶呈现不同的发光率影响光谱呈现,形成不同颜色的像素点,实现显示。
但是,在施加电压以后,液晶点的形态转化“动作“方面,TN面板是“扭曲“,IPS面板使用”平行对齐和旋转“,而VA面板使用“垂直对齐和倾斜”,显然,从动作方面就可以判断出,扭曲是耗能最低,且速度最快的“动作“,因为它基本上等于绕液晶分子自己的”轴心“简单动作即可,没有太大的”整体位移“,所以,TN面板成了响应速度最快的面板,就来自于此。
看下图的图示,大家就很容易明白:蓝色线段“点“就是是液晶分子。其实从面板缩写本身,就能看出工作原理了:VA,其实是“垂直对齐“的缩写;而IPS,代表”平面切换(In Panel Switch)“,TN,则是”扭曲向列(Twisted Nematic)“的缩写。
所以工程师们在不改变基础技术原理的前提下,对如何提高面板的响应速度,就开动了脑筋:既然是电压驱动液晶分子做出动作,那么和汽车加动力,CPU超频一样,我给液晶晶体也“超频“,不就可以提高它们”动作“的速度,从而提高整个面板的响应速度了?
而相对地,TN面板由于技术基础决定,本身响应速度已经逆天了,改进集中在颜色和可视角度方面;VA面板由于需要在两个面(分子对齐面和倾斜面)做功,因此实际上打了鸡血后,效率肯定提升也相对有限,或者说成本更高。因此工作动作折中的IPS面板就成了这个思路最好的应用对象。
我们来看看在这个思路影响下的Fast IPS面板工作原理。
从结构构成上来说,和其他的IPS面板的差别不大,从内向外,依据下图,我们可以看出分别是:
背光板-LED背光源-偏振器-薄膜晶体管-液晶层-薄膜晶体管-RGB滤色片-偏振滤片-表面层。
而接下来为了实现更快的响应速度,Fast IPS面板做了这两件事:
首先采用了更好的材料和工艺,压缩、减薄了液晶层和薄膜层的结构厚度,甚至包括让液晶分子排列更加紧凑,间隙更小,从而缩短了光源照射通过的“路程“,别看这个”路程“是以微米和纳米计算,但在电子产品中,已经算很大的提高。缩短”路程“,也就是缩短了整个显示动作的时间;
Fast IPS面板的液晶分子间距更加短小
其次,优化,或者说是加大了电压,实现了“超频”,加快了液晶分子的运动速度,同时通过控制面板驱动方案实现一些机器预判计算,最终实现了四倍的液晶分子运动速度以及数据传输,也就实现了四倍的响应速度。
加大电压方面的释放控制和输出力度,实现运动“超频”
举例具体来说,例如友达称为双向驱动技术 (Dual-Driver Technology):在画面(X轴)另一侧施加电压,充饱未能及时充饱(打开未能及时打开闸极)的液晶(超频),并在画面(Y轴) 经由Dual-Driver精密的运算预先判断,提供Y轴像素传递过程中充电不足造成的资料传输延迟(Data Delay),从而改善LCD右下角因液晶未即时充饱而显色不完全的现象(保色)。
因此,这种技术既实现了比Nano IPS还要快的响应速度,又通过“保色”操作,尽可能保存较高的色域表现,结果就是:实现了GTG 1ms(厂商典型值,也是大家日常看到的参数,这个问题小狮子以后会和大家聊)的宣传响应速度,以及依然有DCI-P3 达到95%的色域表现,虽然仍然略低于Nano IPS最高98% DCI-P3的色域表现,但仍然高于普通IPS面板颜色表现,并实现了极高的响应速度——比Nano IPS的实际响应速度平均提升20~25%,也就是1ms左右。
而这些举措,需要在材料、工艺、驱动面板上投入更高的成本来实现,所以,沾上了Fast IPS,比一般IPS面板贵几百,也就不足为奇了。
当然,你要说这种快速IPS面板技术有缺陷吗?当然有:
Fast IPS视角通透度不如Nano IPS和普通IPS;Fast IPS由于存在大量的组装品牌厂家,背光光源良莠不齐,造成颜色表现很多中小品牌不仅不如Nano IPS,甚至不如IPS。
价格和Nano IPS不相上下,导致兼顾设计和游戏的用户容易选择Nano IPS产品。
Fast IPS面板产品一般喜欢采用雾面屏,颜值控玩家来说就不太讨喜。
不过小狮子觉得,根据自身的需要来选择面板类型的显示器,扬长避短,同时又不过分苛求完美,才是真正的务实用户,不是吗?
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