Van TN-paneel tot quantumdotdisplays

Duik in de wereld van beeldschermtechnologie

Ips: in-plane switching

Een van de bekende alternatieven is het ips-paneel. Dat werkt bijna hetzelfde als een TN-paneel, maar dan net even anders. De overeenkomsten zijn dat er een polarisatiefilter is dat inkomend licht polariseert en er worden vloeibare kristallen gebruikt om het licht te verdraaien. Maar anders dan bij een TN-paneel liggen de elektroden in een ips-scherm naast elkaar in plaats van onder elkaar. Dat zorgt ervoor dat de vloeibare kristallen parallel aan de glasplaten draaien, in plaats van haaks erop. Daar komt de naam ook vandaan: ips staat voor in-plane switching.

Als er geen spanning op de elektrode staat, is de pixel uit en laat die geen licht door omdat de kristallen dan het licht niet afbuigen. Onder invloed van spanning op beide elektroden draaien de staafjes vloeibare kristallen parallel aan het elektrisch veld en roteren de lichtpolarisatie, zodat een pixel licht doorlaat. Zo zijn er dus twee fundamentele verschillen tussen TN- en ips-panelen: de kristallen zijn haaks danwel parallel georiënteerd en bij TN staat een pixel standaard aan, terwijl bij ips een pixel standaard uit is.

Ips als touchscreen

De reden waarom ips-schermen, naast iets recenter oleds, vrijwel altijd voor touchscreens van bijvoorbeeld smartphones of tablets gebruikt worden, is ook terug te voeren op hun kristalorganisatie. Omdat de vloeibare kristallen altijd parallel aan het schermoppervlak liggen, wordt het scherm niet lichter of donkerder als je erop drukt. Bij een TN-aanraakscherm is dat wel het geval, omdat je dan de vloeibare kristallen wegdrukt tussen de glaslagen en de polarisatie verandert.

Omdat een pixel standaard uit is bij een ips-paneel is het contrast beter dan bij een TN-scherm: het backlight hoeft dus niet gemoduleerd te worden door de kristallen, zodat vrijwel al het licht door de 90 graden gedraaide polarisatiefilters effectief geblokkeerd wordt. Bovendien heb je veel minder last van kleurvariaties in kijkhoeken, omdat de vloeibare kristallen altijd in hetzelfde vlak zijn georiënteerd. Dat helpt ook de kleurweergave, waardoor ips-panelen bekendstaan om hun goede kleurreproductie, grote kijkhoeken en redelijk rappe responstijden.

Natuurlijk zijn er ook nadelen aan ips-schermen. Zo gebruiken ze meer energie, voornamelijk omdat het backlight harder moet werken. Het raster van elektrodes die de vloeibare kristallen manipuleren, zit maar op één laag, en dus moeten er twee keer zoveel elektrodes naast elkaar liggen, een positieve en negatieve voor elke pixel. Dat zorgt dat er minder licht doorgelaten wordt, dus voor een hoge helderheid moet het backlight harder branden. Dat felle backlight is ook verantwoordelijk voor een zichtbaarder nadeel van veel ips-schermen: de ips-glow. Omdat het backlight zo hard brandt, 'lekt' licht van pixels die aanstaan een beetje naar omliggende pixels die uit staan.

Fabrikanten geven graag hun eigen draai aan beeldschermtechnieken en ontwikkelen methodes om de eigenschappen te verbeteren. Zo ontstaan diverse subvarianten van overkoepelende technieken. Een voorbeeld is advanced high-performance ips, of ah-ips, een techniek die LG in 2011 uitbracht. De techniek werd aanvankelijk gemaakt voor kleinere schermen als voor smartphones en heeft een hoge pixeldichtheid. Inmiddels worden ah-ips-schermen ook gewoon voor tv's en monitoren gebruikt.

• Volgende pagina 5. VA: vertical alignment