IPS – Tiếp nối cách mạng hình ảnh cho màn hình tinh thể lỏng

Khi mua một chiếc điện thoại thông minh, chúng ta sẽ bắt gặp chủ yếu hai loại màn hình. Một là màn hình IPS LCD trong khi cái kia sẽ là màn hình AMOLED. Tuy nhiên, IPS đây đẩy LCD “tiến hóa” về nhiều mặt hơn so với AMOLED.

• Mở bong bóng Google Dịch hỗ trợ bạn dịch thuật mọi lúc mọi nơi
• Hướng dẫn bật, tắt chế độ Không làm phiền trên Android

Công nghệ LCD là một cuộc cách mạng trong hiển thị hình ảnh điện tử, đã trở nên thống trị trong suốt những năm 1980 và 1990. Tuy nhiên, tấm nền LCD lúc đó có một số hạn chế và những nhược điểm đã hạn chế các ứng dụng của LCD. Tuy nhiên, sự ra đời của công nghệ IPS trong giữa những năm 1990 và sự phổ biến rộng rãi của nó vào giữa những năm 2000 đã đánh dấu một bước đột phá khác của công nghệ LCD. Công nghệ màn hình IPS đã mở rộng ứng dụng của LCD bao gồm màn hình máy tính và tivi độ nét cao, cũng như các thiết bị di động có độ phân giải cao như điện thoại thông minh và máy tính bảng.

Để hiểu rõ về công nghệ IPS, bài viết sẽ giúp bạn hiểu thêm các khía cạnh của công nghệ này.

IPS là gì?

IPS là viết tắt của In-Plane Switching (tạm dịch là chuyển mạch trong mặt phẳng), là một loại công nghệ tấm nền màn hình LED (một dạng của LCD). Công nghệ IPS thay đổi sự sắp xếp của các hạt phân tử tinh thể lỏng, ứng dụng công nghệ chuyển đổi ngang để tăng tốc độ lệch của các phân tử tinh thể lỏng, đảm bảo hình ảnh rõ nét và sức mạnh siêu ấn tượng khi chạm lắc, đồng thời loại bỏ lực tác động bên ngoài lên màn hình tinh thể lỏng truyền thống. (khi chạm lắc sẽ xuất hiện vết mờ và gợn nước). Do các phân tử tinh thể lỏng quay trong mặt phẳng nên màn hình IPS ra đời có hiệu suất góc nhìn khá tốt, 4 hướng trục có thể đạt được góc nhìn gần 180 độ.

Màn hình IPS là gì?

Màn hình IPS tận dụng các tinh thể lỏng được sắp xếp song song để tạo ra màu sắc phong phú. Tấm nền IPS được xác định bởi các mô hình chuyển dịch của các tinh thể lỏng của chúng. Những màn hình này được thiết kế để khắc phục những hạn chế của tấm nền TN LCD. Khả năng dịch chuyển theo chiều ngang của tinh thể lỏng tạo ra góc nhìn tốt hơn.

Một đặc điểm quan trọng khác của màn hình IPS là chúng có thể hỗ trợ các công nghệ không gian màu chuyên nghiệp, chẳng hạn như Adobe RGB. Điều này là do màn hình IPS có thể cung cấp nhiều màu sắc hiển thị hơn, giúp cải thiện độ chính xác của màu sắc.

Trước đây, thời gian phản hồi và độ tương phản là điểm yếu ban đầu của công nghệ IPS. Tuy nhiên, ngày nay, thời gian phản hồi của màn hình IPS đã nâng cao đến mức chúng thậm chí có khả năng đáp ứng các game thủ, do đó dẫn đến sự phổ biến ngày càng tăng của màn hình IPS dành cho chơi game.

Tấm nền IPS

Nhiều người khi chọn mua màn hình thường hay nghĩ tới độ phân giải, kích cỡ màn hình… nhưng thật ra yếu tố chính quyết định chất lượng, độ phản hồi và khả năng hiển thị màu sắc lại chính là kiểu tấm nền (panel) của màn hình. Hiện tại đa số các màn hình đang có trên thị trường đều là màn hình LCD. Trong LCD có phân ra làm 3 loại panel: TN (Twisted Nematic), VA (Vertical Alignment), IPS

Tấm nền TN

TN là viết tắt của Twisted Nematic (tạm dịch là dạng thể lỏng xoắn) và là công nghệ lâu đời nhất trong công nghệ LCD. Điều này đề cập đến hiệu ứng nematic xoắn, cho phép các phân tử tinh thể lỏng được điều khiển bằng điện áp. Hiệu ứng TN được sử dụng để thay đổi hướng của tinh thể lỏng khi có hiệu điện thế. Khi không có điện áp, các phân tử tinh thể sẽ xoắn 90 độ để cho phép ánh sáng truyền qua. Sau đó, khi một điện áp được đặt vào, các tinh thể này về cơ bản không bị biến dạng và liên kết với một lớp phân cực, ngăn ánh sáng đi qua.

Đối với tấm nền IPS, các tinh thể lỏng sử dụng một hướng quay tinh thể theo dạng khác, nơi tinh thể song song với chất nền thủy tinh. Thay vì 'xoắn' tinh thể để thay đổi lượng ánh sáng đi qua, tinh thể IPS về cơ bản là xoay.

Tấm nền VA

VA là viết tắt của Vertical Alignment. Đúng như tên gọi, công nghệ này sử dụng các tinh thể lỏng được sắp theo chiều dọc và có thể nghiêng khi đặt điện áp để ánh sáng truyền qua, đây là điểm khác biệt quan trọng giữa IPS và VA. Với VA, các tinh thể vuông góc với chất nền, trong khi với IPS, các tinh thể song song.

So sánh giữa TN, VA với IPS

	TN	VA	IPS
Hiệu suất	Nhanh nhất: - Thời gian phản hồi thấp, - Tốc độ làm tươi cao nhất, - Độ nhòe (blur) chuyển động tối thiểu, - Độ trễ (lag) đầu vào thấp	- Thời gian phản hồi lâu nhất; - Tốc độ làm tươi cao hơn có thể	- Thời gian phản hồi chậm hơn TN, nhưng nhanh hơn VA, - Tốc độ làm tươi đáp ứng Game tốt
Hiển thị	- Góc nhìn tệ nhất; - Màu sắc tệ nhất	- Góc nhìn thường tốt hơn TN, kém hơn IPS; - Màu sắc tốt; - Độ tương phản tốt nhất; - Độ sâu hình ảnh tốt nhất	- Góc nhìn tốt nhất; - Màu đẹp nhất
Chi phí	Rẻ nhất	Các mô hình đắt tiền hơn có thể có hiệu suất tương đương với TN	Đắt tiền nhất
Sử dụng tốt nhất	Chơi Game	Thông thường	Chuyên nghiệp

 

Những ưu thế và hạn chế của tấm nền IPS

Ưu thế

• Tái tạo màu sắc tốt hơn: tấm nền IPS LCD tạo ra hình ảnh rực rỡ hơn và màu sắc trung thực hơn, thậm chí là hơn cả AMOLED (vì tấm nền AMOLED dễ tạo ra hình ảnh có màu sắc mạnh hoặc bão hòa cao)
• Góc nhìn rộng hơn: Tấm nền TN cũng bị hạn chế về góc nhìn, và tấm nền VA đã cố gắng giải quyết hạn chế này, nhưng tấm nền VA bị thay đổi màu sắc khi nhìn từ một góc độ hơi khác. Tấm nền IPS LCD thì không tạo ra sự biến dạng hình ảnh và sự thay đổi màu tương đối tối thiểu
• Khả năng nhìn dưới ánh sáng mặt trời tốt hơn: tấm nền TN có khả năng hiển thị kém dưới ánh sáng mặt trời trực tiếp vì độ sâu màu hạn chế của nó. Còn, tấm nền AMOLED cũng gặp vấn đề tương tự do đèn nền không phù hợp. Trong khi đó, tấm nền IPS vẫn hiển thị rõ ràng hơn đáng kể dưới ánh sáng ngoài trời chói chang hoặc ánh sáng mặt trời trực tiếp
• Tưởi thọ lâu hơn: tấm AMOLED bị suy giảm điểm ảnh và hiện tượng cháy màn hình nhanh hơn do vật liệu chế tạo là hữu cơ, trong khi đó vật liệu chế tạo của tấm nền IPS chủ yếu là vô cơ nên độ bền sẽ cao hơn theo thời gian sử dụng

Hạn chế

• Tỷ lệ tương phản bị giới hạn: Mặc dù công nghệ IPS tạo ra màu trắng đậm, nhưng các tấm nền AMOLED tạo ra màu đen sâu dẫn đến tỷ lệ tương phản cao hơn.
• Tiêu thụ điện năng không hiệu quả: tấm TN thích hợp cho các thiết bị hoạt động bằng pin và năng lượng thấp, còn tấm nền IPS điển hình đòi hỏi nhiều năng lượng hơn 15% so với tấm nền TN. Tấm nền IPS cũng yêu cầu đèn nền mạnh để cải thiện độ rõ nét của màn hình không giống như tấm nền AMOLED.
• Thời gian phản hồi pixel chậm: Thời gian phản hồi và tốc độ làm tươi của tấm nền IPS chậm hơn và thấp hơn tấm nền TN (do cấu tạo đơn giản hơn) hoặc AMOLED (khả năng bật/tắt từng điểm ảnh riêng biệt).
• Chi phí sản xuất và giá thị trường: Sản xuất tấm nền IPS tốn kém hơn so với tấm nền TN vì sự phức tạp liên quan đến kỹ thuật. Tuy nhiên, tấm nền AMOLED và cả IPS đều tốn kém chi phí sản xuất nên thường được trang bị trong các sản phẩm cao cấp như điện thoại thông minh cao cấp và máy tính bảng.

Tạm kết về màn hình IPS

Tưởng rằng LCD đã chìm vào quá khứ, nhưng lại một lần nữa IPS đã giúp LCD trở loại đường đua huy hoàng so với công nghệ AMOLED hiện đại. Tuy kế thừa nhưng hạn chế của LCD nhưng IPS đang dần được khắc phục và có thể nói là một đối trọng đáng gờm với AMOLED. Do đó, mà các hãng từ bình dân đến cao cấp như Apple đều chọn IPS cho sản phẩm của mình thay vì AMOLED.

Xem thêm: Mẹo Android.