Статьи и Лайфхаки
Встречать в смартфоне LTPS дисплей наверняка приходилось многим, но ответить, что это такое и чем он лучше (или хуже) других типов матриц, может не каждый.
Наша статья для тех, кто «галопом по европам» хочет пробежаться по технологии изготовления таких матриц, хотя бы ради того, чтобы не позволять маркетинговым ловкачам вешать себе лапшу на уши.
А заодно реально оценить преимущества и недостатки.
Основным недостатком данного материала является низкая подвижность электронов. В результате время отклика таких дисплеев существенно выше, чем у устаревших, но всё же очень «быстрых» NT матриц.
Кроме основного, хватало и других недостатков :
Эта технология представляет собой перевод аморфоного кремния в поликристаллическую форму без использования высоких температур, способных повредить стеклянную подложку.
Для этого используется отжиг с помощью эксимерного лазера. Значение температуры при этом не превышает 300-400 градусов.
В результате получаются управляющие элементы, не только более «быстрые», но и куда меньших габаритов. Благодаря этому стало возможным увеличить плотность пикселей матрицы, а дополнительным бонусом стало снижение потребления энергии.
Подвижность электронов возросла по сравнению со структурами на основе аморфного кремния с 0.5 см2/В*s до 200 см2/В*s.
Вдобавок увеличился апертурный коэффициент ячейки, представляющий собой отношение полезной площади к общей.
Это позволяет избавиться от некоторой части проводников и контактов, а заодно сократить площадь, занимаемую управляющими элементами.
Это дает плюс к надежности матрицы в целом. В дополнение к этому стоит отметить, что надежность тонкопленочных транзисторов, полученных по LTPS технологии в сто раз выше, чем у изготовленных из аморфного кремния.
Первые серийные смартфоны появились еще в 2012 году, но с тех пор моделей, использующих данную технологию, появилось считанные единицы.
Зато LTPS экраны успешно теснят на рынке IPS матрицы на основе аморфного кремния: в 2015 году их доля составила 29,8% против 58,1% у a-Si, а в 2016-ом – уже 34,6% против 51,3%.
Но при этом данная аббревиатура обычно ассоциируется всё-таки именно с ЖК экранами, заменяя традиционную IPS.
В целом же матрицы, производимые таким способом, получаются более экономичными, с высоким разрешением, а время отклика у них практически приближается к NT-дисплеям.
Главным недостатком на данный момент является более высокая стоимость в сравнении с IPS, поэтому в бюджетном сегменте LTPS экраны почти не встречаются.
Нелишне упомянуть, что в ЖК-матрицах Apple iPhone используется именно эта технология, обеспечиваемая основными поставщиками компании JDI, Sharp и LG Display.
И хотя в iPhone X купертинцы «изменили» LCD в пользу OLED, полностью отказываться от них они в ближайшее время не собираются.
В последнее время, появилось множество аббревиатур для обозначения типов дисплеев мобильных устройств, что в свою очередь нередко усложняет задачу выбора типа дисплея при покупке мобильного телефона. В данной статье мы попытаемся разобраться какие же бывают типы экранов для мобильных устройств, чтобы помоч определиться с выбором экрана телефона.
В настоящее время из наиболее распространенных технологий можно выделить всего две, это экраны на основе LCD (ЖК дисплеи) и OLED (дисплеи на органических полупроводниках). Главное отличие от LCD - нет ламп подсветки, в OLED дисплеях светятся непосредственно элементы поверхности.
Итак, рассмотрим дисплеи каждой технологии в отдельности.
LCD (liquid cristal display) , то есть дисплеи на основе жидких кристаллов (ЖК). Жидкие кристаллы, как и твердые имеют строго определенную структуру кристаллической решетки и прозрачны для света. Но, в отличие от других кристаллов, жидкие могут изменять структуру под внешним воздействием (электрического тока или температуры), закручиваться, становясь при этом непрозрачными. Управляя током, можно создавать на экране надписи или картинки. Но стоит отметить что LCD дисплеи не способны работать от отраженного света, поэтому лампа задней подсветки их обязательный атрибут. Из-за сокращения габаритов лампа обычно находится с боку, а напротив нее зеркало, поэтому большинство LCD-матриц в центре имеют яркость выше, чем по краям.
LCD-дисплеи также делятся на два вида: активные и пассивные . К пассивным матрицам относятся STN (Super Twisted Nematic) , это технология скрученных кристаллов. Этот тип матриц называется пассивным, поскольку он не способен достаточно быстро отображать информацию из-за большой электрической емкости ячеек, напряжение на них не может изменяться достаточно быстро, поэтому картинка обновляется медленно. Как правило, STN дисплеи имеют меньшее разрешение, и отображают значительно меньшее количество цветов. Также из недостатков этих матриц можно отметить маленький угол обзора экрана и плохую видимость при ярком солнечном свете. А из достоинств данного типа дисплеев можно отметить достаточно малый расход энергии и небольшую стоимость, поэтому они активно используются в недорогих телефонах.
CSTN (Color Super Twist Nematic) - это более продвинутая STN технология. Первые CSTN-дисплеи имели большое время отклика. В настоящее же время дисплеи с CSTN-матрицами предоставляют меньшее время отклика, широкий угол видимости и высококачественные цвета, почти не уступающие TFT экранам.
FSTN (Film Super Twisted Nematic) - также более продвинутая STN технология, отличается только тем, что у FSTN-матриц с внешней стороны есть специальная пленка, которая позволяет компенсировать цветовые сдвиги, т.е. это матрица с пленочной компенсацией, которая позволяет улучшить угол обзора, но время отклика все также велико.
DSTN (Dual Super Twisted Nematic) - усовершенствованная STN технология. В такой матрице одна двухслойная ячейка состоит из 2 STN-ячеек, молекулы которых при работе поворачиваются в противоположные стороны. Свет, проходя через такую конструкцию в «запертом» состоянии, теряет значительно большую часть своей энергии. Контрастность и разрешающая способность DSTN матриц достаточно высокая.
Также к пассивным матрицам относится собственная технология Samsung UFB (Ultra Fine and Bright). Дисплеи созданные по этой технологии обладают повышенной яркостью и контрастностью (способны отображать 262 тысячи цветов), при этом потребляемая мощность снижена по сравнению с традиционными LCD, а также себестоимость их производства не велика.
К активным матрицам относятся TFT (Thin Film Transistors) - тип ЖК дисплея, в активной матрице которого, используются тонкоплёночные прозрачные транзисторы. то есть под поверхностью экрана располагается слой тонкопленочных транзисторов, каждый из которых управляет одной точкой экрана. Таким образом, в цветном дисплее телефона их количество может достигать нескольких десятков, а то и сотен тысяч.
Принцип работы TFT-матрицы заключается в управлении интенсивностью светового потока с помощью его поляризации. Изменение вектора поляризации осуществляют жидкие кристаллы в зависимости от приложенного к ним электрического поля. На каждый пиксель приходится по три транзистора, каждый из которых соответствует одному из трех RGB цветов и конденсатор, поддерживающий необходимое напряжение.
TFT матрицы ускорили работу дисплея, но остались и проблемы, такие как цветопередача, углы обзора, а также битые пиксели - когда выходит из строя транзистор. Для борьбы с искажением цветов при изменении обзора по вертикали было разработано два метода: MVA (Multi Domain Alignment) - т.е. в данном методе рабочую ячейку разбили на две зоны которые управляются одновременно, но ЖК в кажой из них ориентированы по разному. Но проблема всеравно решилась не полностью, метод поворота ЖК в одной плоскости IPS (In-Plane Switching) оказался более удачным в плане общей цветопередачи и в особенности, в отображении тёмных тонов. В данном методе управляющие электроды разместили на одной поверхности таким образом, что силовые линии возникающего электрического поля принимают горизонтальную форму. При подаче управляющего напряжения ЖК разворачиваются в одной плоскости. Запертая ячейка IPS-панели пропускает значительно меньше света, чем ячейка MVA, а общая передаточная характеристика выглядит более плавно и без провалов. Дальнейшее совершенствование этой технологий породило семейство S-IPS, SFT, A-SFT и SA-SFT.
TFD (Thin Film Diode) - технология производства ЖК-дисплеев с использованием тонкопленочных диодов. Она аналогична технологии TFT, но здесь транзисторы заменены тонкопленочными управляющими диодами. Основной особенностью таких дисплеев является пониженное энергопотребление.
LTPS (Low Temperature Poly Silicon) - технология производства LCD TFT-дисплеев с использованием низкотемпературного поликристаллического кремния. Т.е. данная технология позволяет разместить на стекле дисплея большое число транзисторов из кристаллов кремния, который подвергают для этого большой температуре (лазерный отжиг). Данная технология обеспечивает повышенную яркость изображения и пониженное энергопотребление.
Постепенно теснить LCD-экраны стала новая технология OLED (Organic Light Emitting Diodes) т.е. дисплеи на органических светоизлучающих полупроводниках. Главное отличие от LCD-экранов не нужны лампы подсветки, в новых дисплеях светятся непосредственно элементы поверхности. И светятся в десятки раз ярче, чем ЖК-экраны, при этом потребляя гораздо меньше электроэнергии, а также обеспечивают хорошую цветопередачу, высокую контрастность и большой угол обзора (до 180 градусов). Из недостатков можно отметить относительно низкое время жизни, хотя для телефона вполне достаточно.
OLED-дисплей представляет собой цельное устройство, состоящее из нескольких очень тонких органических пленок, заключенных между двумя проводниками. Подача на эти проводники небольшого напряжения (порядка 2-8 вольт) и заставляет дисплей излучать свет. Основу OLED-матрицы составляют полимерные материалы. В настоящее время в основном развиваются две технологии, показавшие наибольшую эффективность и отличающиеся используемыми органическими материалами, это полимеры (PLED) и микромолекулы (sm-OLED).
Технология органических дисплеев лишена большинства недостатков, характерных для ЖК-дисплеев, и обеспечивает гораздо лучшие характеристики изображения. Из достоинств можно отметить высокую яркость и контрастность, компактность и легкость, толщина дисплея не превышает 1 мм, механическая прочностью, и даже гибкость, а также в отличие от существующих TFT и STN дисплеев, OLED-дисплеи потребляют заметно меньше энергии. Из недостатков OLED-дисплеев это высокая стоимость.
Существующие модели, как и в случае с ЖКИ, разделяются по типу управляющей матрицы. Есть OLED с пассивными, а есть и с активными матрицами (TFT). Принцип работы матрицы такой же, но вместо слоя жидких кристаллов используется слой органических полупроводников. TFT OLED - одни из самых быстрых, обеспечивают просто потрясающую картинку, и также хорошо показывают при солнечном освещении.
Теперь после рассмотрения основных типов и технологий дисплеев мобильных телефонов, задача выбора телефона упрощается. Так если вам необходим телефон просто для совершения звонков, то стоит рассматривать более дешевые модели на технологии STN, такой телефон будет к тому же меньше потреблять энергии и тем самым его нужно реже заряжать. Если же вам нужен не очень дорогой телефон, но с множеством современных функций и хорошим качеством, то стоит присмотреться к телефонам с LCD TFT экраном. Ну а если вы можете себе позволить очень дорогие модели телефонов с сответственно очень высоким качеством изображения для просмотра фото и видео в высоком качестве, то стоит присмотреться к OLED TFT дисплеям, хотя также можно рассмотреть и LCD IPS экраны и т.д.
Современные устройства оснащаются экранами различной конфигурации. Основными на данный момент являются дисплеи на базе но для них могут использоваться разные технологии, в частности речь идет о TFT и IPS, которые различаются по целому ряду параметров, хоть и являются потомками одного изобретения.
Сейчас существует огромное количество терминов, которые обозначают определенные технологии, скрывающиеся под аббревиатурами. К примеру, многие могли слышать или читать об IPS или TFT, однако мало кто понимает, в чем на самом деле разница между ними. Связано это с недостатком информации в каталогах электроники. Именно поэтому стоит разобраться с этими понятиями, а также решить, TFT или IPS - что лучше?
Для определения того, что будет лучше или хуже в каждом отдельном случае, требуется узнать, за какие функции и задачи отвечает каждый IPS по факту представляет собой TFT, точнее ее разновидность, при изготовлении которой использовалась определенная технология - TN-TFT. Следует рассмотреть более подробно эти технологии.
TFT (TN) представляет собой один из способов производства матриц то есть экранов на тонкопленочных транзисторах, в которых элементы располагаются по спирали между парой пластин. При отсутствии подачи напряжения они будут повернуты друг к другу под прямым углом в горизонтальной плоскости. Максимальное напряжение вынуждает кристаллы поворачиваться так, чтобы проходящий сквозь них свет приводил к образованию черных пикселей, а при отсутствии напряжения - белых.
Если рассматривать IPS или TFT, то отличие первой от второй состоит в том, что матрица изготовлена на базе, описанной ранее, однако кристаллы в ней расположены не спирально, а параллельно единой плоскости экрана и друг другу. В отличие от TFT, кристаллы в данном случае не поворачиваются в условиях отсутствия напряжения.
Если смотреть на IPS или то визуально отличие между ними состоит в контрастности, которая обеспечивается почти идеальной передачей черного цвета. На первом экране изображение будет выглядеть более четким. А вот качество цветопередачи в случае использования матрицы TN-TFT нельзя назвать хорошим. В данном случае у каждого пикселя имеется собственный оттенок, отличный от других. Из-за этого цвета сильно искажаются. Однако есть у такой матрицы и достоинство: она характеризуется самой высокой скоростью отклика среди всех существующих на данный момент. Для экрана IPS требуется определенное время, за которое все параллельные кристаллы совершат полный разворот. Однако человеческий глаз практически не улавливает разницу во времени отклика.
Если говорить о том, что лучше в эксплуатации: IPS или TFT, то стоит отметить, что первые являются более энергоемкими. Это связано с тем, что для поворота кристаллов требуется немалое количество энергии. Именно поэтому, если перед производителем стоит задача сделать свое устройство энергоэффективным, в нем обычно применяется TN-TFT матрица.
Если выбирать экран TFT или IPS, то стоит отметить более широкие углы обзора второго, а именно 178 градусов в обеих плоскостях, это очень удобно для пользователя. Другие оказались неспособными обеспечить подобное. И еще одним существенным различием между двумя этими технологиями является стоимость изделий на их основе. TFT-матрицы на данный момент представляют собой наиболее дешевое решение, которое используется в большинстве бюджетных моделей, а IPS относится к более высокому уровню, но и он не является топовым.
Первая технология позволяет получать максимально качественное, четкое изображение, но требует больше времени для поворота используемых кристаллов. Это влияет на время отклика и прочие параметры, в частности скорость разрядки аккумулятора. Уровень цветопередачи TN-матриц гораздо ниже, однако их время отклика минимально. Кристаллы тут расположены по спирали.
На самом деле можно легко отметить невероятную пропасть в качестве экранов, работающих на базе двух этих технологий. Касается это и стоимости. Технология TN остается на рынке исключительно из-за цены, однако она не способна обеспечить сочную и яркую картинку.
IPS - это весьма удачное продолжение в развитии TFT-дисплеев. Высокий уровень контрастности и довольно большие углы обзора - это дополнительные преимущества данной технологии. К примеру, у мониторов на базе TN иногда черный цвет сам изменяет свой оттенок. Однако высокое потребление энергии устройствами, работающими на базе IPS, вынуждает многих производителей прибегать к использованию альтернативных технологий либо понижать этот показатель. Чаще всего матрицы данного типа встречаются у проводных мониторов, которые не работают от аккумулятора, что позволяет не быть устройству настолько энергозависимым. Однако постоянно ведутся разработки в этой области.
LCD, TFT, IPS, AMOLED, P-OLED, QLED - это неполный список технологий дисплеев, которые сегодня можно встретить на массовом рынке потребительской электроники. Когда идешь покупать очередной гаджет, постоянно с этим сталкиваешься и ругаешь себя, что вовремя не разобрался.
Так вот он шанс. Читайте про специфику каждого и чем они отличаются...
Liquid Crystal Display, то есть жидкокристаллический дисплей — именно эта технология в конце 1990-х позволила превратить мониторы и телевизоры из удобных лежанок для котиков с вредными для человека электронно-лучевыми трубками внутри в тонкие изящные устройства. Она же открыла путь к созданию компактных гаджетов: ноутбуков, КПК, смартфонов.
Жидкие кристаллы — вещество, которое одновременно является и текучим, как жидкость, и анизотропным, как кристалл. Последнее качество означает, что при разной ориентации молекул жидких кристаллов оптические, электрические и другие свойства меняются.
В дисплеях такое свойство ЖК используется для регулирования светопроводимости: в зависимости от сигнала с транзистора кристаллы ориентируются определённым образом. Перед ними находится поляризатор, «собирающий» световые волны в плоскость кристаллов. После них свет проходит через RGB-фильтр и становится красным, зелёным или синим соответственно. Затем, если не блокируется передним поляризатором, проступает на экране в виде субпикселя. Несколько таких световых потоков соединяются между собой, и на дисплее мы видим пиксель ожидаемого цвета, а его сочетание с соседними пикселями способно выдавать гамму sRGB-спектра.
Когда дисплей включён, подсветка осуществляется белыми светодиодами, расположенными по периметру дисплея, и равномерно распределяется по всей площади благодаря специальной подложке. Отсюда возникают известные «болезни» LCD. Например, до пикселей, которые должны быть чёрными, свет всё равно доходит. В старых и некачественных дисплеях легко различимо «чёрное свечение».
Бывает, что кристаллы «застревают», то есть не двигаются даже при получении сигнала с транзистора, тогда на дисплее появляется «битый пиксель». Из-за специфики источника света по краям LCD-мониторов бывают видны белые засветы, а смартфоны с LCD не могут быть абсолютно безрамочными, хотя оба поколения Xiaomi Mi Mix и Essential Phone к этому стремятся.
TN, или TN+film
.
По факту, Twisted nematic — «базовая» технология, которая подразумевает поляризацию света и закручивание жидких кристаллов в спираль. Такие дисплеи недорогие и сравнительно просты в производстве, а на заре своего пребывания на рынке они имели самое низкое время отклика — 16 мс — но при этом характеризовались невысокой контрастностью и малыми углами обзора. Сегодня технологии сильно шагнули вперёд, и на смену стандарту TN пришёл более продвинутый IPS.
IPS (in-plane switching)
.
В отличие от TN, жидкие кристаллы в IPS-матрице не закручиваются в спираль, а поворачиваются все вместе в одной плоскости, параллельной поверхности дисплея. Это позволило увеличить комфортные углы обзора до 178° (то есть фактически до максимума), существенно повысить контрастность изображения, сделать чёрный цвет намного более глубоким, сохранив при этом сравнительную безопасность для глаз.
Подсветка и подложка LCD Apple iPod Touch
Изначально IPS-матрицы обладали большим временем отклика и энергопотреблением, чем у дисплеев с технологией TN, поскольку для передачи сигнала требовалось повернуть весь массив кристаллов. Но со временем IPS-матрицы лишились этих недостатков, отчасти — за счёт внедрения тонкоплёночных транзисторов.
TFT LCD .
По сути, это не отдельный тип матрицы, а скорее подвид, который характеризуется применением тонкоплёночных транзисторов (thin-film-transistor, TFT) в качестве полупроводника для каждого субпикселя. Размер такого транзистора составляет от 0,1 до 0,01 микрона, благодаря чему стало возможным создание небольших дисплеев с высоким разрешением. Во всех современных компактных дисплеях стоят такие транзисторы, причём не только в LCD, но и в AMOLED.
Преимущества LCD:
недорогое производство;
слабое негативное воздействие на глаза.
Недостатки LCD:
неэкономное распределение энергии;
«светящийся» чёрный цвет.
Organic light-emitting diode, или органический светодиод — грубо говоря, это полупроводник, который излучает свет в видимом спектре, если получает квант энергии. Он имеет два органических слоя, заключённых в катод и анод: при воздействии электрического тока в них происходит эмиссия и, как следствие, излучение света.
Из множества таких диодов состоит OLED-матрица. В большинстве случаев они красного, зелёного и синего цвета и вместе составляют пиксель (тонкости различного сочетания субпикселей опустим). Но дисплеи попроще могут быть монохромными и в основе иметь диоды одного цвета (например, в умных браслетах).
Однако одних «лампочек» мало — для правильного отображения информации требуется контроллер. И долгое время отсутствие адекватных контроллеров не позволяло производить светодиодные дисплеи в их сегодняшнем виде, так как корректно управлять таким массивом отдельных миниатюрных элементов крайне сложно.
По этой причине в первых OLED-дисплеях диоды управлялись группами. Контроллером в PMOLED служит так называемая пассивная матрица (passive matrix, PM). Она подаёт сигналы на горизонтальный и вертикальный ряд диодов, и точка их пересечения подсвечивается. За один такт можно просчитать только один пиксель, так что получить сложную картинку, да ещё и в высоком разрешении, таким образом невозможно. Из-за этого же производители ограничены и в размере дисплея: на экране с диагональю больше трёх дюймов качественного изображения не выйдет.
Прорыв на рынке светодиодных дисплеев произошёл, когда появилась возможность использовать тонкоплёночные транзисторы и конденсаторы для управления каждым пикселем (точнее — субпикселем) в отдельности, а не группой. В такой системе, которая называется активной матрицей (active matrix, AM), один транзистор отвечает за начало и конец передачи сигнала в конденсатор, а второй — за передачу сигнала от диода на экран. Соответственно, если сигнала нет, диод не светится, и на выходе получается максимально глубокий чёрный цвет, ведь свечение отсутствует в принципе. Благодаря тому, что светятся сами диоды, лежащие практически на поверхности, углы обзора AMOLED-матрицы максимальные. Но при отклонении от оси взгляда может искажаться цвет — уходить в красный, синий или зелёный оттенок либо вовсе пойти RGB-волнами.
Такие дисплеи отличаются высокой яркостью и контрастностью картинки. Раньше это было настоящей проблемой: первые AMOLED-экраны почти всегда были «вырвиглазными», от них могли уставать и болеть глаза. В некоторых дисплеях использовалась широтно-импульсная модуляция (ШИМ) для того, чтобы тёмное изображение не «уходило» в фиолетовый оттенок, что тоже оказывалось болезненным для глаз. Из-за органического происхождения диоды порой выгорали за два-три года, особенно при длительном отображении неизменной картинки.
Впрочем, сегодня технологии ушли далеко вперёд, и перечисленные проблемы по большей части уже решены. AMOLED-дисплеи способны выдавать естественные цвета без сильной нагрузки на глаза, а IPS-дисплеи, напротив, подтянулись в области сочности красок и контрастности. В плане энергопотребления AMOLED-технология изначально была примерно в полтора раза более эффективна, нежели LCD, но по тестам разных устройств можно сказать, что сегодня этот показатель почти выровнялся.
Тем не менее AMOLED бесспорно выигрывает в набирающих популярность направлениях. Речь идёт о безрамочных гаджетах, где разместить светодиоды значительно проще, чем жидкие кристаллы с боковой подсветкой, и об изогнутых (а в перспективе — гнущихся) дисплеях, для которых технология LCD непригодна в принципе. Но тут в игру вступает новый тип OLED-матриц.
На самом деле, есть доля лукавства в том, чтобы выделять данные дисплеи в отдельную категорию. Ведь по сути принципиальное отличие P-OLED (или POLED, не путать с PMOLED) от AMOLED одно — использование пластиковой (plastic, P) подложки, позволяющей изгибать дисплей, вместо стеклянной. Но она сложнее и дороже в производстве, чем стандартная стеклянная. К слову, AMOLED-дисплеи в силу меньшего количества «слоёв» намного тоньше LCD, а P-OLED, в свою очередь, тоньше AMOLED.
Во всех смартфонах с изогнутым дисплеем (преимущественно Samsung и LG) используется именно P-OLED. Даже во флагманах Samsung 2017 года, где, по уверению производителя, стоит сразу и Super AMOLED, и Infinity Display. Дело в том, что это маркетинговые названия, к фактическим технологиям производства не имеющие практически никакого отношения. С такой точки зрения там установлены дисплеи из органических светодиодов, которые управляются активной матрицей тонкоплёночных транзисторов и лежат на пластиковой подложке — то есть те же AMOLED, или P-OLED. К слову, в LG V30 дисплей хоть и не изгибается, а всё равно лежит на пластиковой подложке.
Преимущества OLED:
высокая контрастность и яркость;
глубокий и не энергозатратный чёрный цвет;
возможность использования в новых форм-факторах.
Недостатки OLED:
сильное воздействие на глаза;
дорогое и сложное производство.
Маркетинговые ходы
Retina и Super Retina.
В переводе с английского это слово означает «сетчатка», и Стив Джобс выбрал его неспроста. Во время презентации iPhone 4 в 2010 году он сказал, что человеческий глаз не способен различать пиксели, если показатель дисплея ppi превышает 300. Строго говоря, любой соответствующий дисплей может называться Retina, но по понятным причинам никто, кроме Apple, данный термин не использует. Дисплей будущего iPhone X был назван Super Retina, хотя в нём будет установлен AMOLED-дисплей, а не IPS, как в остальных смартфонах компании. Иными словами, к технологии изготовления экрана название также не имеет никакого отношения.
iPhone 4 — первый смартфон с дисплеем Retina
iPhone X — первый и пока единственный смартфон с дисплеем Super Retina
Super AMOLED .
Данная торговая марка принадлежит компании Samsung, которая производит дисплеи как для себя, так и для конкурентов, в том числе Apple. Изначально главное отличие Super AMOLED от просто AMOLED заключалось в том, что компания убрала воздушную прослойку между матрицей и сенсорным слоем экрана, то есть объединила их в единый элемент дисплея. В результате при отклонении от оси взгляда картинка перестала расслаиваться. Очень скоро технология добралась практически до всех смартфонов, и сегодня не совсем ясно, чем «супер» лучше «обычных» AMOLED, производимых той же компанией.
Infinity Display .
Тут всё совсем просто: «бесконечный дисплей» означает всего лишь практически полное отсутствие боковых рамок и наличие минимальных рамок сверху и снизу. С другой стороны, не представлять же на презентации какой-то там обычный безрамочный смартфон — надо назвать красиво.
Перспективные технологии
Micro-LED или ILED .
Эта технология является логичной альтернативой органическим светодиодам: в её основе лежат неорганические (Inorganic, I) из нитрида галлия, очень маленького размера. По оценке специалистов, micro-LED смогут посоперничать с привычными OLED по всем ключевым параметрам: более высокая контрастность, лучший запас яркости, меньшее время отклика, долговечность, меньший размер и вдвое меньшее энергопотребление. Но, увы, такие диоды очень сложны в массовом производстве, поэтому пока технология не сумеет конкурировать на рынке с привычными решениями.
Впрочем, это не помешало Sony показать на выставке CES-2012 55-дюймовый телевизор с матрицей из неорганических светодиодов. Apple же в 2014 году купила компанию LuxVue, специализирующуюся на исследованиях в данной области. И хотя в iPhone X используется классический AMOLED, в будущих моделях уже могут быть установлены матрицы с micro-LED, которые, как нас уверяют, позволят увеличить плотность пикселей до 1500 ppi.
Quantum Dots, или QD-LED, или QLED .
Эта перспективная технология от Samsung взяла всего понемногу от уже существующих на рынке. От ЖК-дисплеев ей досталась внутренняя подсветка, вот только «бьёт» она не в жидкие кристаллы, а в очень маленькие кристаллы с эффектом свечения, напылённые прямо на экран — квантовые частицы. От размера каждой точки зависит, каким цветом она будет светить, диапазон составляет от двух до шести нанометров (для сравнения: толщина человеческого волоса — 100000 нанометров). В результате получаются яркие, насыщенные и в то же время натуральные цвета. Но пока это очень дорогая в производстве технология: средняя стоимость QLED-телевизоров составляет примерно $2500-3000. В мобильной электронике подобные дисплеи не используются, а будут ли и когда — неизвестно.
Выводы
На практике современные дисплеи LCD и AMOLED все меньше отличаются друг от друга по качеству изображения и энергоэффективности. А вот будущее — за светодиодными технологиями в том или ином виде. Жидкие кристаллы уже отжили свой век и держатся на рынке только за счёт дешевизны и простоты производства, хотя высокое качество картинки тоже присутствует. ЖК-дисплеи благодаря своей структуре толще, чем светодиодные, и бесперспективны с точки зрения новых трендов на изогнутость и безрамочность. Так что их уход с рынка уже виднеется на горизонте, тогда как LED-технологии уверенно развиваются сразу по нескольким направлениям и, что называется, ждут своего часа.
Несколько лет назад при выборе смартфона редкий пользователь задавался вопросом, какая в нем стоит матрица, и какие технологии применяются при производстве. В основном оценивался размер дисплея, кто-то хотел большой, а кому-то по руке маленький. Сегодня матрица является весомым аргументом при выборе девайса, поэтому в данном тексте будет рассказано о том, какие существуют экраны смартфонов, и какой из них лучше выбрать.
В настоящее время тип дисплея является одним из первых критериев выбора телефона, поэтому есть смысл начать обзор с типов экранов смартфонов и их отличий. Типов не так много, но от того, какая стоит матрица, зависит многое. Дисплеи для смартфонов в настоящее время изготавливаются по двум основным технологиям:
TFT матрица – это основа для создания всех прочих типов дисплеев смартфонов. TFT можно расшифровать как thin-film transistor, это тонкая пленка транзисторов, которая управляет каждым отдельным субпикселем. Ее существование стало основой для производства всех вышеперечисленных матриц, в том числе AMOLED. Особенно это актуально для TN и IPS матриц, что порой делает их сравнение не самым правильным. Разница между ними заключается в том, что для TN матриц используется аморфный кремний, в то время как для IPS берут поликристаллический кремний. Его достоинством считается большая плотность пикселей и малое потребление энергии.
TN матрица сегодня считается самой недорогой и простой в производстве . Она отличается невысокими углами обзора, низкой точностью передачи цветов, плохой контрастностью. Чаще всего данный тип матриц ставят в смартфоны дешевого сегмента. Преимуществом данного типа можно считать цену, а также низкое время отклика, что актуально для воспроизведения игр. Несмотря на это, минусы TN дисплеев перевешивают плюсы, поэтому сегодня технология считается морально устаревшей.
IPS матрицы можно смело назвать самым распространенным видом дисплеев смартфонов . У них большой угол обзора (может достигать 180 градусов), реалистичная передача цветов, высокая плотность пикселей. Кроме того, они достаточно недорогие, что позволяет ставить их в устройства от среднего ценового сегмента до самых дорогих девайсов. IPS матрицы имеют разделение внутри группы:
Сравнивать эти матрицы особого смысла нет, так как их характеристики в целом одинаковые.
На заметку! Если говорить о дешевых и дорогих матрицах IPS, то первые можно отличить по низкой цветопередаче (под углами картинка бледнеет), а также по выцветанию по мере пользования устройством.
Стоит понимать, что у IPS матриц есть много подвидов, каждый из которых имеет упор на разные аспекты работы – энергоэффективность, яркость, контрастность. Самое важное достоинство IPS дисплея – естественная передача цвета на уровне самой матрицы. Дисплеи, созданные с применением данной технологии, не нуждаются в отдельной программной настройке или вмешательстве процессора в ее работу. Все изначально передается как нужно. Этим IPS матрицы лучше AMOLED.
Отдельным сегментом стоят матрицы на основе органических светодиодов. Данная технология получила название OLED, в среде телефонов ее производством занимается бренд Samsung, который дал своей разработке название AMOLED. Отличие данных матриц в низком потреблении энергии, глубине черного цвета и насыщенных цветах. Многие считают, что у AMOLED матрицы порой слишком насыщенны, поэтому при изготовлении смартфона серьезное значение имеет то, как матрица настроена.
Может случиться так, что девайс будет слишком контрастным, и пользоваться им будет крайне неудобно. Выше было сказано, что IPS дисплей не нуждается в настройке, того же нельзя сказать об AMOLED экране. Нередко в дорогих телефонах ставят лучший дисплей, который вообще есть в мире, но из-за неправильной настройки он не позволяет полноценно насладиться изображением . Простым примером может служить новинка 2017 года – Айфон X. Компания Apple купила дисплеи у Samsung, но при этом не смогла их грамотно настроить, чтобы получить хорошее изображение. В 2018 году в моделях XS и XS Max ситуация изменилась, матрица осталась той же, но правильная настройка сделала картинку на порядок лучше. В остальном AMOLED матрицы можно назвать лучшим экраном смартфона в 2018 году, и не удивительно, что самые дорогие девайсы в качестве экрана пользуются данными матрицами.
Важно! Об AMOLED стоит знать, что они имеют ограниченный срок жизни – около 3 лет непрерывной работы. С учетом того, что дисплей смартфона включен не постоянно, этого вполне достаточно.
Отдельно стоит упомянуть технологию для производства матрицы — QLED. В настоящее время она активно применяется в производстве телевизоров , но ведутся разработки для внедрения данных дисплеев в сферу производства смартфонов. В данном случае технология основана на квантовых точках, которые светятся сами по себе. Преимущество QLED матрицы перед AMOLED в более лучшей контрастности, точности передачи цвета, яркости, меньшем потреблении энергии. Кроме того, их не нужно тонко настраивать, как Амолед.
В окончание разговора о типах матрицы можно выделить следующее: лучшие матрицы в данное время AMOLED, следующие за ними IPS дисплеи, которые могут между собой отличаться по технологии производства. Подчас качественный IPS экран может совсем немного уступать AMOLED дисплею, и это будет заметно только в специализированных тестах, но не при обычном пользовании устройством. TN матрицы являются устаревшими, и останавливаться на них нет никакого смысла, так как за аналогичную стоимость можно приобрести простой IPS дисплей, который в сравнении будет лучше.
Выбирая лучший дисплей, стоит обратить внимание и на другие особенности его изготовления — наличие воздушной прослойки, изогнутых краев, отсутствие рамок, количество одновременных касаний, сила нажатия.
Некоторые технологии, созданные разработчиками, находят свое применение в производстве, а другие со временем уходят в небытие, как не перспективные. Так называемая технология OGS относится к первому типу, и в свое время произвела настоящий фурор. Долгое время устройство экрана смартфона представляло собой своеобразный бутерброд, который состоял из нескольких слоев – защитное стекло, воздушная прослойка, непосредственно матрицы. Суть OGS заключается в том, что инженеры научились удалять слой воздуха, и тем самым матрица становится непосредственно частью защитного стекла. То есть картинка находится на стекле, а не под ним.
Разница в данном случае заметна даже невооруженным глазом – угол обзора становится выше, а картинка более точной и сочной по цветам . Сегодня виды экранов без воздушной прослойки негласно стали основными и используются практически в каждом девайсе независимо от цены.
Важно! У технологии есть свой минус – ранее в случае повреждения стекла необходимо было менять только верхний слой, то есть именно стекло, сегодня замены требует вся матрица.
Достаточно новый тренд, который привнесла в смартфоны компания Samsung – изогнутый дисплей. Первым телефоном с изогнутым экраном стал Samsung Galaxy Edge . Загнутые края матрицы не только делают устройство визуально более интересным, но позволяют на эти грани вынести полезные для пользователя функции. Кроме того, визуально картинка становится более объемной.
Адептом технологии является компания Samsung, и именно ее телефоны имеют подобные матрицы. Однако несколько лет назад на витринах магазинов можно было найти смартфоны от компании LG серии Flex , которые имели изгиб в центре устройства таким образом, что девайс отлично лежал в руке.
На заметку! Еще одно полезное свойство разработки от компании LG – защита девайса при падении. Телефон при падении лицом вниз ударялся верхними кромками, но не всей поверхностью матрицы, что уберегало ее от необходимости замены.
Изогнутые телефоны LG не получили широкого распространения, поэтому сегодня от них компания отказалась.
Еще одна интересная тенденция, связанная с изогнутыми экранами – 2.5D дисплеи . Здесь изогнута не матрица, а поверхность экрана таким образом, что все грани плавно перетекают друг в друга. С точки зрения отображения информации разницы нет никакой, но по эргономике телефоны стали более удобными, и подобные стекла встречаются у многих аппаратов среднего ценового сегмента от самых разных производителей.
Еще одна модная тенденция, но далеко не новая с точки зрения возникновения – отсутствие рамок у дисплея. Подобные матрицы стала производить компания Sharp в 2014 году, но мир увидел первый подобный смартфон в 2016 году, и им стал Mi Mix от китайского бренда Xiaomi. Фактически называть устройства безрамочными не совсем верно, так как рамки здесь все же есть, просто они имеют минимальный размер. В настоящий момент есть несколько вариаций такого исполнения – вытянутые вверх матрицы, когда рамки отсутствуют по бокам, устройства с нижней гранью, а также экраны, у которых рамок почти нет совсем, и все элементы лицевой панели вынесены на маленький пятачок сверху.
Последний вид смартфонов появился в 2017 году с телефоном от компании Apple – iPhone X. Модели, которые выпускаются после данного устройства, в своем большинстве изготавливаются именно с такими дисплеями. За счет уменьшения рамок производителям удалось вписать большую диагональ в относительно маленький корпус. Кроме того, стало возможным увеличить соотношение сторон полезной площади дисплея. Если ранее стандартом считались экраны 16:9, то сегодня все чаще можно встретить телефон с матрицей 18:9, 19:9.
На заметку! Важно понимать, что данная технология не несет в себе реальной пользы или преимуществ, поэтому в вопросе, какой экран лучше для смартфона нет ответа, все зависит от предпочтений владельца.
Технология распознавания силы нажатия первоначально появилась у компании Apple в смартфоне iPhone 6s. Ее суть в том, что дисплей понимает силу нажатия на экран, и в зависимости от этого выполняет то или иное действие. На первый взгляд кажется, что это не очень полезно или удобно, но те пользователи, которые научились пользоваться функцией, отмечают возрастание уровня комфорта.
По сути 3D Touch имеет три варианта – быстрое нажатие, среднее и длинное. Чувствительность матрицы можно отрегулировать в настройках. Что происходит при том или ином нажатии:
Например, нажав быстро на иконку почты, пользователь сразу попадет в приложение, а если надавит на иконку, то появится меню с разными действиями – написать письмо, прочитать входящие и прочее.
В настоящий момент технология активно применяется у компании Apple , хотя в официальной информации от бренда говорится о том, что уже в 2019 году в новых девайсах ее не будет. Кроме того, некоторые китайские бренды предпринимают попытки использовать разработку в своих устройствах, но особых успехов на этом поприще не достигли.
Достаточно важный параметр, на который многие не обращают внимание – число одновременных касаний. От него зависит, какие задачи на устройстве можно выполнять, а какие нет. Современный экран может распознать 2,3,5,10 касаний . Каждый пользователь ежедневно пользуется этим, но даже не задумывается.
На заметку! Первый телефон, который стал понимать 2 касания, создан компанией Apple. Для него два касания дали возможность масштабировать изображение, проводя двумя пальцами в разные стороны дисплея. Сегодня любой телефон так умеет.
Вторая модель пользования девайсом, в которой необходимо несколько касаний – игры. Чаще всего пользователь во время игры задействует как минимум 2 пальца для управления персонажем и выполнения других действий – бег, удар, стрельба, ускорение. Редкий современный телефон не понимает жесты. На возможность работы с ними снова необходима поддержка нескольких касаний. Многие музыканты ставят на свои девайсы музыкальные программы, где необходимо одновременно нажимать на разные клавиши , а это тоже требует от девайса поддержку множества касаний. Подавляющее большинство дорогих смартфонов имеет максимальное количество прикосновений – 10. В более дешевых моделях число может равняться 5. Меньшее количество практически не встречается.
В первых поколениях смартфонов, да и некоторые годы после этого в качестве покрытия дисплея использовалась тонкая пластиковая пластина . У нее была масса минусов – быстро царапалась, разбивалась, неприятные тактильные ощущения. Со временем производители стали работать в данном направлении.
Во многих качественных смартфонах последних лет можно в качестве защиты матрицы увидеть стекло от компании Corning, которое получило название Gorilla Glass. Это стойкое к царапинам покрытие, которое сложно поцарапать или разбить. Оно не искажает цвета, в отличие от пластикового слоя. Существует несколько поколений, и самым качественным на данный момент является пятое, которое можно встретить у телефонов премиум класса. Предыдущие поколения широко распространены у менее дорогих моделей.
Стекло дисплея постоянно взаимодействует с пальцами. За счет этого на экране появляются отпечатки, жирные пятна и прочие малоприятные следы. Для защиты от их появления был создан жироотталкивающий слой , который принято называть олеофобным. Он не только противостоит появлению отпечатков, но позволяет их легко удалять. Еще один важный момент: с наличием такого покрытия скольжение пальца по экрану становится более приятным и простым .
Совет! Проверить наличие олеофобного слоя очень просто – достаточно на экран капнуть каплей воды. Чем лучше сохраняется капля, то есть не растекается, тем слой более качественный.
Любой владелец смартфона сталкивался с ситуацией, когда летом под прямыми солнечными лучами на дисплее невозможно ничего рассмотреть. Бороться с этим можно двумя способами:
Относительно недавно до появления специального слоя на матрицах в магазине продавцы предлагали купить матовую пленку , которая имеет антибликовые свойства. Ее суть в том, что она рассеивает солнечные лучи и повышает видимость на экране. Минус таких пленок в снижении цветопередачи, и приходится выбирать – потерять красочность или же получить возможность избавиться от бликов.
Сегодня производители дисплеев создали аналогичный слой, который наносится непосредственно на экран. Его преимущество в том, что девайс не бликует на солнце, позволяет рассмотреть изображение. Кроме того, этот слой не портится как пленка, то есть его не нужно менять. Но самое важное отличие от пленки – слой не влияет на качество отображения цветов , экран остается ярким и красивым. Функция полезная, поэтому при выборе смартфона стоит уточнить у продавца, есть ли он на матрице, а лучше всего заранее узнать данную информацию в обзорах девайса, так часто в технических характеристиках это не указывается.
Диагональ и разрешение для экрана важны, и эти два параметра всегда стоят рядом. Можно утверждать, что в какой-то степени от одного зависит другое.
Измеряется диагональ в дюймах. Один дюйм равняется 2,54 см, то есть пятидюймовый экран равняется 12,7 см. Правильно измерять диагональ экрана исключительно по матрице из одного угла в противоположный без захвата рамки . Рамка не влияет на диагональ, именно поэтому в описании можно увидеть параметр – физический размер, и он измеряется в сантиметрах. Соответственно, чтобы узнать диагональ экрана, достаточно померять в см расстояние от одного угла у другому, а затем разделить это число на 2,54.
Сложно ответить на вопрос, какой оптимальный размер экрана . Современные смартфоны предлагают пользователям варианты от 3,5 до 7 дюймов. Выбрать лучший здесь нельзя, все зависит от предпочтений владельца, а также модели использования.
Иными словами, при выборе устройства необходимо понять, какие задачи он будет выполнять, а также попробовать устройство по эргономике.
Это интересно! Мода на диагональ меняется: некогда производители стремились уменьшить дисплей, и все хотели купить маленькое устройство, потом в моду вошли так называемые фаблеты – переходный вариант от смартфона к планшету. Сегодня пользователи хотят получить небольшой телефон по размерам, но с большой матрицей. Этому способствует появление нового соотношения сторон, а также безрамочных устройств.
Если выбрать диагональ достаточно сложно, то с разрешением все немного проще. Понятие разрешение – это соотношение количества пикселей на единицу площади . Чем это соотношение выше, тем более четкая и точная картинка. Стоит понимать, что одинаковое разрешение будет по-разному смотреться на разных по размеру экранах смартфонов. Ведь одно количество пикселей на большей диагонали делает их плотность меньше, а значит, картинка становится зернистой. При выборе и сравнении устройств этот момент необходимо учитывать. Можно вообще принять за правило такую зависимость: большой диагонали – большое разрешение.
Важно! Плотность пикселей обозначается аббревиатурой PPI. По сути, можно не задумываться о том, сколько дюймов экран, и какое в нем количество пикселей, а сравнить по плотности. Например, один телефон имеет PPI – 443, а другой 403, это значит, что у первой модели изображение будет менее зернистым.
Сегодня нет определенных правил для разрешения телефона в зависимости от диагонали, но можно выделить наиболее популярные:
Кроме того, в дорогих устройствах с большими диагоналями встречаются и более высокое разрешение, например, QHD – 1440*2560 точек. Это один из самых высоких вариантов соотношения точек на площадь, и сегодня для дорогого смартфона иметь меньшее разрешение считается минусом. При этом не стоит переплачивать за такое разрешение на маленькой матрице, разница на диагонали 5,5 дюймов между разрешениями FHD и QHD видна не будет.
В заключение темы дисплеев следует вспомнить еще одну интересную тенденцию, которая не получила широкого распространения, но периодически встречается в смартфонах. Речь идет об устройствах с двумя экранами.
Обычно второй дисплей имеет небольшой размер и служит для вывода дополнительной информации, например, уведомлений или управления некоторыми функциями. Это достаточно своеобразная фишка, которая нужна далеко не каждому пользователю, поэтому смартфоны с 2 экранами не слишком распространены.
Второй дисплей может быть создан по одной из перечисленных выше технологий – IPS или AMOLED, а может быть совершенно другим – например, с технологией электронных чернил. Изначально ее создавали для электронных книг, так как особенность производства таких матриц позволяет сделать их оптимальными для чтения (не мерцают, глаза не устают), а кроме того, они имеют настолько минимальный расход энергии, что практически не сажают батарею. Примером телефона с таким дисплеем является российский YotaPhone , здесь вся задняя панель является E-ink (электронные чернила) матрицей. На нее выводятся уведомления, отображаются часы и другие полезные функции.
Один из ярких представителей современных девайсов со вспомогательным дисплеем – Meizu Pro 7. Дополнительный экран создан по AMOLED технологии, его диагональ 1,9 дюйма, а разрешение 240*536 точек. Служит для вывода уведомления, создания селфи снимков на основную камеру, а также для выполнения ограниченного набора функций.
Смартфон Apple iPhone Xs Max 64GB
на Яндекс Маркете
Смартфон Xiaomi Mi8 6/128GB
на Яндекс Маркете
Смартфон Xiaomi Redmi S2 4/64GB
на Яндекс Маркете
Смартфон Xiaomi Mi Max 2 64GB
на Яндекс Маркете
Смартфон ASUS ZenFone 5Z ZS620KL 8/256GB
на Яндекс Маркете
