Was sind IPS LCD-Bildschirme?

Was sind IPS LCD-Bildschirme?
vor 1 Jahr

Einführung in die IPS LCD-Technologie

IPS LCD steht für In-Plane Switching Liquid Crystal Display. IPS LCD-Bildschirme gehören zu den besten derzeit verwendeten Bildschirmtypen in Smartphones, Tablets, Computermonitoren und Fernsehern, da sie eine hohe Farbqualität und breite Betrachtungswinkel im Vergleich zu anderen Typen wie TN (Twisted Nematic) und VA (Vertical Alignment) bieten.

Wie ist die IPS LCD-Technologie entstanden?

Der Anfang der LCD-Bildschirme

LCD-Bildschirme erschienen erstmals als Alternative zu den alten, schweren und sperrigen CRT-Bildschirmen. Anfänglich verwendeten sie die TN-Technologie, die eine hohe Reaktionsgeschwindigkeit und geringe Herstellungskosten bot, jedoch große Probleme bei den Betrachtungswinkeln und der Farbsättigung hatte.

Entwicklung der IPS-Technologie

Hitachi und NEC entwickelten in den 1990er Jahren die IPS LCD-Technologie als Lösung für diese Probleme. IPS verbesserte die Betrachtungswinkel erheblich und bot genauere und klarere Farben, was später ihre Nutzung in der Grafikgestaltung und professionellen Fotografie ermöglichte.

Wie funktionieren IPS LCD-Bildschirme?

Das Funktionsprinzip von IPS LCD-Bildschirmen

Hintergrundbeleuchtung

IPS LCD-Bildschirme basieren auf einer konstanten Hintergrundbeleuchtung, die die allgemeine Bildschirmhelligkeit erzeugt. Die Flüssigkristalle bestimmen dann, wie viel Licht durch jedes Pixel entsprechend dem angezeigten Bild hindurchtreten darf.

Pixelstruktur

Jedes Pixel eines IPS LCD-Bildschirms besteht aus:

  • Flüssigkristallen, die den Lichtdurchgang steuern.

  • Horizontalen und vertikalen Polarisationsfiltern, die die Lichtausrichtung bestimmen.

  • Farbfiltern, die dem Pixel seine Primärfarbe (Rot, Grün oder Blau) geben.

Pixelsteuerungsmechanismus

Wenn ein elektrisches Feld auf die Flüssigkristalle in einem IPS LCD-Bildschirm angewendet wird, drehen sich die Kristalle um etwa 90 Grad, sodass Licht durch den Farbfilter tritt und die endgültige Farbe auf dem Bildschirm anzeigt. Wenn kein elektrisches Feld angewendet wird, bleiben die Kristalle in ihrer ursprünglichen Position und blockieren das Licht, wodurch Schwarz angezeigt wird.

Vorteile und Nachteile von IPS LCD-Bildschirmen

Vorteile von IPS LCD-Bildschirmen

1- Hohe Farbgenauigkeit

IPS LCD-Bildschirme sind bekannt dafür, Farben mit realistischer Genauigkeit darzustellen, was sie ideal für Designer, Fotografen und Videoeditoren macht, die naturgetreue und ausgewogene Farben benötigen.

2- Breite Betrachtungswinkel

IPS LCD-Bildschirme bieten Betrachtungswinkel von bis zu ca. 178 Grad, was bedeutet, dass Sie aus verschiedenen Winkeln dieselbe Bildqualität ohne Farb- oder Helligkeitsveränderungen sehen können.

3- Guter Kontrast und gleichmäßige Helligkeit

IPS LCD-Bildschirme bieten einen guten Kontrast und eine gleichmäßige Helligkeitsverteilung über den gesamten Bildschirm, was das Seherlebnis insbesondere bei langer Nutzung verbessert.

4- Hohe Touch-Reaktionsgeschwindigkeit

IPS LCD-Bildschirme reagieren schnell auf Berührungen und Eingaben, was sie für Spiele und interaktive Anwendungen geeignet macht, auch wenn AMOLED-Bildschirme in diesem Aspekt leicht überlegen sind.

Nachteile von IPS LCD-Bildschirmen

1- Höherer Energieverbrauch

IPS LCD-Bildschirme verbrauchen mehr Energie als AMOLED-Bildschirme, da die Hintergrundbeleuchtung immer eingeschaltet ist, selbst bei der Anzeige dunkler oder schwarzer Farben.

2- Backlight Bleeding

Einige IPS LCD-Bildschirme leiden unter Backlight Bleeding, was das Auftreten von Lichtflecken an den Bildschirmrändern oder in bestimmten Bereichen bedeutet, insbesondere bei der Anzeige komplett schwarzer Bilder, was die Bildqualität beeinträchtigen kann.

3- Schwache Leistung bei direkter Sonneneinstrahlung

Aufgrund ihrer Abhängigkeit von der Hintergrundbeleuchtung wirken IPS LCD-Bildschirme bei direkter Sonneneinstrahlung matt im Vergleich zu AMOLED-Bildschirmen, die unter denselben Bedingungen lebendigere Farben anzeigen.

4- Dicke und Gewicht

IPS LCD-Bildschirme benötigen eine zusätzliche Hintergrundbeleuchtungsschicht, wodurch sie dicker und schwerer als AMOLED- und Super AMOLED-Bildschirme sind.

Wie wählt man einen geeigneten IPS LCD-Bildschirm aus?

Erstens: Bildschirmgröße

Bestimmung von Nutzung und Platz

Bei der Auswahl der Bildschirmgröße sollten Sie zuerst bestimmen:

  • Ihre Nutzungsart (Gaming – Design – Filme schauen – tägliche Nutzung).

  • Den verfügbaren Platz.

  • Ihr aktuelles Budget.

Generell gilt: Je größer der Bildschirm, desto klarer die Details, jedoch verbraucht er auch mehr Strom und ist teurer.

Zweitens: Bildschirmauflösung

Einfluss der Auflösung auf die Bildqualität

Die Bildschirmauflösung gibt an, wie viele Pixel er enthält, was die Klarheit von Texten, Symbolen, Bildern und Videos direkt beeinflusst. Gängige Auflösungen sind:

  • Full HD (1080p): Geeignet für die meisten täglichen Anwendungen und Gaming.

  • QHD (1440p): Ideal für Filmfans und Grafikdesign.

  • 4K (2160p): Am besten für professionelle Videoeditoren und Fotografen geeignet, erfordert jedoch eine höhere Rechenleistung und verbraucht mehr Energie.

Drittens: Bildwiederholrate

Bedeutung der Bildwiederholrate bei Gaming und Videos

Die Bildwiederholrate wird in Hertz (Hz) gemessen und gibt an, wie oft das Bild pro Sekunde aktualisiert wird. Je höher die Bildwiederholrate:

  • Desto flüssiger ist das Bild.

  • Desto geringer ist die Bewegungsunschärfe.

  • Desto besser ist das Gaming-Erlebnis insgesamt.

Gängige Bildwiederholraten:

  • 60Hz: Geeignet für den täglichen Gebrauch und Videoansicht.

  • 90Hz oder 120Hz: Hervorragend für Gaming und flüssigere allgemeine Nutzung.

  • 144Hz oder höher: Für professionelle E-Sport-Spieler und kompetitives Gaming.

Vergleich von IPS LCD-Bildschirmen mit TN-, VA- und AMOLED-Typen

Erstens: Vergleich IPS LCD mit TN LCD

Einführung in TN LCD-Bildschirme

TN-Bildschirme, oder Twisted Nematic, sind die ältesten LCD-Technologien und waren in frühen Laptop- und Desktop-Monitoren am weitesten verbreitet aufgrund von:

  • Sehr geringen Kosten.

  • Hoher Reaktionsgeschwindigkeit.

  • Breiter Verfügbarkeit auf allen Märkten.

Nachteile von TN im Vergleich zu IPS

  • Sehr enge Betrachtungswinkel, mit drastischen Farb- und Kontrastveränderungen bei seitlicher Ansicht.

  • Deutlich geringere Farbqualität im Vergleich zu IPS-Bildschirmen.

  • Ungeeignet für Designarbeiten oder hochwertigen Filmgenuss.

Vorteile von TN gegenüber IPS

  • Bessere Reaktionsgeschwindigkeit (oft 1ms).

  • Deutlich günstigere Preise, wodurch sie für Budget-Monitore oder Gaming-Monitore mit begrenztem Budget geeignet sind.

Zweitens: Vergleich IPS LCD mit VA LCD

Einführung in VA LCD-Bildschirme

Die VA-Technologie, oder Vertical Alignment, entstand als Mittelweg zwischen TN und IPS und zeichnet sich aus durch:

  • Sehr hohen Kontrast (meist 3000:1 oder höher).

  • Tiefere Schwarztöne als IPS.

Nachteile von VA im Vergleich zu IPS

  • Engere Betrachtungswinkel als IPS, aber besser als TN.

  • Etwas langsamere Reaktionszeit als IPS, was bei schnellen Spielen zu Unschärfe führen kann.

Einsatzbereiche von VA

Wird typischerweise verwendet in:

  • Fernsehern, da sie exzellenten Kontrast in dunklen Räumen bieten.

  • Desktop-Monitoren für Nutzer, die Kontrast wichtiger als Betrachtungswinkel finden.

Drittens: Vergleich IPS LCD mit AMOLED

Einführung in AMOLED-Bildschirme

AMOLED-Bildschirme sind die neueste Generation der Displaytechnologie und zeichnen sich aus durch:

  • Selbstleuchtende Pixel ohne Hintergrundbeleuchtung.

  • Anzeige von echtem Schwarz, da Pixel komplett ausgeschaltet werden.

  • Sehr gesättigte Farben und extrem hohe Kontrastverhältnisse.

Vorteile von AMOLED gegenüber IPS

  • Dünnere Bildschirme dank fehlender Hintergrundbeleuchtungsschicht.

  • Energiesparend bei der Anzeige dunkler Farben.

  • Echtes Schwarz mit nahezu unendlichem Kontrast.

  • Flexibilität in der Herstellung, was sie für faltbare und gekrümmte Bildschirme geeignet macht.

Nachteile von AMOLED im Vergleich zu IPS

  • Höhere Produktionskosten.

  • Anfällig für Burn-In nach langer Nutzung, insbesondere bei statischen Elementen.

  • Ihre stark gesättigten Farben wirken manchmal unnatürlich für Design-Profis, die realistische Farben statt lebhafter Töne benötigen.

Entwicklung der IPS LCD-Technologien im Laufe der Zeit

Entwicklungsstufen von IPS LCD-Bildschirmen

1- Traditionelles IPS

Die erste Generation von IPS-Bildschirmen löste das Problem der Betrachtungswinkel, war jedoch:

  • Langsamer in der Reaktion.

  • Deutlich teurer als TN.

2- Super IPS

Später entstand Super IPS, das verbesserte:

  • Die Pixelreaktionsgeschwindigkeit.

  • Farbqualität und -genauigkeit.

  • Horizontale und vertikale Betrachtungswinkel.

3- IPS-NEO

Von der japanischen Firma JDI entwickelt, um Backlight Bleeding zu reduzieren und den Kontrast zu erhöhen, um mit VA-Bildschirmen zu konkurrieren.

4- PLS (Plane to Line Switching)

Von Samsung als leicht günstigere Alternative zu IPS ohne Lizenzgebühren entwickelt. Es bietet:

  • Fast identische Leistung wie IPS.

  • Geringere Produktionskosten.

  • Ähnliche Betrachtungswinkel.

5- Advanced IPS / AH-IPS

Von LG und anderen Unternehmen entwickelt und bietet:

  • 20-30% bessere Energieeffizienz als ältere Generationen.

  • Höhere Farbgenauigkeit.

  • Erhöhte Helligkeit für den Außeneinsatz.

Einsatz von IPS LCD-Bildschirmen in verschiedenen Geräten

Smartphones

Warum werden IPS LCD-Bildschirme in Smartphones verwendet?

  • Ihr mittlerer Preis macht sie ideal für Budget- und Mittelklasse-Telefone.

  • Ihre Farbgenauigkeit ist für die meisten Nutzer ausreichend.

  • Sie leiden nicht unter Burn-In wie AMOLED, was die Lebensdauer des Geräts verlängert.

Bekannteste Smartphones mit IPS LCD-Bildschirmen

  • iPhone-Serie bis iPhone 8 und XR.

  • Viele Xiaomi-, Redmi- und Realme-Budget-Telefone.

  • Einige ältere Sony Xperia-Modelle.

Computermonitore

Vorteile von IPS LCD bei Computermonitoren

  • Breite Betrachtungswinkel machen sie ideal für den Bürogebrauch.

  • Hohe Farbgenauigkeit ist entscheidend für Designer und Videoeditoren.

  • Ihre Preise sind in den letzten fünf Jahren deutlich gesunken, wodurch sie zur ersten Wahl für Durchschnittsnutzer wurden.

Fernseher

Ist IPS besser als VA für Fernseher?

  • IPS: Besser für Wohnzimmer und helle Umgebungen aufgrund von Helligkeit und Betrachtungswinkeln.

  • VA: Besser für Heimkino-Räume und dunkle Umgebungen aufgrund des hohen Kontrasts.

Versteckte technische Nachteile von IPS LCD-Bildschirmen

Erstens: Das IPS Glow-Problem

Was ist IPS Glow?

Ein Phänomen, das bei der Anzeige eines schwarzen Bildes in einem dunklen Raum auftritt, bei dem störende graue Lichtzonen erscheinen, besonders aus bestimmten Winkeln. Es unterscheidet sich von Backlight Bleeding, da es:

  • Der IPS-Technologie selbst innewohnt.

  • Besonders bei sehr flachen Betrachtungswinkeln auftritt.

Zweitens: Hoher Energieverbrauch

Warum verbraucht IPS mehr Strom als AMOLED?

Weil es auf eine Hintergrundbeleuchtung angewiesen ist, die immer mit voller Leistung arbeitet, selbst bei der Anzeige von Schwarz, im Gegensatz zu AMOLED, bei dem schwarze Pixel vollständig ausgeschaltet werden.

Drittens: Bildschirmdicke

Trotz der großen Entwicklung von IPS-Bildschirmen in den letzten Jahren macht die Hintergrundbeleuchtungsschicht sie:

  • Ungefähr 10-20% dicker als OLED-Bildschirme.

  • Weniger flexibel für ultradünne oder faltbare Designs.

Chemische und physikalische Struktur der IPS LCD-Bildschirm-Schichten

Erstens: Komponenten eines IPS LCD-Bildschirms

Hauptschichten eines IPS LCD-Bildschirms

Ein IPS LCD-Bildschirm besteht aus mehreren aufeinanderfolgenden Schichten mit spezifischen Funktionen:

  1. Äußerer Rahmen (Bezel)
    Hergestellt aus Kunststoff oder Metall zum Schutz des Bildschirms vor Stößen.

  2. Äußere Glasschicht (Cover Glass)
    Meist aus kratzfestem Glas wie Gorilla Glass oder Dragontrail Glass gefertigt.

  3. Touch-Digitizer-Schicht
    Enthält feine elektrische Sensoren zur Erkennung von Berührungen durch Finger oder Stift.

  4. Obere Polarisatorschicht
    Filtert Licht nach einer bestimmten Achse, um es zu den Flüssigkristallen durchzulassen.

  5. Flüssigkristallschicht
    Das Herzstück des Bildschirms, enthält die Flüssigkristalle, die die Lichtmenge steuern.

  6. Farbfiltersicht
    Enthält Rot-, Grün- und Blaufilter zur Erzeugung der endgültigen Farben.

  7. TFT-Schicht (Thin-Film Transistor)
    Verantwortlich für das Ein- und Ausschalten jedes Pixels durch Regulierung der elektrischen Spannung.

  8. Untere Polarisatorschicht
    Steuert den Polarisationswinkel des austretenden Lichts zur Verbesserung der Bildklarheit.

  9. Hintergrundbeleuchtung
    Besteht aus winzigen LED-Einheiten, die das Licht gleichmäßig über die gesamte Bildschirmfläche verteilen.

Zweitens: Chemische Zusammensetzung von Flüssigkristallen

Was sind Flüssigkristalle?

Flüssigkristalle sind Materialien zwischen Feststoffen und Flüssigkeiten. Sie besitzen die molekulare Ausrichtung von Feststoffen, fließen jedoch wie Flüssigkeiten und bilden die Grundlage aller LCD-Technologien.

Arten von verwendeten Flüssigkristallen

  1. Nematicsche Flüssigkristalle (NLC)
    Am häufigsten in IPS-Bildschirmen verwendet, da sie flexibel sind und sich unter elektrischen Feldern leicht drehen.

  2. Smectische Flüssigkristalle
    Werden in fortschrittlichen Technologien eingesetzt, sind derzeit jedoch seltener in kommerziellen Bildschirmen.

  3. Cholesterische Flüssigkristalle
    Haben spezielle Anwendungen in reflektiven LCDs, z.B. in elektronischen Uhren und E-Paper-Displays.

Herstellungsprozess von IPS LCD-Bildschirmen in Abfolge

Produktionsstufen in globalen Fabriken

1- Vorbereitung der Glasplatten

  • Ultraleichte Glasplatten werden auf eine Dicke von weniger als 0,5 mm zugeschnitten.

  • Sie werden mithilfe von Ultraschallreinigungsgeräten gründlich von Staub und Verunreinigungen befreit.

2- Aufbringen der TFT-Schicht

  • Mit Photolithographie-Technologie werden ultradünne Transistoren für jedes Pixel auf die Glasplatte aufgebracht.

3- Hinzufügen der Flüssigkristallschicht

  • Flüssigkristalle werden unter kontrolliertem Druck und Vakuum präzise zwischen zwei Glasschichten injiziert.

4- Hinzufügen von Farbfiltern und Polarisatoren

  • RGB-Farbfilter werden gleichmäßig installiert.

  • Obere und untere Polarisatorschichten werden hinzugefügt, um die Lichtdurchgangsrichtung zu steuern.

5- Installation der Hintergrundbeleuchtungseinheit

  • Winzige LEDs werden zusammen mit einer Lichtleitplatte installiert, um das Licht gleichmäßig zu verteilen.

6- Endmontage

  • Der Bildschirm wird elektrisch und optisch getestet, um sicherzustellen, dass keine toten Pixel oder visuellen Defekte vorhanden sind.

  • Die Touch-Schicht und das Deckglas werden anschließend in sterilen Produktionslinien montiert.

Wichtige globale Hersteller von IPS LCD-Bildschirmen

Erstens: LG Display

LGs Führungsrolle in der IPS-Technologie

  • LG Display ist weltweit der größte Entwickler und Hersteller von IPS-Technologie.

  • Besitzt seit den 1990er Jahren zentrale IPS-Patente.

  • Beliefert Unternehmen wie Apple, Dell und HP mit hochwertigen IPS-Bildschirmen.

Zweitens: Japan Display Inc (JDI)

Beitrag von JDI zur IPS-Entwicklung

  • Entwickelte die IPS-NEO-Technologie, die Kontrast verbessert und Backlight Bleeding reduziert.

  • Ihre Bildschirme werden in Sony Xperia Smartphones, japanischen Geräten und Profikameras eingesetzt.

Drittens: Samsung

PLS-Technologie als IPS-Alternative

  • Samsung entwickelte die PLS (Plane to Line Switching)-Technologie, um mit IPS zu konkurrieren, ohne Lizenzgebühren zahlen zu müssen.

  • PLS wird in einigen Budget- und Mittelklasse-Bildschirmen verwendet, obwohl Samsung sich hauptsächlich auf AMOLED konzentriert.

Viertens: BOE Technology

BOEs Expansion im IPS LCD-Bereich

  • Der größte Bildschirmhersteller Chinas produziert große Mengen an IPS-Bildschirmen für verschiedene Smartphones und chinesische Marken.

  • Zielt darauf ab, weltweit mit LG und JDI zu konkurrieren, insbesondere nach dem Einstieg in Smartphone-Displays.

Zukunft der IPS LCD-Technologie

Wohin entwickelt sich IPS LCD in den kommenden Jahren?

Entwicklung Richtung Mini LED und Quantum Dot

  • Einige Unternehmen integrieren IPS-Bildschirme mit Mini LED-Hintergrundbeleuchtung, um Kontrast stark zu erhöhen und den Energieverbrauch zu senken.

  • Die Entwicklung von IPS-Bildschirmen mit Quantum Dot-Technologie schreitet voran, um die Farbgenauigkeit zu verbessern und OLED-Leistungen zu erreichen, jedoch ohne signifikante Kostensteigerungen.

Wird IPS LCD zugunsten von OLED und Micro LED verschwinden?

Trotz großer Fortschritte bei OLED- und Micro LED-Bildschirmen wird IPS LCD weiterhin eingesetzt in:

  • Budget- und Mittelklasse-Geräten.

  • Desktop-Monitoren mit hoher Auflösung und professioneller Design-Genauigkeit.

  • Fernsehern mit breiten Betrachtungswinkeln für den Familiengebrauch.

Umfassende enzyklopädische Zusammenfassung von IPS LCD-Bildschirmen

Kurze Definition

IPS LCD ist eine Art von LCD-Bildschirm, bei der Flüssigkristalle parallel zur Bildschirmoberfläche bewegt werden, was ermöglicht:

  • Sehr hohe Farbgenauigkeit.

  • Breite Betrachtungswinkel bis zu 178 Grad.

  • Gute Touch-Reaktionsgeschwindigkeit.

Vorteile in Kürze

  • Realistische und präzise Farben.

  • Exzellente Betrachtungswinkel.

  • Ausreichende Reaktionsgeschwindigkeit für Gaming.

  • Mittlere und angemessene Preise.

Nachteile in Kürze

  • Höherer Stromverbrauch als AMOLED.

  • Relativ dickere Bauweise aufgrund der Hintergrundbeleuchtung.

  • Probleme wie IPS Glow und Backlight Bleeding.

  • Schwächere Leistung bei direkter Sonneneinstrahlung.

Zukunft

Es wird nicht so bald verschwinden. IPS LCD bleibt eine Hauptwahl, insbesondere mit Entwicklungen wie Mini LED IPS und Quantum Dot IPS, die mit OLED bei Kontrast und Farbqualität konkurrieren, jedoch zu geringeren Kosten.

Tiefe physikalische und wissenschaftliche Details von IPS LCD-Bildschirmen

Erstens: Allgemeine physikalische Prinzipien

Die Natur des polarisierten Lichts

Das Licht, das in IPS LCD-Bildschirmen verwendet wird, ist polarisiertes Licht, was bedeutet, dass seine elektromagnetischen Wellen entlang einer bestimmten Achse ausgerichtet sind. Dadurch können Flüssigkristalle es steuern und die endgültigen Bilder erzeugen.

Bedeutung der Polarisation

Ohne Polarisationsfilter:

  • Können Flüssigkristalle den Lichtdurchgang nicht steuern.

  • Würde kein Bild auf dem Bildschirm erscheinen.

Zweitens: Anordnung der Flüssigkristalle in IPS

Normalzustand der Kristalle

In IPS-Bildschirmen sind die Flüssigkristalle horizontal und parallel zur Bildschirmoberfläche ausgerichtet, wenn keine elektrische Spannung anliegt.

Bei Anlegen eines elektrischen Feldes

Wenn elektrische Spannung durch die Kristalle fließt:

  • Drehen sie sich um etwa 90 Grad innerhalb derselben Ebene.

  • Dadurch kann polarisiertes Licht durch sie hindurchtreten, anschließend durch den Farbfilter und schließlich zum Auge des Betrachters gelangen.

Drittens: Wie erzeugt der Bildschirm verschiedene Farben?

Das RGB-Prinzip

Jedes Pixel eines IPS LCD-Bildschirms besteht aus drei Subzellen:

  1. Rotes Subpixel

  2. Grünes Subpixel

  3. Blaues Subpixel

Farbsteuerung

Durch Änderung der Lichtintensität, die durch jede Subzelle geht, werden Millionen verschiedener Farben entsprechend den optischen Farbmischungs-Gleichungen erzeugt.

Anwendungen von IPS LCD-Bildschirmen in verschiedenen Bereichen

Erstens: Medizinischer Bereich

Verwendung von IPS-Bildschirmen in medizinischen Geräten

IPS LCD-Bildschirme werden häufig eingesetzt in:

  • Ultraschallgeräten.

  • MRT-Anzeigen.

  • Strahlungsmessgeräten und Labor-Analyzedisplays.

Gründe für die Wahl von IPS in medizinischen Geräten

  • Hohe Farbgenauigkeit für eine klare Darstellung medizinischer Bilddetails.

  • Breite Betrachtungswinkel ermöglichen Ärzten und Technikern das Betrachten aus jeder Richtung während Operationen oder Untersuchungen.

Zweitens: Automobilbranche

Rolle von IPS LCD in der modernen Autoherstellung

  • Digitale Instrumententafeln.

  • Infotainment-Systeme.

  • 360°-Rundumsicht-Kameradisplays.

Vorteile für Autos

  • Hält unterschiedlichen Temperaturen relativ gut stand.

  • Klare Sicht aus Fahrer- und Beifahrerperspektive.

  • Günstiger als OLED-Bildschirme gleicher Größe.

Drittens: Luftfahrt

Verwendung von IPS-Bildschirmen in Flugzeugen

  • Anzeigen für Flugdaten von Pilot und Copilot.

  • Passagier-Entertainment-Bildschirme.

Warum werden IPS-Bildschirme bevorzugt?

  • Zuverlässig ohne Burn-In-Probleme wie bei OLED.

  • Einfach zu warten und auszutauschen.

  • Bieten hervorragende Farbgenauigkeit und Betrachtungswinkel unter verschiedenen Lichtverhältnissen in Flugzeugkabinen.

Detaillierte Vergleichstabellen der Bildschirmtypen

Tabelle: Vergleich von IPS, TN, VA und AMOLED-Bildschirmen

Eigenschaft IPS LCD TN LCD VA LCD AMOLED
Farbgenauigkeit Hervorragend Schlecht Gut Extrem hervorragend
Betrachtungswinkel Sehr breit (178°) Sehr schmal Mittel – gut Sehr breit
Kontrast Gut Schlecht Sehr gut Unendlich
Echtes Schwarz Nein Nein Sehr nah Ja
Helligkeit Hoch Mittel Mittel Sehr hoch
Reaktionsgeschwindigkeit Gut Hervorragend Mittel Hervorragend
Dicke Mittel Mittel Mittel Sehr dünn
Stromverbrauch Höher Mittel Mittel Geringer
Herstellungskosten Mittel Niedrig Mittel Hoch
Lebensdauer Lang Lang Lang Relativ kürzer wegen Burn-In

IPS LCD-Kaufberatung für jeden Anwendungsfall

Erstens: Für Büroanwendungen

Wenn Sie Angestellter oder Student sind

  • Wählen Sie eine IPS LCD-Bildschirmgröße zwischen 22–27 Zoll.

  • Full HD-Auflösung ist ausreichend, QHD bei höherem Budget.

  • 60Hz Bildwiederholrate ist ausreichend, wenn Sie keine Spiele spielen.

Zweitens: Für Gaming

Wenn Sie professioneller Gamer sind

  • Suchen Sie nach einem IPS LCD mit mindestens 120Hz oder 144Hz Bildwiederholrate.

  • Reaktionszeit unter 5ms zur Reduzierung von Bewegungsunschärfe.

  • Größe zwischen 24–27 Zoll je nach Platz am Schreibtisch.

Drittens: Für Design, Grafik und Videoschnitt

Wenn Sie Designer oder Videoeditor sind

  • QHD- oder 4K-Auflösung ist notwendig, um feine Details zu erkennen.

  • 100% sRGB- oder Adobe RGB-Farbraumabdeckung ist für Farbgenauigkeit essenziell.

  • 27 Zoll oder größer für Augenkomfort bei langen Arbeitszeiten.

Häufig gestellte Fragen zu IPS LCD-Bildschirmen

Frage 1: Sind IPS LCD-Bildschirme gut für Gaming?

Ja, besonders Bildschirme mit hohen Bildwiederholraten wie 120Hz oder 144Hz bieten schöne Farben und sehr akzeptable Reaktionszeiten für die meisten Spiele.

Frage 2: Leiden IPS-Bildschirme unter Burn-In wie OLED?

Nein, IPS LCD-Bildschirme leiden nicht unter Burn-In, da sie keine selbstleuchtenden Pixel verwenden, sondern auf einer gleichmäßigen Hintergrundbeleuchtung basieren.

Frage 3: Ist IPS besser als AMOLED für Smartphones?

  • IPS ist besser, wenn Sie einen günstigeren Bildschirm mit längerer Lebensdauer ohne Burn-In möchten.

  • AMOLED ist besser, wenn Sie stark gesättigte Farben, echtes Schwarz und schlankere Gerätekonstruktionen bevorzugen.

Frage 4: Was ist IPS Glow und kann man es beseitigen?

IPS Glow ist ein leichter Schein, der bei völlig schwarzem Bild in dunklen Räumen auftritt. Er kann nicht vollständig beseitigt werden, da er technologiebedingt ist, aber durch Verringerung der Bildschirmhelligkeit oder Anpassung des Betrachtungswinkels reduziert werden.

Die vollständige Geschichte der Display-Entwicklung bis zum Aufkommen von IPS LCD

Erstens: CRT-Bildschirme

Was sind CRT-Bildschirme?

CRT-Bildschirme (Cathode Ray Tube – Kathodenstrahlröhre) waren die Hauptanzeigetechnologie von den 1940er Jahren bis Anfang der 2000er Jahre, da sie:

  • Auf der Emission von Elektronen basierten, die auf eine phosphoreszierende Schicht treffen und Bilder erzeugen.

  • Sehr groß und extrem schwer waren, obwohl ihre tatsächlichen Bildschirmgrößen klein waren.

Zweitens: Das Aufkommen von LCD-Bildschirmen

Der Beginn von LCD-Bildschirmen

LCD-Bildschirme tauchten erstmals in den 1970er Jahren in Taschenrechnern und Digitaluhren auf und wurden in den 1990er Jahren weiterentwickelt, um in Computer- und Handybildschirme integriert zu werden.

Ihre frühen Typen

  1. TN (Twisted Nematic)
    Die erste und günstigste LCD-Art, litt jedoch unter schlechten Betrachtungswinkeln und Farbgenauigkeit.

  2. STN (Super Twisted Nematic)
    Entwickelt für tragbare Geräte, bot jedoch immer noch geringe Qualität bei Farben und Bildschärfe.

Drittens: Die Entwicklung der IPS LCD-Bildschirme

Die Erfindung von IPS

Hitachi erfand die IPS-Technologie 1996, um TN-Probleme zu lösen, indem sie:

  • Flüssigkristalle horizontal anordneten.

  • Lichtdurchgang in weiten Winkeln ohne Farbverzerrung ermöglichten.

Ihre Verbreitung

In den 2000er Jahren begann IPS sich bei Computermonitoren zu verbreiten und später auch bei Smartphones und Tablets.

Viertens: OLED und AMOLED

Was brachte OLED der Welt?

OLED-Bildschirme kamen Anfang der 2000er Jahre auf den Markt und boten beeindruckende Vorteile:

  • Ultra-dünnes Design.

  • Echtes Schwarz mit unendlichem Kontrast.

  • Fertigungsflexibilität, die Falt-Displays möglich machte.

AMOLED

AMOLED ist die von Samsung entwickelte verbesserte Version von OLED, bei der aktive Transistoren für jedes Pixel verwendet werden, was Helligkeit und Leistung in Smartphones steigert.

Fünftens: Micro LED

Die Zukunft von Micro LED-Bildschirmen

Micro LED erschien kürzlich als Höhepunkt der Displaytechnologie, da sie:

  • OLED-ähnlichen Kontrast mit höherer Helligkeit und längerer Lebensdauer bietet.

  • Nicht unter Burn-In leidet wie OLED.

  • Noch extrem teuer für die Massenproduktion großer Displays ist.

Die Zukunft der Display-Technologien bis 2030

Prognosen der globalen Industrie

Fortbestehen von IPS auf dem Markt

Trotz des Aufkommens von OLED und Micro LED werden IPS LCD-Bildschirme weiterhin verwendet in:

  • Budget- und Mittelklasse-Geräten.

  • Desktop-Monitoren, insbesondere für Designer.

  • Automobil-, Luftfahrt- und Medizingeräten.

Integration von IPS mit neuen Technologien

Mini LED-Hintergrundbeleuchtung

Einige Unternehmen integrieren derzeit IPS-Bildschirme mit Mini LED-Hintergrundbeleuchtung, was Kontrast und Helligkeit erhöht und sie zu einem starken Konkurrenten für OLED bei Preis und Leistung macht.

Quantum Dot IPS

Die Quantum Dot-Technologie wird die Farbqualität und -genauigkeit von IPS-Bildschirmen verbessern und sie an sehr hohe HDR-Niveaus heranführen, bei geringeren Kosten als OLED.

Ist Samsungs PLS besser als IPS?

Die von Samsung entwickelte PLS-Technologie als direkter Konkurrent zu IPS bietet:

  • Dieselben Vorteile breiter Betrachtungswinkel und hervorragender Farben.

  • Geringere Produktionskosten, weshalb Samsung sie bevorzugt einsetzt.

  • Wird aktuell in vielen Budget- und Mittelklasse-Handys von Samsung genutzt.

Warum können IPS-Bildschirme kein echtes Schwarz anzeigen?

Da IPS-Bildschirme auf einer ständig aktiven LED-Hintergrundbeleuchtung basieren, gilt:

  • Flüssigkristalle blockieren das Licht so gut wie möglich, können es jedoch nicht vollständig stoppen.

  • Schwarz erscheint daher als Dunkelgrau statt als echtes Schwarz wie bei OLED.

Beispiele der aktuell besten IPS LCD-Bildschirme

Erstens: Computermonitore

1- LG UltraFine 5K

  • Größe: 27 Zoll

  • Auflösung: 5K

  • Hauptmerkmale:

    • 99% DCI-P3 Farbraumabdeckung

    • Thunderbolt 3-Anschlüsse

    • Premium-Design, ideal für Designer und Videoeditoren

2- Dell UltraSharp U2720Q

  • Größe: 27 Zoll

  • Auflösung: 4K UHD

  • Hauptmerkmale:

    • 99% sRGB- und 95% DCI-P3-Abdeckung

    • Elegantes Design mit Augenkomfort-Funktionen

    • Ideal für Büroarbeit und Grafikdesign

Zweitens: Smartphone-Bildschirme

1- iPhone XR

  • Verwendete einen 6,1-Zoll-IPS LCD-Bildschirm mit hervorragender Auflösung und ausgewogenen Farben, jedoch mit geringerem Kontrast als OLED.

2- Xiaomi Redmi Note 10

  • Verfügt über ein 6,67-Zoll-IPS LCD mit FHD+-Auflösung und 120Hz Bildwiederholrate und gilt als einer der besten IPS-Bildschirme im Budget- und Mittelklassebereich.

Drittens: Tablet-Bildschirme

Apple iPad 9. Generation

  • Retina IPS LCD mit hervorragender Auflösung und breiten Betrachtungswinkeln, ideal für Studenten, Büroarbeiten und Zeichnungen mit dem Apple Pencil.

Methodik zur Auswahl von IPS LCD-Bildschirmen für Profis

Erstens: Für Designer sowie Foto-/Videoeditoren

Grundlegende Anforderungen

  1. Hohe Auflösung
    Sollte mindestens QHD (2560×1440) betragen, um präzise Details darzustellen.

  2. Breite Farbraumabdeckung
    – Mindestens 100 % sRGB-Abdeckung.
    – Adobe RGB oder DCI-P3, wenn du professionell fotografierst oder Videos bearbeitest.

  3. Werkseitig kalibrierte Farbgenauigkeit
    Bildschirme wie LG UltraFine und Dell UltraSharp bieten werkseitig kalibrierte, präzise Farben, wodurch externe Kalibrierungsgeräte oft entfallen.

Zweitens: Für professionelle Gamer

Wichtige Merkmale, auf die du achten solltest

  1. Bildwiederholrate
    – Mindestens 120Hz für schnelle Spiele.
    – 144Hz oder 240Hz für kompetitive Spiele wie PUBG, Fortnite und Valorant.

  2. Reaktionszeit
    – Unter 5ms, um Ghosting und Bewegungsunschärfe zu minimieren.
    – Einige neue IPS-Bildschirme erreichen 1ms, wie z.B. LGs Nano IPS Monitore.

  3. Sync-Technologien
    – G-Sync oder FreeSync zur Reduzierung von Screen Tearing, besonders bei FPS-Einbrüchen.

Drittens: Für allgemeine Nutzer oder Studenten

Was solltest du als Student oder Büroangestellter wählen?

  1. Ein IPS LCD-Bildschirm mit 22–24 Zoll ist für die meisten täglichen Aufgaben ausreichend.

  2. Full HD-Auflösung genügt für Office-Arbeiten und Studium.

  3. Eine Bildwiederholrate von 60Hz ist geeignet, es sei denn, du spielst regelmäßig Games.

Zusätzliche digitale Vergleiche: IPS vs OLED vs VA

Detaillierte Tabelle zu Kontrast, Helligkeit und Farbraum

Merkmal IPS LCD VA LCD OLED
Kontrastverhältnis 1000:1 – 1500:1 3000:1 – 6000:1 ∞ (unendlich)
Maximale Helligkeit 250 – 500 Nits 350 – 600 Nits 500 – 1200 Nits
sRGB-Abdeckung 95 % – 100 % 90 % – 100 % 100 %
Adobe RGB-Abdeckung 70 % – 80 % 70 % – 80 % 90 % – 100 %
DCI-P3-Abdeckung 70 % – 85 % 80 % – 90 % 95 % – 100 %
Bildwiederholrate (Gaming) 60 – 360Hz 60 – 240Hz meist 60 – 120Hz
Reaktionszeit 1 – 5ms 4 – 8ms Unter 1ms
Bildschirmdicke Relativ hoch Relativ hoch Dünner
Burn-In Risiko Kein Kein Vorhanden
Lebensdauer Sehr lang Sehr lang Relativ kürzer

Einfluss von Bildwiederholrate und Reaktionszeit auf die Benutzererfahrung

Erstens: Bildwiederholrate

Was bedeutet das?

Anzahl der Aktualisierungen des Bildes pro Sekunde, gemessen in Hertz (Hz).

Praktischer Effekt

  • 60Hz: Geeignet für allgemeine Nutzung und Video-Wiedergabe.

  • 90Hz – 120Hz: Spürbar flüssiger beim Scrollen und leichten Gaming.

  • 144Hz – 240Hz: Beste Erfahrung bei schnellen Spielen und Profi-Gaming, da Input-Lag reduziert wird.

Zweitens: Reaktionszeit

Definition

Zeit, die ein Pixel benötigt, um von einer Farbe zur anderen zu wechseln (oder von Schwarz zu Weiß und zurück).

Praktischer Effekt

  • Langsame Reaktionszeit (>8ms) verursacht Ghosting und Unschärfen bei schnellen Szenen.

  • Schnelle Reaktionszeit (1–5ms) ist notwendig für Gaming und E-Sport.

Die Zukunft von IPS LCD-Bildschirmen in den kommenden Jahren

Erstens: IPS Mini LED

Was bietet Mini LED-Technologie für IPS?

  • Präzisere Lichtverteilung durch Tausende Hintergrundbeleuchtungszonen.

  • Höherer Kontrast, nahe OLED, dank Local Dimming.

  • Geringerer Stromverbrauch gegenüber herkömmlicher Hintergrundbeleuchtung.

Zweitens: Nano IPS

LGs Nano IPS-Technologie

  • Fügt eine Nano-Partikel-Schicht zwischen Hintergrundbeleuchtung und Flüssigkristallen hinzu.

  • Erweitert den Farbraum erheblich auf bis zu 98 % DCI-P3.

  • Macht Bildschirmfarben OLED-ähnlich, behält jedoch IPS-Vorteile.

Drittens: Wird Micro LED IPS ersetzen?

Vorteile von Micro LED

  • Kombiniert echtes Schwarz und unendlichen Kontrast von OLED mit langer Lebensdauer ohne Burn-In.

  • Höhere Helligkeit bis 2000 Nits oder mehr.

  • Geringerer Stromverbrauch in manchen Anwendungen.

Aktuelle Nachteile von Micro LED

  • Extrem hohe Produktionskosten verhindern derzeit breite Nutzung.

  • Schwierigkeiten bei der Herstellung kleiner, hochauflösender Displays verzögern den Einsatz in Smartphones im Vergleich zu OLED.

Branchenprognose bis 2030

  • IPS LCD-Bildschirme bleiben in Budget- und Mittelklassegeräten, Desktopmonitoren und Familienfernsehern im Einsatz.

  • Mini LED IPS und Nano IPS werden zunehmend in professionellen Monitoren und TVs eingesetzt.

  • Micro LED wird zunächst in Premium-Fernsehern eingeführt, dann bei Computern und schließlich Smartphones.

Warum IPS wählen?

Wenn du suchst nach:

  • Genauen, realistischen Farben

  • Breiten Betrachtungswinkeln ohne Verzerrung

  • Einem langlebigen Bildschirm ohne Burn-In-Probleme

Dann ist IPS LCD die beste Wahl gegenüber TN, VA und sogar OLED in einigen Büro- und Medizinanwendungen.

Wohin entwickelt sich die IPS LCD-Technologie?

Trotz des Aufstiegs von OLED und Micro LED bleibt IPS LCD stark, insbesondere mit kommenden Verbesserungen wie:

  • Mini LED-Hintergrundbeleuchtung für besseren Kontrast.

  • Nano IPS zur Erweiterung des Farbraums.

Diese Technologie wird noch viele Jahre das Rückgrat von Desktopmonitoren und Budget- bis Mittelklasse-Fernsehern bilden, so Gott will.

Fazit

Abschließend lässt sich sagen, dass IPS LCD-Bildschirme für viele Nutzer weiterhin die ideale Wahl sind, dank ihrer hohen Farbgenauigkeit, breiten Betrachtungswinkel und ihres angemessenen Preises im Vergleich zu OLED- und Micro LED-Bildschirmen. Mit kontinuierlichen Entwicklungen wie Mini LED und Nano IPS werden IPS LCDs auch in den kommenden Jahren in Smartphones, Computern und Fernsehern weit verbreitet bleiben, so Gott will.