Типы экранов мобильных телефонов
Современный телефон - это целый набор различных модулей, чипов и микросхем, заменяющий и фотоаппарат, и органайзер, и GPS-навигатор, и массу других устройств, о которых так сразу и не вспомнить. И, само собой, экрану стала отводиться далеко не последняя роль.
Сразу оговоримся - про резистивные и ёмкостные экраны речь здесь идти не будет. Об этом вы можете почитать в отдельной . Сегодня же мы рассмотрим основные типы матриц экранов, дабы непонятные термины в спецификациях не вносили дополнительной неразберихи в наш и так достаточно сложный мир.
Что нужно от экрана телефона рядовому пользователю? Само собой, качественное изображение. Что, в свою очередь, подразумевает большой размер самого экрана, высокое разрешение, хорошую цветопередачу, контраст и массу других параметров. Но вот беда, телефон - это устройство мобильное, а значит, обладающее собственным источником питания, к тому же зачастую используемое далеко не в благоприятных условиях. Поэтому в погоне за качественным изображением не стоит и забывать, что качество качеством, но приходится искать компромисс. Иначе вы рискуете каждый день тоскливо смотреть на исчезающие проценты заряда батареи и судорожно вспоминать, где же вы сегодня оставили подзарядку.
Siemens S10 - первый в мире мобильный телефон с цветным дисплеем (1997 год)
Возможно, кому-то качественный экран вообще не нужен - достаточно элементарного монохромного дисплея с функцией показа набранного номера. Кто-то, наоборот, использует телефон как угодно, но только не по своему прямому назначению, и поэтому основным параметром выбора будет большой яркий экран. К счастью, представленных на рынке телефонов сейчас больше, чем гостей на вечеринке у Чингисхана, так что можно подобрать подходящий вариант даже для самого требовательного пользователя.
В большинство представленных на рынках телефонов ставятся жидкокристаллические дисплеи (LCD), которые, в свою очередь, могут базироваться на пассивной или активной матрицах, каждая из которых опять же имеет несколько подвидов.
Уже сам термин «пассивная матрица» заставляет несколько насторожиться. Основной принцип изображения - напряжение подводится к пикселям последовательно, строка за строкой, что негативно сказывается на скорости обновления изображения. В современных телефонах её можно встретить в трёх ипостасях: в самых простых и недорогих моделях (например, в Samsung E1175 или Nokia 1280), в дополнительных внешних экранах на телефонах-раскладушках или в специализированных телефонах (например, так называемых «бабушкофонах» - Fly Ezzy или Just5 CP10).
Руководство Samsung, вероятно, придя в себя после очередного корпоратива в честь небывалого успеха и поняв, что в ближайшее время из своих фабрик выжать больше уже не сможет, стало спешно размышлять, что же такого придумать, чтобы и качество не особо потерять, и темпа продаж не снижать.
В результате на сцене появился ещё один игрок - совместно с корпорацией Sony миру была представлена технология SLCD , которая была призвана компенсировать недостаток SAMOLED-экранов. Она хоть и обладает несомненными плюсами (более чёткое изображение), но по качеству всё же проигрывает SAMOLED (которые выдают более насыщенные цвета, более качественный чёрный цвет). Основное же отличие её от прежних LCD-матриц заключается в несколько ином позиционировании субпикселей.
Справедливости ради стоит отметить, что встречаются несколько понятий: Super Clear TFT , Super Clear LCD и SLCD . Но так как рамки статьи не позволяют детально останавливаться на каждом нюансе, на данный момент сделаем допущение, что речь идёт об одной «обобщённой» технологии SLCD, тем более что в спецификациях они порой даже не различаются.
Таким образом, южнокорейские умельцы, с одной стороны, не сильно проиграли в качестве - что бы там ни говорили, а качество SLCD-экрана всё же очень хорошее и с другой - смогли сохранить темп. Да и общество в очередной раз получило отличный повод поспорить на тему «чей же папа сильнее».
с экраном SLCD
Кстати, телефоны с SLCD-экраном выделялись в отдельную серию в рамках основной - учтите это при выборе. Например, Samsung Galaxy S (SAMOLED) и Samsung Galaxy S (SLCD), также Google Nexus S I9020 (SAMOLED) и Google Nexus S I9023 (SLCD).
В заключение рассмотрим ещё три типа экрана, которые хоть и не настолько популярны, как вышеописанные, но занимают определённое место в мире современных технологий.
Первый из них - это, конечно же, Retina -дисплей. Это именно то, что ставится на последние от . Несмотря на всю привлекательность, ничего особо интересного в этом экране нет - это та же LCD-технология с более плотным расположением пикселей (в этом месте должен следовать торжественный рассказ о выступлении Стива Джоббса, в котором он заявляет про лимит в 300 dpi, определяемый человеческим глазом, и про 326 dpi, использованных в Retina-экранах).
с экраном Retina
Несмотря на всё своё качество и красоту, будущее этих экранов довольно туманно - об этом говорит хотя бы тот факт, что Apple серьёзно рассматривала возможность использовать как основной экран именно SAMOLED, но впоследствии была вынуждена вернуться к Retina исключительно по экономической причине.
Второй тип - это экраны на электронных чернилах (E Ink ). Основной нишей этой технологии являются электронные ридеры , но некоторые попытки внедрить E Ink в мобильные телефоны всё же проводятся. Правда, больше в стиле «мы твёрдо знаем, что это можно как-то применить, но пока точно не знаем как». Считается, что это наиболее комфортная для глаз технология, при этом экран не излучает свет, а отражает, что крайне положительно сказывается на энергопотреблении.
F3 (слева) и W61H (справа) - модели, использующие технологию E Ink
С другой стороны, эти экраны очень инерционны, то есть возникают серьёзные проблемы при просмотре видео или даже простейшей анимации. К тому же при использовании телефона в условиях недостаточной освещённости необходима дополнительная подсветка, что сводит на нет все плюсы в плане энергопотребления. Сейчас это в основном единичные экземпляры или экспериментальные прототипы, поэтому маловероятно, что вы столкнётесь с таким экраном вживую.
И, наконец, последний тип - технология CBD (Clear Black Display) от . Правда, это не совсем новый тип экрана, это просто дополнительный поляризационный слой, вставляемый в SAMOLED-экран. Благодаря CBD улучшается контрастность, устраняются отражения и получается более глубокий чёрный цвет.
Может сложиться впечатление, что рынок экранов для мобильных телефонов очень запутан и разнообразен, - это не совсем так.
Second life - прототип телефона с двумя экранами (SAMOLED и E Ink)
Если не рассматривать экспериментальные варианты, то все технологии делятся на два типа - экраны на базе жидких кристаллов (LCD) и экраны на базе OLED-технологии. Явный лидер по качеству здесь - это, конечно, SAMOLED-экраны и их последние модификации. На противоположном конце пока ещё остаются совсем простенькие LCD-дисплеи на пассивных матрицах, но их область применения довольно ограниченна.
Практически весь класс «выше среднего» сейчас представлен LCD-экранами на активной матрице (TFT), поэтому, покупая телефон из средней (и выше) ценовой категории, в большинстве случаев вы получите именно TFT-матрицу, что для большинства функций будет более чем достаточно. Рядом со всем этим стоят Retina-экраны от Apple (которая в принципе совсем не против перейти на SAMOLED и, скорее всего, сделает это при возможности), а также технология SLCD в роли «временно исполняющей обязанности» SAMOLED и с не очень понятным будущем. Вот, собственно говоря, и всё.
Nokia Morph - будущее обещает быть интересным
По старой традиции Интернет просто бурлит спорами специалистов (и не очень) по поводу того, какой же экран самый-самый и в каком случае вы получите «самую настоящую» картинку. Что тут можно добавить... Если вам просто нужен телефон и вас не особо огорчает отсутствие шестнадцати миллионов оттенков, то остаётся только твёрдо определиться в своих потребностях и спокойно выбрать то, что нужно именно вам, а не маркетологам или менеджерам в салоне.
Не забывайте только вот о чём. Есть одно золотое правило - никогда не ходите в магазин за продуктами, будучи голодным. Примерно то же самое подходит и здесь. Я помню свои эмоции, когда, обладая старой моделью от ASUS, в первый раз поигрался с SAMOLED Plus-экраном. Впечатляет. Но потом возник трезвый вопрос: а есть ли смысл доплачивать за всю эту красоту, если ту же функциональность с картинкой очень приличного качества можно получить в три-четыре раза дешевле?
Для себя я на этот вопрос ответил. Очередь за вами.
Как из разнообразия современных смартфонов подобрать то, что подходит именно Вам? Сегодня команда bad-android подготовила материал с полезными советами на тему подбора дисплеев.
Как не переплатить за устройство? Как по типу дисплея разобраться чего от него ожидать?
Типы матриц
В современных смартфонах используются три основные типа матриц.
Первая из них под названием - основана на органических светодиодах. Остальные два типа основаны на жидких кристиалах - IPS и TN+film .
Нельзя не упомянуть про часто встречающуюся аббревиатуру TFT .
TFT - это тонкопленочные транзисторы, управляющие субпикселями дисплеев (субпиксели отвечают за три основных цвета, на основание которых формируются "полноценные" "многоцветные" пиксели, о которых мы поговорим чуть позже).
Технология TFT применяется во всех трех типах матриц, перечисленных выше. Именно поэтому часто встречающееся сравнение TFT и IPS является абсурдным по сути.
Много лет основным материалом для TFT-матриц являлся аморфный кремний. На данный момент запущено усовершенствованное производство TFT-матриц, в котором основной материал - поликристалличесий кремний , значительно увеличивающий энергоэффективность. Также уменьшился непосредственно размер транзисторов, что позволяет достигать высочайших показателей ppi (плотности пикселей).
Итак, с базой матриц разобрались, настало время поговорить непосредственно о типах данных матриц.
TN+film матрица
Именно эти матрицы появились первыми в смартфонах. На данный момент они остаются самыми примитивными и, соответственно, дешевыми.
Достоинства:
Доступная стоимость
Н едостатки:
Малые углы обзора (максимум 60 градусов)
Инвертирование изображения даже при небольших углах наклона
Низкий уровень контрастности
Скудная цветопередача
Большинство производителей практически отказалось от использования данного типа матриц из-за слишком большого количества недочетов.
IPS матрица
На данный момент именно этот тип матриц является наиболее распространенным. Также IPS матрицы иногда обозначаются аббревиатурой SFT .
История IPS -матриц берет свое начала несколько десятилетий назад. За этот период было разработано множество различных модификаций и улучшений IPS -дисплеев.
При перечислении недостатков и достоинств IPS необходимо учитывать конкретный подтип . Обобщая, для перечня сильных сторон IPS возьмем наилучший подтип (соответственно, самый дорогостоящий), а для минусов будем иметь в виду дешевый подтип.
Достоинства:
Отличные углы обзора (максимум 180 градусов)
Качественная цветопередача
Возможность выпуска дисплеев с высоким ppi
Неплохая энергоэффективность
Недостатки:
Выцветание картинки при наклонах дисплея
Возможно перенасыщение или наоборот недостаточная насыщенность цвета
AMOLED матрица
Матрица обеспечивает наиболее глубокий черный цвет, сравнительно с двумя другими типами матриц. Но так было не всегда. Первые AMOLED-матрицы обладали неправдоподобной цветопередачей и недостаточной глубиной цвета. Присутствовала кислотность картинки, слишком интенсивная яркость.
До сих пор из-за внутренних некорректных настроек некоторые дисплеи по восприятию практически идентичны к IPS. А вот в super-AMOLED дисплеях все изъяны успешно пофиксили.
При перечне достоинств и недостатков возьмем обычную AMOLED-матрицу.
Достоинства:
Наиболее качественная картинка среди всех существующих типов матриц
Низкое энергопотребление
Недостатки:
Изредка встречающийся неодинаковый срок работы светодиодов (разных цветов)
Необходимость тщательного настраивания AMOLED дисплея
Подведем промежуточный итог. Очевидно, что лидируют по качеству изображения матрицы. Именно AMOLED дисплеи устанавливаются на самые топовые устройства. На втором месте находятся IPS матрицы, но с ними следует быть внимательным: производители редко указывают подтип матрицы, а именно это играет ключевую роль в итоговом уровне изображения. Однозначное и твердое "нет" следует сказать девайсам с TN+film матрицам.
Субпиксели
Определяющим фактором в конечном качестве дисплея часто являются скрытые характеристики дисплеев. На восприятие изображения сильное влияние оказывают субпиксели .
В случае с LCD ситуация достаточно простая: каждый цветной (RGB ) пиксель состоит из трех субпикселей. Форма субпикселей зависит от модификации технологии - субпиксель может иметь форму "галочки" или прямоугольника.
В реализации дисплеев в плане субпикселей все несколько сложнее. В этом случае источником освещения выступают сами субпиксели. Как известно, человеческий глаз менее чувствителен к синему и красному цвету, в отличие от зеленого. Именно поэтому повторение паттерна IPS субпикселей значительно повлияло бы на качество картинки (естественно, в худшую сторону). Для сохранности реалистичности цветопередачи была изобретена технология .
Суть технологии заключается в использовании двух пар пикселей: RG (red-green) и BG (blue-green), которые, в свою очередь, состоят из соответствующих субпикселей соответствующих цветов. Применена комбинация форм субпикселей: зеленые имеют вытянутую форму, а красные и синие практически квадратные.
Технология оказалась не слишком-то и удачной: белый цвет был откровенно “грязным”, а также появились зазубринки на стыках разных оттенков. При невысоком показателе ppi становилась видна сетка из субпикселей. Такие матрицы были установлены на ряд смартфонов, в том числе флагманов. Последним флагманом, которому “посчастливилось” заполучить PenTile-матрицу стал Samsung Galaxy S III .
Естественно, что оставлять ситуацию с некачественной реализацией субпикселей в таком же состоянии было нельзя, поэтому вскоре был произведен апгрейд выше описываемой технологии, получивший приставку Diamond .
При помощи увеличения ppi Diamond PenTile позволила избавиться от проблемы с зазубренными границами между цветами, а белый стал гораздо “чище” и приятнее глазу. И именно эта разработка установлена во все флагманы компании Samsung, начиная с Galaxy S4.
А вот IPS -матрицы хотя и считаются в целом слабее ’овских, однако, с такими проблемами никогда не сталкивались.
Какой вывод можно сделать? Следует обязательно обращать внимание на количество ppi в случае приобретения смартфона с -матрицей. Качественная картинка возможна только при показателе от 300 ppi . А вот с IPS матрицами таких строгих ограничений нет.
Инновационные технологии
Время не стоит на месте, талантливые инженеры продолжают кропотливо работать над улучшением всех характеристик смартфонов, в том числе и над матрицами. Одной из последних серьезных разработок является технология OGS .
OGS представляет из себя воздушную прослойку между самим экраном и проекционно-емкостным сенсором. В данном случае технология оправдала ожидания на 100%: увеличилось качество цветопередачи, максимальная яркость и углы обзора.
И за последние несколько лет OGS настолько внедрилось в смартфоны, что не встретить реализацию дисплея “гамбургером” с начинкой из воздушной прослойки можно разве что на самых простых устройствах.
В поиске оптимизации дисплеев конструкторы наткнулись на еще одну интересную возможность улучшить картинку на телефонах. В 2011 году стартовали эксперименты над формой стекла. Пожалуй, наиболее распространенной формой стекла среди необычных стало 2.5D - при помощи загнутых краям стекла грани становятся более гладкими, а экран обьемным.
Компания HTC выпустила смартфон Sensation , стекло которого было вогнуто в центре дисплея. По мнению инженеров HTC, таким образом увеличивается защищенность от царапин и ударов. Но широкого применения вогнутое к центру стекло так и не получило.
Более популярной стала концепция изгибания самого дисплея, а не только стекла, как это было сделано в . Одна из боковых граней дисплея получила изогнутую форму.
Весьма интересной характеристикой, на которую следует обратить внимание при покупке смартфона, является чувствительность сенсора . В часть смартфонов устанавливается сенсор с повышенной чувствительностью, что позволяет полноценно пользоваться дисплеем даже в обычных перчатках. Также часть устройств оснащается индуктивной подложкой для поддержки стилусов.
Так что для любителей попереписываться на морозе или пользоваться стилусом чувствительный сенсор однозначно пригодится.
Известные истины
Не секрет, что разрешение экрана также сильно влияет на конечный уровень изображения. Без лишних комментариев предлагаем Вашему вниманию таблицу соответствия диагонали дисплея и разрешения.
Заключение
Каждая матрица имеет свои особенности и срытые характеристики. Следует быть осторожным с -дисплеями, вернее, с показателем плотности пикселей ppi: если значение менее 300 ppi , то качество картинки Вас откровенно разочарует .
Для IPS -матриц важен подтип , причем в зависимости от подтипа стоимость смартфона логично пропорционально увеличивается.
Изогнутое стекло 2.5D значительно повысит привлекательность картинки, как и технология OGS .
Вопрос размера дисплея - сугубо индивидуальный, но при многодюймовых "лопатах" уместным будет высокое разрешение.
Желаем вам приятных покупок, друзья!
Оставайтесь с нами, впереди еще много интересного.
Технологии не стоят на месте, и производство жидкокристаллических экранов не является исключением. Однако в связи с постоянными разработками и выходом новых технологий в изготовлении экранов, а также из-за особых маркетинговых подходов к рекламе у многих покупателей при выборе монитора или телевизора может возникнуть вопрос, что лучше IPS или TFT экран?
Чтобы ответить на поставленный вопрос необходимо понять, что такое IPS технология и что такое TFT экран. Лишь зная это, вы сможете понять какая разница между этими технологиями. Это в свою очередь поможет вам сделать правильный выбор экрана, который будет полностью соответствовать вашим требованиям.
1. Итак, что такое TFT-дисплей
Как вы уже догадались, TFT–это сокращенное название технологии. Полностью оно имеет такой вид - Thin Film Transistor, что в переводе на русский язык означает тонкопленочный транзистор. По сути TFT дисплей – это тип жидкокристаллического экрана, который основан на активной матрице. Другими словами, это обычный жидкокристаллический экран с активной матрицей. То есть управление молекулами жидких кристаллов происходит при помощи специальных тонкопленочных транзисторов.
2. Что такое IPS технология
IPS – это также является сокращением от In-Plane Switching. Это разновидность ЖК-дисплея с активной матрицей. Это означает, что вопрос, что лучше TFT или IPS является ошибочным, так как это по сути одно и то же. Если говорить точнее, то IPS – это тип матрицы FTF дисплея.
Свое название IPS технология получила благодаря уникальному расположению электродов, которые находятся на одной плоскости с молекулами жидких кристаллов. В свою очередь жидкие кристаллы располагаются параллельно плоскости экрана. Такое решение позволило существенно увеличить углы обзоров, а также повысить яркость и контрастность изображения.
На сегодняшний день можно выделить три наиболее распространенных типа активных матриц TFT дисплеев:
- TN+Film;
- PVA/MVA.
Таким образом, становится очевидно, что отличие TFT от IPS заключается лишь в том, что TFT – это тип ЖК экрана с активной матрицей, а IPS является той самой активной матрицей в TFT дисплее, а точнее одним из типов матриц. Стоит отметить, что такая матрица является наиболее распространенной среди пользователей во всем мире.
3. Чем отличаются дисплеи TFT и IPS: Видео
Всеобщее заблуждение в том, что между TFT и IPS есть какая-то разница, возникло из-за маркетинговых уловок менеджеров по продажам. В попытках привлечь новых клиентов маркетологи не распространяют полной информации о технологиях, что позволяет создавать иллюзию того, что в мир выходит совершенно новая разработка. Конечно, IPS является более новой разработкой, нежели TN, однако выбирать какой лучше дисплей TFT или IPS нельзя по указанным выше причинам.
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.
Экран мобильного телефона является одним из главных элементов гаджета, его своеобразным лицом и окном в мир виртуальной реальности. Именно поэтому, выбирая подходящее для себя устройство, потенциальный пользователь в первую очередь обращает внимание на размеры его дисплея, а также на качество отображаемой картинки. По этой причине производители мобильных коммуникаторов не жалеют средств и вкладывают огромные суммы в разработку более совершенных экранных технологий.
Также стоит отметить, что экран мобильного телефона является самой уязвимой частью любого современного сенсорного устройства. Для того чтобы он продолжал радовать пользователей великолепной цветопередачей, необходимо обеспечить ему безопасность. Для этого и предназначены различные формы и конструкции.
Далеко не все пользователи понимают, чем современные мобильные экраны отличаются друг от друга, а также какие из них более практичны и удобны в эксплуатации. Давайте рассмотрим десять основных технологий, используемых сегодня в производстве дисплеев для смартфонов и других мобильных устройств.
LCD
LCD, или обычный жидкокристаллический дисплей, является наиболее широко используемым на сегодняшний день типом плоского экрана мобильного телефона. Для получения изображения LCD-экраны используют жидкокристаллическую матрицу с задней подсветкой. Подобный тип дисплеев обеспечивает отличную цветопередачу, но в сравнении с конкурентами страдает низкой контрастностью. Кроме того, LCD-экраны неспособны обеспечить отображение натурального чёрного цвета, а при ярком солнечном свете картинка на них кажется блёклой и размытой.
TFT
TFT-экраны, или экраны на тонкопленочных транзисторах, представляют собой усовершенствованный тип LCD-дисплея с активной матрицей, которая управляется данными транзисторами. Такие экраны отличаются большей контрастностью и высоким быстродействием. Каждый встроенный прямо в матрицу транзистор управляет единственным пикселем изображения, что намного уменьшает вероятность перекрёстных помех между ячейками и улучшает общую чёткость картинки на экране.
Цветные TFT-дисплеи в основном используются в телефонах бюджетного уровня, однако они обеспечивают более качественное изображение по сравнению с пассивными LCD-экранами.
IPS
Экраны IPS (In Plane Switching) – следующий шаг в эволюции TFT-дисплеев, сделанный компаниями Hitachi и LG. Подобные дисплеи отличаются улучшенной цветопередачей и расширенными углами обзора.
На сегодняшний день IPS-экраны являются наиболее совершенными жидкокристаллическими системами, способными обеспечивать качественное отображение информации даже на предельно острых углах обзора.
Retina
Разработанный американской компанией Apple, данный тип LCD-дисплея использует настолько малые размеры пикселей, что человеческий глаз их не в состоянии различить. Плотность размещения точек на единице площади экрана такова, что человеческое зрение просто не видит промежутков между ними.
Подобные дисплеи обеспечивают равномерное, чёткое и приятное для глаз изображение. Ими оснащаются фирменные гаджеты Apple iPhone 4S/5C/5S, iPad Air, второе поколение iPad Mini, пятое поколение iPod touch, а также 13- и 15-дюймовые экраны ноутбуков Macbook Pro.
OLED
Экраны на органических светодиодах OLED не используют заднюю подсветку, так как самостоятельно излучают свет, чем обеспечивают большую энергоэффективность устройства. Кроме того, они способны отображать реальный чёрный цвет, так как полностью тухнут в этот момент.
Основными достоинствами OLED-дисплеев является их способность отображать более яркие и насыщенные цвета с высокой контрастностью, а также практически неограниченные углы обзора. Кроме того, они потребляют меньше энергии и значительно тоньше, чем LCD-экраны (из-за отсутствия задней подсветки).
AMOLED
Экраны AMOLED представляют собой следующий этап в развитии OLED-технологии. По сути, это та же самая OLED-матрица, управление которой осуществляется слоем тонкопленочных транзисторов TFT. Благодаря этому усовершенствованию, новый тип экрана стал дешевле в производстве, обрёл расширенную цветовую гамму, значительно «похудел» и стал потреблять меньше энергии.
Технология Super AMOLED, разработанная и запатентованная компанией Samsung, является, по сути дела, той же самой AMOLED. Все изменения касаются устранения из многослойной структуры AMOLED-матрицы одного слоя стекла и размещения сенсорных элементов прямо на экране.
Samsung утверждает, что применение данной технологии позволяет в 5 раз увеличить чёткость, яркость и цветовую насыщенность картинки, отображаемой на экране смартфона. Кроме того, экраны Super AMOLED стали ещё тоньше.
Дополнительные модификации технологии Super AMOLED, Super AMOLED Plus, и HD Super AMOLED отличаются от базовой технологии только количеством использованных субпикселей.
S-LCD
Технология S-LCD, или Super LCD, была разработана одной из дочерних компаний Samsung, ранее входящей в состав Sony. Экраны S-LCD отличаются почти такими же качественными показателями изображения, как и AMOLED-дисплеи, но гораздо дешевле в производстве. По уровню передачи цветов S-LCD экраны опережают AMOLED-дисплеи, но незначительно отстают от них по яркости изображения.
ClearBlack
Фирменная разработка Nokia под названием ClearBlack использует систему плёночных фильтров, блокирующих внешний свет, падающий на экран смартфона, не давая тому бликовать. Технология позволяет активно считывать информацию с экрана даже при ярком солнечном свете.
Основным достоинством подобных экранов, в сравнении с другими типами дисплеев, является их способность отображать натуральный чёрный цвет и расширенные углы обзора.
E-Ink
Дисплеи E-Ink, знакомые многим пользователям по электронным ридерам, сегодня активно внедряются в мобильные телефоны. Не так давно в России стартовали продажи смартфона YotaPhone, в котором E-Ink используется как дополнительный информационный экран к основному LCD-дисплею.
Подобная монохромная технология отличается низким энергопотреблением и не утомляет глаз, даже если вы будете смотреть на экран в течение долгого времени.
После покупки любого сенсорного телефона необходимо помнить о том, что телефон не всегда будет в чехле, потому экран будет уязвим. Для защиты экрана используются защитные плёнки для телефонов, которые специально изготовлены под определённую модель.
Поделится в соц. сетях
