Articole și Lifehacks
Mulți oameni au văzut probabil un afișaj LTPS pe un smartphone, dar nu toată lumea poate răspunde ce este și de ce este mai bun (sau mai rău) decât alte tipuri de matrice.
Articolul nostru este pentru cei care „galopează prin Europa” și doresc să treacă peste tehnologia de fabricație a unor astfel de matrici, fie și doar de dragul de a nu permite șmecherilor de marketing să se păcălească singuri.
Și, în același timp, evaluați în mod realist avantajele și dezavantajele.
Esența problemei
Când au fost înlocuite matricele NT+film, acestea au avut o mulțime de avantaje, cu excepția unuia: tranzistoarele TFT din ele aveau ca bază așa-numitul siliciu amorf (a-Si).Principalul dezavantaj al acestui material este mobilitatea scăzută a electronilor. Ca urmare, timpul de răspuns al unor astfel de afișaje este semnificativ mai mare decât cel al matricelor NT învechite, dar încă foarte „rapide”.
Pe lângă cel principal, au existat și alte neajunsuri:
- Consum mare de energie.
- Dimensiuni fizice mari ale tranzistorului cu matrice de control.
- Subpixeli mari care nu permit atingerea rezoluției înalte.
Ce este LTPS
Această abreviere înseamnă Low Temperature Poly Silicon - siliciu policristalin la temperatură joasă.
Această tehnologie este conversia siliciului amorf într-o formă policristalină fără utilizarea unor temperaturi ridicate care pot deteriora substratul de sticlă.
Acest lucru se realizează prin recoacere cu un laser excimer. Valoarea temperaturii nu depășește 300-400 de grade.
Rezultatul sunt elemente de control care nu sunt doar „mai rapide”, ci și mult mai mici ca dimensiune. Datorită acestui fapt, a devenit posibilă creșterea densității de pixeli a matricei, iar un bonus suplimentar a fost reducerea consumului de energie.
Mobilitatea electronilor a crescut comparativ cu structurile bazate pe siliciu amorf de la 0,5 cm2/V*s la 200 cm2/V*s.
În plus, a crescut coeficientul de deschidere a celulei, care este raportul dintre suprafața utilizabilă și totalul.
Drivere integrate
Noua tehnologie face posibilă formarea de circuite integrate pe același substrat de sticlă într-un singur ciclu.
Acest lucru vă permite să scăpați de unii dintre conductori și contacte și, în același timp, să reduceți suprafața ocupată de elementele de control.
Acest lucru oferă un plus fiabilității matricei în ansamblu. În plus, este de remarcat faptul că fiabilitatea tranzistoarelor cu peliculă subțire produse folosind tehnologia LTPS este de o sută de ori mai mare decât cea a celor fabricate din siliciu amorf.
Alternativă
Se dezvoltă o altă încercare de a crește mobilitatea electronilor. Creatorii lor au decis să abandoneze complet siliciul, înlocuindu-i cu oxid de zinc complex indiu galiu.
Primele smartphone-uri seriale au apărut în 2012, dar de atunci au apărut doar câteva modele care folosesc această tehnologie.
Dar ecranele LTPS înlocuiesc cu succes matricele IPS bazate pe siliciu amorf pe piață: în 2015 ponderea lor a fost de 29,8% față de 58,1% pentru a-Si, iar în 2016 – deja 34,6% față de 51,3%.
In cele din urma
Trebuie înțeles că tehnologia LTPS în sine nu este legată de o anumită sursă de lumină. Este folosit doar pentru a forma matrici de control, care sunt potrivite atât pentru afișajele LCD, cât și pentru OLED.Dar, în același timp, această abreviere este de obicei asociată cu ecranele LCD, înlocuind tradiționalul IPS.
În general, matricele produse în acest fel sunt mai economice, cu rezoluție mare, iar timpul lor de răspuns este aproape apropiat de afișajele NT.
Principalul dezavantaj în acest moment este costul mai mare în comparație cu IPS, așa că ecranele LTPS nu se găsesc aproape niciodată în segmentul de buget.
De menționat este faptul că matricele LCD ale iPhone-ului Apple folosesc această tehnologie, furnizată de principalii furnizori ai companiei JDI, Sharp și LG Display.
Și deși în iPhone X, Cupertines au „schimbat” LCD-ul în favoarea OLED-ului, nu le vor abandona complet în viitorul apropiat.
Până în 2018, concurența dintre tehnologiile de ecran se rezumăsese la faptul că mai erau doar două opțiuni demne pe piață. Matricele TN au fost înlocuite, matricele VA nu au fost folosite în dispozitivele mobile și ceva nou nu fusese încă inventat. Prin urmare, s-a dezvoltat concurența între IPS și AMOLED. Merită să ne amintim că IPS, LCD LTPS, PLS, SFT sunt la fel ca OLED, Super AMOLED, P-OLED etc. sunt doar variante ale tehnologiei LED.
S-au spus deja multe pe tema ce este mai bun, IPS sau AMOLED. Dar tehnologia nu stă pe loc, așa că în 2018 nu va fi de prisos să faci ajustări și să o analizezi ținând cont de realitățile de astăzi. La urma urmei, ambele tipuri de matrice sunt în mod constant îmbunătățite, unele dezavantaje sunt eliminate sau aceste dezavantaje devin mai puțin semnificative.
Acum să încercăm să aflăm care este mai bun pentru un smartphone, IPS sau AMOLED. Pentru a face acest lucru, vom cântări toate avantajele și dezavantajele fiecărei tehnologii pentru a identifica liderul absolut pe baza preponderenței punctelor forte sau, ținând cont de specific, să decidem ce este mai bun în condiții specifice.
Avantaje și dezavantaje ale afișajelor IPS
Dezvoltarea și îmbunătățirea afișajelor IPS durează de două decenii, iar în acest timp tehnologia a dobândit o serie de avantaje.
Straturi matrice IPS
Avantajele matricelor IPS
Matricele IPS sunt cele mai bune dintre toate tipurile de panouri LCD datorită unui număr de avantaje:
- Disponibilitate. De-a lungul anilor de dezvoltare, multe companii au stăpânit masiv tehnologia, făcând producția în masă a ecranelor IPS ieftină. Costul unui ecran de smartphone cu rezoluție FullHD începe acum de la aproximativ 10 USD. Datorită prețului lor scăzut, astfel de ecrane fac smartphone-urile mai accesibile.
- Redarea culorilor. Un ecran IPS bine calibrat reproduce culorile cu acuratețe maximă. De aceea, pe matrice IPS sunt produse monitoare profesionale pentru designeri, graficieni, fotografi etc. Au cea mai mare acoperire a nuanțelor, ceea ce vă permite să obțineți culori realiste ale obiectelor de pe ecran.
- Consum fix de energie. Cristalele lichide care formează imaginea pe un ecran IPS nu consumă aproape deloc curent consumatorul principal sunt diodele de iluminare de fundal. Prin urmare, consumul de energie nu depinde de imaginea de pe afișaj și este determinat de nivelul de iluminare din spate. Datorită consumului de energie fix, ecranele IPS oferă aproximativ aceeași autonomie la vizionarea filmelor, navigarea pe web, comunicarea scrisă etc.
- Durabilitate. Cristalele lichide aproape că nu sunt supuse îmbătrânirii și uzurii, așa că în ceea ce privește fiabilitatea, IPS este mai bun decât AMOLED. LED-urile de iluminare din spate se pot degrada, dar durata de viață a unor astfel de LED-uri este foarte lungă (zeci de mii de ore), așa că chiar și după 5 ani ecranul cu greu își pierde luminozitatea.
Dezavantajele matricelor IPS
În ciuda avantajelor semnificative, IPS are și dezavantaje. Aceste deficiențe sunt fundamentale și nu pot fi eliminate prin îmbunătățirea tehnologiei.
- Problema purității negre. Cristalele lichide, care afișează negru, nu blochează lumina de fundal 100%. Dar, din moment ce lumina de fundal a ecranului IPS este comună întregii matrice, luminozitatea acesteia nu scade, panoul rămâne iluminat și, ca urmare, culoarea neagră nu este foarte profundă.
În întuneric poți vedea că negrul strălucește gri. - Contrast redus. Nivelul de contrast al matricelor LCD (aproximativ 1:1000) este acceptabil pentru o percepție confortabilă a imaginii, dar în acest sens AMOLED este mai bun decât IPS. Datorită faptului că negrul nu este foarte profund, diferența dintre cei mai strălucitori și cei mai întunecați pixeli din astfel de ecrane este vizibil mai mică decât în matricele LED.
- Timp mare de răspuns. Viteza de răspuns a pixelilor panourilor IPS este scăzută, aproximativ zeci de milisecunde. Acest lucru este suficient pentru percepția normală a imaginii atunci când citiți sau vizionați videoclipuri, dar nu suficient pentru conținutul VR și alte sarcini solicitante.
Avantaje și dezavantaje ale afișajelor AMOLED
Tehnologia OLED se bazează pe utilizarea unei serii de LED-uri în miniatură situate pe o matrice. Sunt independente, deci oferă o serie de avantaje față de IPS, dar nu sunt lipsite de dezavantaje.
Straturi de matrice AMOLED Avantajele matricelor AMOLED
Tehnologia AMOLED este mai nouă decât IPS, iar creatorii săi au avut grijă să elimine dezavantajele caracteristice display-urilor LCD.
- Strălucire separată de pixeli. În ecranele AMOLED, fiecare pixel în sine este o sursă de lumină și este controlat de sistem independent de ceilalți. Când se afișează negru, nu strălucește, iar când se afișează nuanțe mixte, poate produce luminozitate crescută. Datorită acestui fapt, ecranele AMOLED demonstrează un contrast mai bun și o adâncime a negrului.
Pixelii negri nu se aprind deloc - Răspuns aproape instantaneu. Viteza de răspuns a pixelilor de pe o matrice LED este ordine de mărime mai mare decât cea a IPS. Astfel de panouri sunt capabile să afișeze o imagine dinamică la o rată de cadre ridicată, făcând-o mai fluidă. Această funcție este un plus în jocuri și atunci când interacționați cu VR.
- Consum redus de energie la afișarea tonurilor închise. Fiecare pixel al matricei AMOLED se aprinde independent. Cu cât culoarea este mai deschisă, cu atât pixelul este mai strălucitor, așa că atunci când afișează tonuri închise, astfel de ecrane consumă mai puțină energie decât IPS. Dar când se afișează panouri AMOLED albe, acestea arată un consum de baterie similar sau chiar mai mare decât IPS.
- Grosimea mica. Deoarece matricele AMOLED nu au un strat care împrăștie lumina de fundal pe cristale lichide, astfel de afișaje sunt mai subțiri. Acest lucru vă permite să reduceți dimensiunea smartphone-ului dvs., menținând în același timp fiabilitatea și fără a sacrifica capacitatea bateriei. În plus, în viitor este posibil să se creeze matrice AMOLED flexibile (și nu doar curbe). Acest lucru nu este posibil pentru IPS.
Dezavantajele matricelor AMOLED
Matricele AMOLED au și dezavantaje, iar vinovat pentru majoritatea necazurilor este unul. Acestea sunt LED-uri albastre. Stăpânirea producției lor este mai dificilă, iar calitatea lor este inferioară celor verzi și roșii.
- Albastru sau PWM. Atunci când alegeți un smartphone cu ecran AMOLED, trebuie să alegeți între controlul luminozității pulsului și tonurile de lumină albastră. Acest lucru se datorează faptului că, cu o strălucire continuă, subpixelii albaștri sunt percepuți mai puternici decât cei roșii și verzi. Acest lucru poate fi corectat utilizând controlul luminozității PWM, dar apoi apare un alt dezavantaj. La luminozitatea maximă a ecranului nu există PWM sau frecvența de reglare ajunge la aproximativ 250 Hz. Acest indicator se află la limita percepției și aproape că nu are niciun efect asupra ochilor. Dar când nivelul de iluminare de fundal scade, și frecvența PWM scade, ca urmare, la niveluri scăzute, pâlpâirea cu o frecvență de aproximativ 60 Hz poate duce la oboseală oculară.
- Epuizare albastră. Există și o problemă cu diodele albastre. Durata lor de viață este mai scurtă decât cele verzi și roșii, astfel încât reproducerea culorilor poate deveni distorsionată în timp. Ecranul devine galben, balansul de alb se deplasează către tonuri calde, iar reproducerea generală a culorilor se deteriorează.
Apple ca întotdeauna. 2016, prezentare: Jet Black! La vânzare: ei bine, acesta este zgâriat de aer. 2017: OLED! Apoi: acesta, el arde acolo
În 2016, acestea vor crește la 1,95 miliarde de unități, ceea ce este cu 7% mai mare decât volumul total al acestei piețe în 2015 în valoare de 1,82 miliarde de unități. Ponderea ecranelor LCD cu tehnologii moderne LTPS (IPS) și oxid TFT în vânzările totale este de așteptat să crească la 34,6% față de 29,8% anul trecut, în timp ce ponderea panourilor mobile AMOLED este de așteptat să crească la 14% în 2016 față de 12,1% în 2015, în principal datorită eforturilor viguroase ale Samsung Display.
Potrivit Boyce Fan, analist principal la WitsView, creșterea produselor LTPS se va produce datorită popularității tot mai mari a smartphone-urilor cu preț mediu cu ecrane Full HD, pe fondul scăderii prețurilor la astfel de afișaje, îmbunătățind simultan și caracteristicile acestora. În același timp, popularitatea panourilor AMOLED în segmentul smartphone-urilor premium este de așteptat să crească. Pe acest fond, conform prognozei, producția de display-uri care utilizează tehnologia tradițională a-Si va scădea cel mai mult.
Cea mai mare parte a ofertei globale de ecrane LTPS, potrivit WitsView, va continua să fie alcătuită din smartphone-uri Apple iPhone și furnizate de trei furnizori cheie actuali: Japan Display (JDI), LG Display și Sharp. Cererea suplimentară de afișaje LTPS generată de alți producători de smartphone-uri premium, inclusiv pentru piața internă chineză, aflată în continuă creștere, va fi acoperită în principal de furnizorii de afișaje de prim rang, datorită unui avans în tehnologie și scară de producție, cu toate acestea, o serie de companii Intrarea pe piața de telefonie mobilă Mai recent, afișajele IPS/LTPS precum AU Optronics (AUO), Innolux, Tianma și BOE combină creșterea producției cu prețuri mai agresive.
Analiștii WitsView asociază creșterea așteptată a popularității ecranelor AMOLED subțiri cu saturație mare a culorilor și luminozitate cu un consum relativ scăzut de energie cu schimbările în strategia de marketing a Samsung Display, care anterior era concentrată în primul rând pe comenzile de la Samsung Electronics. În ultimul an, Samsung Display a furnizat cu succes display-uri AMOLED unui număr de producători chinezi de smartphone-uri, datorită cărora producția de smartphone-uri cu display-uri AMOLED care nu sunt sub marca Samsung și clienților Samsung Electronics a ajuns deja la 20%, conform estimărilor WitsView.
Înainte de adoptarea în masă a smartphone-urilor, atunci când cumpărăm telefoane, le-am evaluat în principal prin design și doar ocazional am acordat atenție funcționalității. Vremurile s-au schimbat: acum toate smartphone-urile au aproximativ aceleași capacități, iar când priviți doar panoul frontal, un gadget cu greu poate fi distins de altul. Caracteristicile tehnice ale dispozitivelor au ieșit în prim-plan, iar cel mai important dintre ele pentru mulți este ecranul. Vă vom spune ce se află în spatele termenilor TFT, TN, IPS, PLS și vă vom ajuta să alegeți un smartphone cu caracteristicile dorite de ecran.
Tipuri de matrice
Telefoanele inteligente moderne folosesc în principal trei tehnologii de producție matrice: două sunt bazate pe cristale lichide - TN+film și IPS, iar a treia - AMOLED - bazată pe diode organice emițătoare de lumină. Dar înainte de a începe, merită să vorbim despre acronimul TFT, care este sursa multor concepții greșite. TFT (tranzistor cu peliculă subțire) sunt tranzistori cu peliculă subțire care sunt utilizați pentru a controla funcționarea fiecărui subpixel al ecranelor moderne. Tehnologia TFT este utilizată în toate tipurile de ecrane de mai sus, inclusiv AMOLED, prin urmare, dacă undeva se vorbește despre compararea TFT și IPS, atunci aceasta este o formulare fundamental incorectă a întrebării.
Majoritatea TFT-urilor folosesc siliciu amorf, dar recent au fost introduse în producție TFT-uri cu siliciu policristalin (LTPS-TFT). Principalele avantaje ale noii tehnologii sunt reducerea consumului de energie și a dimensiunilor tranzistorului, ceea ce permite obținerea de densități mari de pixeli (mai mult de 500 ppi). Unul dintre primele smartphone-uri cu afișaj IPS și matrice LTPS-TFT a fost OnePlus One.
Smartphone OnePlus One
Acum că ne-am ocupat de TFT, să trecem direct la tipurile de matrice. În ciuda varietății mari de soiuri LCD, toate au același principiu de funcționare de bază: curentul aplicat moleculelor de cristal lichid stabilește unghiul de polarizare al luminii (afectează luminozitatea subpixelului). Lumina polarizată trece apoi prin filtru și este colorată pentru a se potrivi cu culoarea subpixelului corespunzător. Primele care au apărut pe smartphone-uri au fost cele mai simple și mai ieftine matrice TN+film, al căror nume este adesea prescurtat în TN. Au unghiuri de vizualizare mici (nu mai mult de 60 de grade atunci când se abat de la verticală) și chiar și cu înclinări ușoare imaginea pe ecranele cu astfel de matrice este inversată. Alte dezavantaje ale matricelor TN includ contrastul scăzut și acuratețea scăzută a culorii. Astăzi, astfel de ecrane sunt folosite doar în cele mai ieftine smartphone-uri, iar marea majoritate a gadgeturilor noi au deja afișaje mai avansate.
Cea mai comună tehnologie în gadgeturile mobile acum este tehnologia IPS, denumită uneori SFT. Matricele IPS au apărut în urmă cu 20 de ani și de atunci au fost produse în diverse modificări, al căror număr se apropie de două duzini. Cu toate acestea, merită evidențiate printre ele pe cele care sunt cele mai avansate din punct de vedere tehnologic și sunt utilizate activ în acest moment: AH-IPS de la LG și PLS de la Samsung, care sunt foarte asemănătoare în proprietăți, ceea ce a fost chiar și motivul litigiilor între producători. . Modificările moderne ale IPS au unghiuri largi de vizualizare care sunt aproape de 180 de grade, reproducere realistă a culorilor și oferă posibilitatea de a crea afișaje cu densitate mare de pixeli. Din păcate, producătorii de gadgeturi nu raportează aproape niciodată tipul exact de matrice IPS, deși atunci când utilizați un smartphone, diferențele vor fi vizibile cu ochiul liber. Matricele IPS mai ieftine se caracterizează prin estomparea imaginii atunci când ecranul este înclinat, precum și prin acuratețea scăzută a culorii: imaginea poate fi fie prea „acidă”, fie, dimpotrivă, „decolorată”.
În ceea ce privește consumul de energie, în afișajele cu cristale lichide acesta este determinat în mare parte de puterea elementelor de iluminare de fundal (la smartphone-uri se folosesc LED-uri în aceste scopuri), astfel încât consumul de matrice TN+film și IPS poate fi considerat aproximativ același în același timp. nivelul de luminozitate.
Matricele create pe baza diodelor organice emițătoare de lumină (OLED) sunt complet diferite de LCD-urile. În ele, sursa de lumină sunt subpixelii înșiși, care sunt diode emițătoare de lumină organice subminiaturale. Deoarece nu este nevoie de iluminare externă, astfel de ecrane pot fi făcute mai subțiri decât cele LCD. Smartphone-urile folosesc un tip de tehnologie OLED - AMOLED, care utilizează o matrice TFT activă pentru a controla subpixelii. Acesta este ceea ce permite AMOLED să afișeze culori, în timp ce panourile OLED obișnuite pot fi doar monocrome. Matricele AMOLED oferă cele mai profunde negrii, deoarece pentru a le „afișa” trebuie doar să opriți complet LED-urile. În comparație cu LCD-urile, astfel de matrice au un consum mai mic de energie, mai ales când se folosesc teme întunecate, în care zonele negre ale ecranului nu consumă deloc energie. O altă trăsătură caracteristică a AMOLED este că culorile sunt prea saturate. În zorii apariției lor, astfel de matrici aveau într-adevăr o redare a culorilor neplauzibilă și, deși astfel de „răni din copilărie” sunt de mult timp în trecut, majoritatea smartphone-urilor cu astfel de ecrane au încă o ajustare încorporată a saturației, care permite imaginii de pe AMOLED să fie mai aproape ca percepție de ecranele IPS.
O altă limitare a ecranelor AMOLED era durata de viață neuniformă a LED-urilor de diferite culori. După câțiva ani de utilizare a smartphone-ului, acest lucru ar putea duce la epuizarea subpixelilor și la imagini reziduale ale unor elemente de interfață, în principal în panoul de notificări. Dar, ca și în cazul redării culorilor, această problemă este de domeniul trecutului, iar LED-urile organice moderne sunt proiectate pentru cel puțin trei ani de funcționare continuă.
Să rezumam pe scurt. Cea mai înaltă calitate și cele mai luminoase imagini în acest moment sunt oferite de matricele AMOLED: chiar și Apple, conform zvonurilor, va folosi astfel de afișaje pe unul dintre următoarele iPhone-uri. Dar merită să luăm în considerare faptul că Samsung, ca principal producător de astfel de panouri, păstrează pentru sine toate cele mai recente evoluții și vinde matricele „de anul trecut” altor producători. Prin urmare, atunci când alegeți un smartphone non-Samsung, ar trebui să priviți spre ecrane IPS de înaltă calitate. Dar sub nicio formă nu trebuie să alegeți gadgeturi cu ecrane TN+film - astăzi această tehnologie este deja considerată depășită.
Percepția imaginii pe ecran poate fi influențată nu numai de tehnologia matricei, ci și de modelul subpixelilor. Cu toate acestea, cu LCD-urile totul este destul de simplu: fiecare pixel RGB din ele este format din trei subpixeli alungiți, care, în funcție de modificarea tehnologiei, pot fi formați ca un dreptunghi sau o „căpușă”.
Totul este mai interesant în ecranele AMOLED. Deoarece în astfel de matrici sursele de lumină sunt subpixelii înșiși, iar ochiul uman este mai sensibil la lumina verde pură decât la roșu sau albastru pur, utilizarea aceluiași model în AMOLED ca și în IPS ar degrada reproducerea culorilor și ar face imaginea nerealistă. O încercare de a rezolva această problemă a fost prima versiune a tehnologiei PenTile, care a folosit două tipuri de pixeli: RG (roșu-verde) și BG (albastru-verde), constând din doi subpixeli de culori corespunzătoare. Mai mult, dacă subpixelii roșu și albastru aveau o formă apropiată de pătrate, atunci cei verzi semănau mai mult cu dreptunghiuri foarte alungite. Dezavantajele acestui design au fost culoarea albă „murdară”, marginile zimțate la joncțiunea diferitelor culori și la ppi scăzut - o rețea clar vizibilă de subpixeli, care apar din cauza distanței prea mari dintre ei. În plus, rezoluția indicată în caracteristicile unor astfel de dispozitive a fost „necinstită”: dacă matricea IPS HD are 2.764.800 de subpixeli, atunci matricea AMOLED HD are doar 1.843.200, ceea ce a dus la o diferență în claritatea matricelor IPS și AMOLED vizibile pentru cu ochiul liber aparent aceeași densitate de pixeli. Ultimul smartphone emblematic cu o astfel de matrice AMOLED a fost Samsung Galaxy S III.
În smartpad-ul Galaxy Note II, compania sud-coreeană a încercat să abandoneze PenTile: ecranul dispozitivului avea pixeli RBG cu drepturi depline, deși cu un aranjament neobișnuit de subpixeli. Cu toate acestea, din motive neclare, Samsung a abandonat ulterior un astfel de design - poate că producătorul s-a confruntat cu problema creșterii în continuare a ppi.
Pe ecranele sale moderne, Samsung a revenit la pixelii RG-BG folosind un nou tip de model numit Diamond PenTile. Noua tehnologie a făcut posibilă ca culoarea albă să fie mai naturală, iar în ceea ce privește marginile zimțate (de exemplu, subpixelii roșii individuali erau vizibili clar în jurul unui obiect alb pe fundal negru), această problemă a fost rezolvată și mai simplu - prin creșterea ppi in asa masura incat neregulile nu mai erau sesizabile . Diamond PenTile este folosit în toate modelele Samsung, începând cu Galaxy S4.
La sfârșitul acestei secțiuni, merită menționat încă un model de matrice AMOLED - PenTile RGBW, care se obține prin adăugarea unui al patrulea subpixel, alb, celor trei subpixeli principali. Înainte de apariția Diamond PenTile, un astfel de model era singura rețetă pentru culoarea albă pură, dar nu s-a răspândit niciodată - unul dintre ultimele gadgeturi mobile cu PenTile RGBW a fost tableta Galaxy Note 10.1 2014 Acum sunt folosite matrice AMOLED cu pixeli RGBW în televizoare, deoarece nu necesită un ppi mare. Pentru a fi corect, mai menționăm că pixelii RGBW pot fi folosiți și în LCD-uri, dar nu cunoaștem exemple de utilizare a unor astfel de matrici în smartphone-uri.
Spre deosebire de AMOLED, matricele IPS de înaltă calitate nu au avut niciodată probleme de calitate asociate cu modelele subpixeli. Cu toate acestea, tehnologia Diamond PenTile, cuplată cu densitatea mare de pixeli, a permis lui AMOLED să ajungă din urmă și să depășească IPS. Prin urmare, dacă alegeți cu pretenții gadgeturi, nu ar trebui să cumpărați un smartphone cu un ecran AMOLED care are o densitate de pixeli mai mică de 300 ppi. La o densitate mai mare, nu vor fi observate defecte.
Caracteristici de design
Varietatea de afișaje pe gadgeturile mobile moderne nu se termină doar cu tehnologiile de imagistică. Unul dintre primele lucruri pe care le-au luat producătorii a fost spațiul de aer dintre senzorul capacitiv proiectat și afișajul în sine. Așa s-a născut tehnologia OGS, combinând senzorul și matricea într-un singur pachet de sticlă sub formă de sandviș. Acest lucru a dat un salt semnificativ în calitatea imaginii: luminozitatea maximă și unghiurile de vizualizare au crescut, iar redarea culorilor a fost îmbunătățită. Desigur, a fost redusă și grosimea întregului pachet, permițând smartphone-uri mai subțiri. Din păcate, tehnologia are și dezavantaje: acum, dacă spargi sticla, este aproape imposibil să-l schimbi separat de afișaj. Dar avantajele calității s-au dovedit a fi mai importante, iar acum ecranele non-OGS pot fi găsite doar în cele mai ieftine dispozitive.
Experimentele cu forme de sticlă au devenit, de asemenea, populare recent. Și au început nu de curând, ci cel puțin în 2011: HTC Sensation avea în centru o sticlă concavă, care, conform producătorului, trebuia să protejeze ecranul de zgârieturi. Dar o astfel de sticlă a atins un nivel calitativ nou odată cu apariția „ecranelor 2.5D” cu sticlă curbată la margini, care creează senzația unui ecran „infinit” și face ca marginile smartphone-urilor să fie mai fine. Apple folosește în mod activ astfel de sticlă în gadgeturile sale, iar recent acestea au devenit din ce în ce mai populare.
Un pas logic în aceeași direcție a fost îndoirea nu numai a sticlei, ci și a afișajului în sine, ceea ce a devenit posibil atunci când se folosesc substraturi polimerice în loc de sticlă. Aici palma, desigur, aparține Samsung cu smartphone-ul său Galaxy Note Edge, în care una dintre marginile laterale ale ecranului era curbată.
O altă metodă a fost propusă de LG, care a reușit să îndoaie nu doar afișajul, ci și întregul smartphone de-a lungul părții scurte. Cu toate acestea, LG G Flex și succesorul său nu au câștigat popularitate, după care producătorul a abandonat producția ulterioară a unor astfel de dispozitive.
De asemenea, unele companii încearcă să îmbunătățească interacțiunea umană cu ecranul lucrând la partea tactilă. De exemplu, unele dispozitive sunt echipate cu senzori foarte sensibili care vă permit să le operați chiar și cu mănuși, în timp ce alte ecrane primesc un substrat inductiv pentru a susține stilourile. Prima tehnologie este utilizată în mod activ de Samsung și Microsoft (fostă Nokia), iar a doua de Samsung, Microsoft și Apple.
Viitorul ecranelor
Să nu credeți că afișajele moderne din smartphone-uri au atins cel mai înalt punct al dezvoltării lor: tehnologia mai are loc să crească. Unul dintre cele mai promițătoare sunt afișajele cu puncte cuantice (QLED). Un punct cuantic este o bucată microscopică de semiconductor în care efectele cuantice încep să joace un rol semnificativ. Într-un mod simplificat, procesul de radiație arată astfel: expunerea la un curent electric slab face ca electronii punctelor cuantice să schimbe energia, emițând lumină. Frecvența luminii emise depinde de dimensiunea și materialul punctelor, făcând posibilă obținerea aproape oricărei culori în domeniul vizibil. Oamenii de știință promit că matricele QLED vor avea o redare mai bună a culorilor, contrast, luminozitate mai mare și un consum redus de energie. Tehnologia ecranelor cu puncte cuantice este parțial utilizată pe ecranele televizoarelor Sony, iar LG și Philips au prototipuri, dar încă nu se vorbește despre utilizarea în masă a unor astfel de afișaje în televizoare sau smartphone-uri.
De asemenea, este foarte probabil ca în viitorul apropiat să vedem nu doar afișaje curbate, ci și complet flexibile în smartphone-uri. Mai mult decât atât, prototipurile unor astfel de matrici AMOLED aproape gata pentru producția de masă există de câțiva ani. Limitarea este electronica smartphone-ului, care încă nu poate fi flexibilizată. Pe de altă parte, companiile mari pot schimba însuși conceptul de smartphone lansând ceva asemănător cu gadgetul prezentat în fotografia de mai jos - nu putem decât să așteptăm, deoarece dezvoltarea tehnologiei se întâmplă chiar sub ochii noștri.
Până în 2018, concurența dintre tehnologiile de ecran se rezumăsese la faptul că mai erau doar două opțiuni demne pe piață. Matricele TN au fost înlocuite, matricele VA nu au fost folosite în dispozitivele mobile și ceva nou nu fusese încă inventat. Prin urmare, s-a dezvoltat concurența între IPS și AMOLED. Merită să ne amintim că IPS, LCD LTPS, PLS, SFT sunt la fel ca OLED, Super AMOLED, P-OLED etc. sunt doar variante ale tehnologiei LED.
Pe tema ce este mai bun, IPS sau AMOLED, . Dar tehnologia nu stă pe loc, așa că în 2018 nu va fi de prisos să faci ajustări și să o analizezi ținând cont de realitățile de astăzi. La urma urmei, ambele tipuri de matrice sunt în mod constant îmbunătățite, unele dezavantaje sunt eliminate sau aceste dezavantaje devin mai puțin semnificative.
Acum să încercăm să aflăm care este mai bun pentru un smartphone, IPS sau AMOLED. Pentru a face acest lucru, vom cântări toate avantajele și dezavantajele fiecărei tehnologii pentru a identifica liderul absolut pe baza preponderenței punctelor forte sau, ținând cont de specific, să decidem ce este mai bun în condiții specifice.
Avantaje și dezavantaje ale afișajelor IPS
Dezvoltarea și îmbunătățirea afișajelor IPS durează de două decenii, iar în acest timp tehnologia a dobândit o serie de avantaje.
Avantajele matricelor IPS
Matricele IPS sunt cele mai bune dintre toate tipurile de panouri LCD datorită unui număr de avantaje.
- Disponibilitate. De-a lungul anilor de dezvoltare, multe companii au stăpânit masiv tehnologia, făcând producția în masă a ecranelor IPS ieftină. Costul unui ecran de smartphone cu rezoluție FullHD începe acum de la aproximativ 10 USD. Datorită prețului lor scăzut, astfel de ecrane fac smartphone-urile mai accesibile.
- Redarea culorilor. Un ecran IPS bine calibrat reproduce culorile cu acuratețe maximă. De aceea, pe matrice IPS sunt produse monitoare profesionale pentru designeri, graficieni, fotografi etc. Au cea mai mare acoperire a nuanțelor, ceea ce vă permite să obțineți culori realiste ale obiectelor de pe ecran.
- Consum fix de energie. Cristalele lichide care formează imaginea pe un ecran IPS nu consumă aproape deloc curent consumatorul principal sunt diodele de iluminare de fundal. Prin urmare, consumul de energie nu depinde de imaginea de pe afișaj și este determinat de nivelul de iluminare din spate. Datorită consumului de energie fix, ecranele IPS oferă aproximativ aceeași autonomie la vizionarea filmelor, navigarea pe web, comunicarea scrisă etc.
- Durabilitate. Cristalele lichide aproape că nu sunt supuse îmbătrânirii și uzurii, așa că în ceea ce privește fiabilitatea, IPS este mai bun decât AMOLED. LED-urile de iluminare din spate se pot degrada, dar durata de viață a unor astfel de LED-uri este foarte lungă (zeci de mii de ore), așa că chiar și după 5 ani ecranul cu greu își pierde luminozitatea.
Un exemplu de smartphone cu un ecran IPS bun este flagship-ul din 2019 Huawei Mate 20.
Dezavantajele matricelor IPS
În ciuda avantajelor semnificative, IPS are și dezavantaje. Aceste deficiențe sunt fundamentale și nu pot fi eliminate prin îmbunătățirea tehnologiei.
- Problema purității negre. Cristalele lichide, care afișează negru, nu blochează lumina de fundal 100%. Dar, din moment ce lumina de fundal a ecranului IPS este comună întregii matrice, luminozitatea acesteia nu scade, panoul rămâne iluminat și, ca urmare, culoarea neagră nu este foarte profundă.
- Contrast redus. Nivelul de contrast al matricelor LCD (aproximativ 1:1000) este acceptabil pentru o percepție confortabilă a imaginii, dar în acest sens AMOLED este mai bun decât IPS. Datorită faptului că negrul nu este foarte profund, diferența dintre cei mai strălucitori și cei mai întunecați pixeli din astfel de ecrane este vizibil mai mică decât în matricele LED.
- Timp lung de răspuns. Viteza de răspuns a pixelilor panourilor IPS este scăzută, aproximativ zeci de milisecunde. Acest lucru este suficient pentru percepția normală a imaginii atunci când citiți sau vizionați videoclipuri, dar nu suficient pentru conținutul VR și alte sarcini solicitante.
Avantaje și dezavantaje ale afișajelor AMOLED
Tehnologia OLED se bazează pe utilizarea unei serii de LED-uri în miniatură situate pe o matrice. Sunt independente, deci oferă o serie de avantaje față de IPS, dar nu sunt lipsite de dezavantaje.
Avantajele matricelor AMOLED
Tehnologia AMOLED este mai nouă decât IPS, iar creatorii săi au avut grijă să elimine dezavantajele caracteristice display-urilor LCD.
- Strălucire separată de pixeli. În ecranele AMOLED, fiecare pixel în sine este o sursă de lumină și este controlat de sistem independent de ceilalți. Când se afișează negru, nu strălucește, iar când se afișează nuanțe mixte, poate produce luminozitate crescută. Datorită acestui fapt, ecranele AMOLED demonstrează un contrast mai bun și o adâncime a negrului.
- Răspuns aproape instantaneu. Viteza de răspuns a pixelilor de pe o matrice LED este ordine de mărime mai mare decât cea a IPS. Astfel de panouri sunt capabile să afișeze o imagine dinamică la o rată de cadre ridicată, făcând-o mai fluidă. Această funcție este un plus în jocuri și atunci când interacționați cu VR.
- Consum redus de energie la afișarea tonurilor închise. Fiecare pixel al matricei AMOLED se aprinde independent. Cu cât culoarea este mai deschisă, cu atât pixelul este mai strălucitor, așa că atunci când afișează tonuri închise, astfel de ecrane consumă mai puțină energie decât IPS. Dar când se afișează panouri AMOLED albe, acestea arată un consum de baterie similar sau chiar mai mare decât IPS.
- Grosimea mica. Deoarece matricele AMOLED nu au un strat care împrăștie lumina de fundal pe cristale lichide, astfel de afișaje sunt mai subțiri. Acest lucru vă permite să reduceți dimensiunea smartphone-ului dvs., menținând în același timp fiabilitatea și fără a sacrifica capacitatea bateriei. În plus, în viitor este posibil să se creeze matrice AMOLED flexibile (și nu doar curbe). Acest lucru nu este posibil pentru IPS.
Unele dintre cele mai bune ecrane OLED tind să meargă la dispozitivele Samsung de top, deoarece compania este lider în producția lor. Samsung Galaxy S10, precum și alte modele din categoriile de preț mijlocie și superioară, sunt echipate cu matrice decente.
Samsung Galaxy S10
Dezavantajele matricelor AMOLED
Matricele AMOLED au și dezavantaje, iar vinovat pentru majoritatea necazurilor este unul. Acestea sunt LED-uri albastre. Stăpânirea producției lor este mai dificilă, iar calitatea lor este inferioară celor verzi și roșii.
- Sineva sau PWM. Atunci când alegeți un smartphone cu ecran AMOLED, trebuie să alegeți între controlul luminozității pulsului și tonurile de lumină albastră. Acest lucru se datorează faptului că, cu o strălucire continuă, subpixelii albaștri sunt percepuți mai puternici decât cei roșii și verzi. Acest lucru poate fi corectat utilizând controlul luminozității PWM, dar apoi apare un alt dezavantaj. La luminozitatea maximă a ecranului nu există PWM sau frecvența de reglare ajunge la aproximativ 250 Hz. Acest indicator se află la limita percepției și aproape că nu are niciun efect asupra ochilor. Dar când nivelul de iluminare de fundal scade, și frecvența PWM scade, ca urmare, la niveluri scăzute, pâlpâirea cu o frecvență de aproximativ 60 Hz poate duce la oboseală oculară.
- Burnout albastru. Există și o problemă cu diodele albastre. Durata lor de viață este mai scurtă decât cele verzi și roșii, astfel încât reproducerea culorilor poate deveni distorsionată în timp. Ecranul devine galben, balansul de alb se deplasează către tonuri calde, iar reproducerea generală a culorilor se deteriorează.
- Efect de memorie. Deoarece LED-urile în miniatură sunt predispuse la decolorare, zonele de pe ecran care au afișat o imagine luminoasă, statică (de exemplu, un ceas sau un indicator de rețea de culoare deschisă) pot pierde luminozitatea în timp. Drept urmare, chiar dacă elementul nu este afișat, silueta acestui element este vizibilă în aceste locuri.
.
- PenTile. Structura PenTile nu este un dezavantaj fundamental al tuturor panourilor AMOLED, dar este totuși caracteristică pentru majoritatea dintre ele. Cu această structură, matricea conține un număr inegal de subpixeli roșii, verzi și albaștri (Samsung are jumătate din câte albaștri, LG are de două ori mai mulți). Motivul principal pentru utilizarea PenTile este dorința de a compensa deficiențele LED-urilor albastre. Cu toate acestea, un efect secundar al acestei soluții este o scădere a clarității imaginii, care este vizibilă în special în căștile VR.
Samsung Galaxy S8
Luând în considerare toate caracteristicile ambelor tipuri de matrice, se poate observa că IPS de înaltă rezoluție este mai bine dacă ești interesat de VR și ai nevoie de claritate maximă a imaginii. La urma urmei, în AMOLED, percepția confortabilă a realității virtuale este ușor îngreunată de PenTile, iar iluminarea de fundal PWM neutralizează până acum viteza de răspuns instantanee. IPS este, de asemenea, mai bun dacă trebuie să lucrați mai mult cu culori deschise (navigare pe web, mesagerie instant).
Ecranele AMOLED sunt viitorul, dar tehnologia nu este încă perfectă. Cu toate acestea, puteți cumpăra în siguranță un smartphone cu ecran LED, mai ales dacă este un flagship. Luminozitatea, contrastul, negrul intens și economiile de energie la afișarea tonurilor întunecate pot depăși toate dezavantajele OLED-ului.
