用了這麼多年的筆記本，關於IPS優勢與缺憾你知多少？

IPS屏是個什麼來頭？

【PConline 雜談】上一期我們聊了TN屏的種種，作為一種反應時間短暫，普及廣泛的屏幕類型，它的優勢和缺憾都很明顯，而作為針對TN屏缺憾開發出的IPS屏，則在一定程度上彌補了前者的遺憾——當然，沒有什麼事情是像鑽石一般完美的，IPS有著自身的優勢，卻也有著難以避免的短板，那麼這一期，我們就來一起聊聊，IPS屏，對於日常使用和玩遊戲，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（英語：In-Plane-Switching Liquid Crystal，簡稱：英語：In-Plane Switching，縮寫：IPS）是日立製作所於1996年開發的LCD廣視角技術，被廣泛的使用在液晶電視及平板電腦的製造上，能有效改善當視角差時，在TN屏幕上出現的色差及其他問題。

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面板技術曾是唯一可行的有源矩陣液晶顯示器技術，而早期的面板技術則面臨著灰度反轉和高響應時間的問題。隨著90年代中期新技術的開發——經典的IPS面板技術和VA面板技術的到來，才使得這些缺憾得以解決成為可能並被應用於大屏面板的製造。

歷史

在1974年獲得專利的成像方法因為發明者並不能夠製造出優於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秀的技術細節， 並於1990年1月9日在美國等國家獲得了專利。這一技術發明者工作的弗勞恩霍夫協會（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藥行業...你們敢信？）。

註：弗勞恩霍夫應用研究促進協會（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，成立於1949年3月26日，以德國科學家、發明家和企業家約瑟夫·弗勞恩霍夫的名字命名。弗勞恩霍夫協會下設80多個研究所，研究經費10億歐元，總部位於慕尼黑。

弗勞恩霍夫應用研究促進協會

此後不久，日本日立公司就改進了這項技術並申請了專利。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技術的各種實用細節，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。日立還通過優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最早的製造商。

IPS屏：技術細節

IPS技術改變了液晶分子顆粒的排列方式，並採用了水平轉換技術，在加快了液晶分子偏轉速度的同時，還保證了抖動時畫面的清晰度，這消除了傳統液晶顯示屏在收到外界壓力和搖晃時會出現模糊及水紋擴散現象。由於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，兩者不同的特徵是，它們施加於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於同一個平面（即電場平行於液晶平面）——開路狀態下光線無法通過，迴路接通液晶分子扭轉光線發生雙折射透過液晶平面。由於電極和液晶處於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都處於相同的方向。而為了在不施加外加電場（關閉狀態）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構，玻璃板的內表面被處理來和液晶分子呈直角對齊。這種分子結構實際上與TN液晶顯示器是相同的。不過，IPS技術當中的電極E1和E2，其排列方式則和TN技術是不同的——因為它們在同一個平面上， 並且在一個單玻璃板上，這使它們產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。

上下文的圖示在這裡～

而因為液晶分子具有正介電各向異性，並與它們的長軸平行於外加電場，因此在關閉狀態下（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。而在開啟的狀態下，因為在電極之間施加了一個足夠的電壓，併產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液晶的對比度表現並不是很好，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生拖影，因此相對於顯示變化快的電視節目，TA還是更適合運用於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。

2與TN屏相比，IPS有什麼特點？

對比

說了這麼多，不如一起來看看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」。

神舟戰神Z6（5299元）

神舟戰神以其還算不錯的性價比取得了一定的關注度，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白，會導致圖片、畫面和一些細節處理不到位等情況，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，由於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麼自由。

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，會產生明顯的水波紋（這也是TN屏的快捷分辨方法）——這也是為什麼TN屏不適合用來做觸屏的原因之一。

MateBookD（4988元）

我們再來看看，處於基本相同價位的MateBookD的IPS屏幕有著怎樣的表現。它使用的是15.6英寸、1080P解析度的IPS屏，通過Spyder5 Elite進行測試後，得到這塊屏幕的色彩空間為65% sRGB，同時也表現出了前面所說的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色軟體）。

但水波紋的情況卻的確沒有出現在IPS屏幕上，視野角度也很合適。

聯想小新潮7000-13（6299元）

細心的讀者大概注意到了，對於採用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——別問我怎麼知道的，吃了三個月土了，累覺不愛）。聯想小新潮7000-13搭載的是一塊13.3英寸解析度為1920x1080的全高清IPS屏，與前一款IPS屏幕的筆記本不同，通過Spyder5校色軟體的測試結果可知，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，對於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）。

惠普ENVY x360（6799元）

惠普ENVY x360同樣配備的是一塊15.6英寸解析度為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質細節，可以看到，這款筆記本的屏幕是可以隨意反轉的——而敢於這麼設計，一部分原因大概就是因為屏幕的可視角度更廣——不同角度下並不會產生明顯的色偏。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校色軟體對屏幕進行了測試，可以得知，這款筆記本的IPS屏的色域為——sRGB色域達到了66%。

IPS屏優缺點

說了這麼多，我自己可能都快要暈了...喵嗚！來總結下IPS屏的優點和缺點吧！這樣也更好取捨一些。

優點

?在明亮的戶外燈或陽光直射下， IPS 屏幕更易於查看或閱讀， 因為有內置背光。

?一旦屏幕上的晶體管燒掉變成了死點，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，在高解析度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 面板在觸摸時不會亮起或顯示尾砂。

?IPS面板提供清晰的圖像和穩定的響應時間。

缺點

?價格昂貴（雖然IPS屏幕技術已經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——因為有了更高的製造成本）。

?對比度較差，在黑色及暗色系表現不佳（比如看電影的時候，不能很好地反映顏色的話就會影響對於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，由於涉及工程複雜性，生產 IPS 屏幕顯示比生產 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，現在有的產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：

日常使用：★★★（考慮到價格因素...）

遊戲使用：★★★★

影音播放：★★★★

總結

IPS經過長久的發展，現在也有反應時間較高的面板了，用來玩遊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，豐富的色彩表現和較寬的可視範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，沒有什麼是完美的，總要做出取捨的。

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

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