Krahasimi i matricave të telefonave inteligjentë. Gjithçka rreth ekraneve të smartfonëve: teknologjitë dhe parametrat. Ju gjithashtu do të pëlqeni

Artikuj dhe Lifehacks

Shumë njerëz ndoshta kanë parë një ekran LTPS në një smartphone, por jo të gjithë mund të përgjigjen se çfarë është dhe pse është më i mirë (ose më i keq) se llojet e tjera të matricave.

Artikulli ynë është për ata që "galopojnë nëpër Evropë" dhe duan të kalojnë mbi teknologjinë e prodhimit të matricave të tilla, qoftë edhe vetëm për hir të moslejimit të mashtruesve të marketingut të mashtrojnë veten.

Dhe në të njëjtën kohë, vlerësoni realisht avantazhet dhe disavantazhet.

Thelbi i problemit

Kur u zëvendësuan matricat NT+film, ato kishin shumë përparësi, me përjashtim të një: transistorët TFT në to kishin si bazë të ashtuquajturin silic amorf (a-Si).

Disavantazhi kryesor i këtij materiali është lëvizshmëria e ulët e elektroneve. Si rezultat, koha e përgjigjes së shfaqjeve të tilla është dukshëm më e lartë se ajo e matricave NT të vjetëruara, por ende shumë "të shpejta".

Përveç kryesores, kishte edhe mangësi të tjera:

  • Konsumi i lartë i energjisë.
  • Dimensione të mëdha fizike të tranzistorit të matricës së kontrollit.
  • Nënpikselë të mëdhenj që nuk lejojnë arritjen e rezolucionit të lartë.
Doli të ishte e pamundur të përftohej silikoni njëkristalor me lëvizshmëri të lartë të elektroneve në një substrat qelqi, për faktin se kjo kërkonte një temperaturë të lartë që tejkalonte pikën e shkrirjes së qelqit.

Çfarë është LTPS


Ky shkurtim qëndron për Low Temperature Poly Silicon - silic polikristalor me temperaturë të ulët.

Kjo teknologji është shndërrimi i silikonit amorf në një formë polikristaline pa përdorimin e temperaturave të larta që mund të dëmtojnë nënshtresën e qelqit.

Kjo bëhet me pjekje me një lazer excimer. Vlera e temperaturës nuk kalon 300-400 gradë.

Rezultati janë elementë kontrolli që nuk janë vetëm "më të shpejtë", por edhe shumë më të vegjël në madhësi. Falë kësaj, u bë e mundur rritja e densitetit të pikselit të matricës, dhe një bonus shtesë ishte ulja e konsumit të energjisë.

Lëvizshmëria e elektroneve u rrit në krahasim me strukturat e bazuara në silikon amorf nga 0,5 cm2/V*s në 200 cm2/V*s.

Përveç kësaj, koeficienti i hapjes së qelizës, që është raporti i sipërfaqes së shfrytëzueshme me totalin, është rritur.

Drejtues të integruar


Teknologjia e re bën të mundur formimin e qarqeve të integruara në të njëjtën substrat xhami brenda një cikli të vetëm.

Kjo ju lejon të hiqni qafe disa nga përçuesit dhe kontaktet, dhe në të njëjtën kohë të zvogëloni zonën e zënë nga elementët e kontrollit.

Kjo i jep një plus besueshmërisë së matricës në tërësi. Përveç kësaj, vlen të përmendet se besueshmëria e transistorëve me film të hollë të prodhuar duke përdorur teknologjinë LTPS është njëqind herë më e lartë se ajo e atyre të prodhuar nga silikoni amorf.

Alternativa


Një përpjekje tjetër për të rritur lëvizshmërinë e elektroneve është duke u zhvilluar. Krijuesit e tyre vendosën të braktisin fare silikonin, duke i zëvendësuar me oksid zinku kompleks të galiumit indium.

Telefonat inteligjentë të parë serialë u shfaqën në vitin 2012, por që atëherë janë shfaqur vetëm disa modele që përdorin këtë teknologji.


Por ekranet LTPS po zëvendësojnë me sukses matricat IPS të bazuara në silikon amorf në treg: në vitin 2015 pjesa e tyre ishte 29.8% kundrejt 58.1% për a-Si, dhe në 2016 – tashmë 34.6% kundrejt 51.3%.

Së fundi

Duhet të kuptohet se vetë teknologjia LTPS nuk është e lidhur me një burim specifik drite. Përdoret vetëm për të formuar matrica kontrolli, të cilat janë të përshtatshme për ekranet LCD dhe OLED.

Por në të njëjtën kohë, kjo shkurtim zakonisht shoqërohet me ekranet LCD, duke zëvendësuar IPS-në tradicionale.

Në përgjithësi, matricat e prodhuara në këtë mënyrë janë më ekonomike, me rezolucion të lartë dhe koha e përgjigjes së tyre është pothuajse afër ekraneve NT.

Disavantazhi kryesor për momentin është kostoja më e lartë në krahasim me IPS, kështu që ekranet LTPS pothuajse nuk gjenden kurrë në segmentin e buxhetit.

Vlen të theksohet se matricat LCD të Apple iPhone përdorin këtë teknologji, të ofruar nga furnizuesit kryesorë të kompanisë JDI, Sharp dhe LG Display.

Dhe megjithëse në iPhone X Cupertines "ndryshuan" LCD në favor të OLED, ata nuk do t'i braktisin plotësisht ato në të ardhmen e afërt.

Deri në vitin 2018, konkurrenca midis teknologjive të ekranit kishte zbritur në faktin se kishin mbetur vetëm dy opsione të vlefshme në treg. Matricat TN u zëvendësuan, matricat VA nuk u përdorën në pajisjet mobile dhe diçka e re nuk ishte shpikur ende. Prandaj, konkurrenca është zhvilluar midis IPS dhe AMOLED. Vlen të kujtojmë këtu se IPS, LCD LTPS, PLS, SFT janë të njëjta si OLED, Super AMOLED, P-OLED, etj. janë vetëm variacione të teknologjisë LED.

Tashmë është thënë shumë për temën se çfarë është më mirë, IPS ose AMOLED. Por teknologjia nuk qëndron ende, kështu që në vitin 2018 nuk do të jetë e tepërt të bësh rregullime dhe ta analizosh atë duke marrë parasysh realitetet e sotme. Në fund të fundit, të dy llojet e matricave janë duke u përmirësuar vazhdimisht, disa disavantazhe eliminohen ose këto disavantazhe bëhen më pak të rëndësishme.

Tani le të përpiqemi të zbulojmë se cili është më i mirë për një smartphone, IPS ose AMOLED. Për ta bërë këtë, ne do të peshojmë të gjitha të mirat dhe të këqijat e secilës teknologji në mënyrë që të identifikojmë liderin absolut bazuar në mbizotërimin e pikave të forta ose, duke marrë parasysh specifikat, të vendosim se çfarë është më mirë në kushte specifike.

Të mirat dhe të këqijat e ekraneve IPS

Zhvillimi dhe përmirësimi i ekraneve IPS ka vazhduar për dy dekada, dhe gjatë kësaj kohe teknologjia ka fituar një sërë avantazhesh.

Shtresat e matricës IPS

Avantazhet e matricave IPS

Matricat IPS janë më të mirat midis të gjitha llojeve të paneleve LCD për shkak të një sërë avantazhesh:

  • Disponueshmëria. Gjatë viteve të zhvillimit, shumë kompani kanë zotëruar masivisht teknologjinë, duke e bërë prodhimin masiv të ekraneve IPS të lira. Kostoja e një ekrani smartphone me rezolucion FullHD tani fillon nga rreth 10 dollarë. Për shkak të çmimit të tyre të ulët, ekrane të tillë i bëjnë smartfonët më të përballueshëm.
  • Renditja e ngjyrave. Një ekran IPS i kalibruar mirë riprodhon ngjyrat me saktësi maksimale. Kjo është arsyeja pse monitorët profesionistë për dizajnerë, artistë grafikë, fotografë, etj. prodhohen në matricat IPS. Ata kanë mbulimin më të madh të nuancave, gjë që ju lejon të merrni ngjyra reale të objekteve në ekran.
  • Konsumi fiks i energjisë. Kristalet e lëngëta që formojnë imazhin në një ekran IPS nuk konsumojnë pothuajse asnjë rrymë konsumatori kryesor është diodat e dritës së prapme. Prandaj, konsumi i energjisë nuk varet nga imazhi në ekran dhe përcaktohet nga niveli i dritës së prapme. Për shkak të konsumit fiks të energjisë, ekranet IPS ofrojnë afërsisht të njëjtën autonomi gjatë shikimit të filmave, shfletimit në ueb, komunikimit me shkrim, etj.
  • Qëndrueshmëria. Kristalet e lëngëta pothuajse nuk i nënshtrohen plakjes dhe konsumimit, kështu që për sa i përket besueshmërisë, IPS është më i mirë se AMOLED. LED-të e dritës së prapme mund të degradojnë, por jeta e shërbimit të LED-ve të tillë është shumë e gjatë (dhjetëra mijëra orë), kështu që edhe pas 5 vjetësh ekrani vështirë se humbet shkëlqimin e tij.

Disavantazhet e matricave IPS

Pavarësisht avantazheve të rëndësishme, IPS ka edhe disavantazhe. Këto mangësi janë thelbësore dhe nuk mund të eliminohen duke përmirësuar teknologjinë.

  • Problemi i pastërtisë së zezë. Kristalet e lëngëta, të cilat shfaqin ngjyrë të zezë, nuk e bllokojnë dritën nga drita e prapme 100%. Por meqenëse drita e prapme e ekranit IPS është e zakonshme për të gjithë matricën, shkëlqimi i tij nuk ulet, paneli mbetet i ndriçuar dhe si rezultat ngjyra e zezë nuk është shumë e thellë.

Në errësirë ​​mund të shihni se e zeza shkëlqen gri.
  • Kontrast i ulët. Niveli i kontrastit të matricave LCD (afërsisht 1:1000) është i pranueshëm për perceptim të rehatshëm të figurës, por në këtë drejtim AMOLED është më i mirë se IPS. Për shkak të faktit se e zeza nuk është shumë e thellë, ndryshimi midis pikselëve më të ndritshëm dhe më të errët në ekrane të tillë është dukshëm më i vogël se në matricat LED.
  • Koha e shkëlqyer e përgjigjes. Shpejtësia e përgjigjes së pikselit të paneleve IPS është e ulët, rreth dhjetëra milisekonda. Kjo është e mjaftueshme për perceptimin normal të imazhit kur lexoni ose shikoni video, por jo e mjaftueshme për përmbajtjen VR dhe detyra të tjera kërkuese.

Të mirat dhe të këqijat e ekraneve AMOLED

Teknologjia OLED bazohet në përdorimin e një sërë LED në miniaturë të vendosura në një matricë. Ato janë të pavarura, ndaj ofrojnë një sërë avantazhesh ndaj IPS, por nuk janë pa të metat e tyre.


Shtresat e matricës AMOLED

Përparësitë e matricave AMOLED

Teknologjia AMOLED është më e re se IPS dhe krijuesit e saj janë kujdesur që të eliminojnë disavantazhet karakteristike të ekraneve LCD.

  • Shkëlqim i veçantë pikselësh. Në ekranet AMOLED, çdo piksel në vetvete është një burim drite dhe kontrollohet nga sistemi në mënyrë të pavarur nga të tjerët. Kur shfaqet e zeza, ajo nuk shkëlqen dhe kur shfaq nuanca të përziera, mund të prodhojë ndriçim të shtuar. Për shkak të kësaj, ekranet AMOLED demonstrojnë kontrast më të mirë dhe thellësi të zezë.

Piksele të zeza nuk ndizen fare
  • Përgjigje pothuajse e menjëhershme. Shpejtësia e përgjigjes së pikselëve në një matricë LED është renditje e madhësisë më e lartë se ajo e IPS. Panele të tilla janë në gjendje të shfaqin një fotografi dinamike me një shpejtësi të lartë kuadri, duke e bërë atë më të qetë. Kjo veçori është një plus në lojëra dhe kur ndërveproni me VR.
  • Konsumi i reduktuar i energjisë kur shfaqen tone të errëta. Çdo piksel i matricës AMOLED ndizet në mënyrë të pavarur. Sa më e lehtë të jetë ngjyra e tij, aq më i ndritshëm është piksel, kështu që kur shfaqen tone të errëta, ekranet e tillë konsumojnë më pak energji se IPS. Por kur shfaqin panele AMOLED të bardha, ato tregojnë konsum të ngjashëm ose edhe më të madh të baterisë sesa IPS.
  • Trashësi e vogël. Meqenëse matricat AMOLED nuk kanë një shtresë që shpërndan dritën e dritës së prapme mbi kristalet e lëngëta, ekranet e tillë janë më të hollë. Kjo ju lejon të zvogëloni madhësinë e smartfonit tuaj duke ruajtur besueshmërinë e tij dhe pa sakrifikuar kapacitetin e baterisë. Përveç kësaj, në të ardhmen është e mundur të krijohen matrica fleksibël (dhe jo vetëm të lakuara) AMOLED. Kjo nuk është e mundur për IPS.

Disavantazhet e matricave AMOLED

Matricat AMOLED gjithashtu kanë disavantazhe, dhe fajtori për shumicën e problemeve është një. Këto janë LED blu. Përvetësimi i prodhimit të tyre është më i vështirë, dhe ata janë inferiorë në cilësi ndaj atyre jeshile dhe të kuqe.

  • Blu ose PWM. Kur zgjidhni një smartphone me një ekran AMOLED, duhet të zgjidhni midis kontrollit të ndriçimit të gjerësisë së pulsit dhe toneve të dritës blu. Kjo për faktin se me një shkëlqim të vazhdueshëm, nënpikselat blu perceptohen më të fortë se ato të kuqe dhe jeshile. Kjo mund të korrigjohet duke përdorur kontrollin e ndriçimit PWM, por më pas shfaqet një pengesë tjetër. Në ndriçimin maksimal të ekranit nuk ka PWM ose frekuenca e rregullimit arrin rreth 250 Hz. Ky tregues është në kufirin e perceptimit dhe nuk ka pothuajse asnjë efekt në sy. Por kur niveli i dritës së prapme zvogëlohet, frekuenca PWM gjithashtu zvogëlohet, si rezultat, në nivele të ulëta, dridhjet me një frekuencë prej rreth 60 Hz mund të çojnë në lodhje të syve.

  • Djegia blu. Problem ka edhe me diodat blu. Jeta e tyre e shërbimit është më e shkurtër se ato jeshile dhe e kuqe, kështu që riprodhimi i ngjyrave mund të shtrembërohet me kalimin e kohës. Ekrani bëhet i verdhë, ekuilibri i të bardhës zhvendoset drejt toneve të ngrohta dhe riprodhimi i përgjithshëm i ngjyrave përkeqësohet.