Все типы экранов смартфонов

Оглавление

Частота развёртки

Окей, основу устройства дисплеев мы разобрали, теперь переходим к сути. OLED и LCD — это лишь типы матриц, которые производятся разными способами. К примеру, LCD-матрицы могут быть произведены по технологиям IPS, TFT и множеству других.

Если говорить про OLED, который стал в последние годы мейнстримом, то производители придумали новую технологию производства матриц — LTPS. По ней создаётся большинство современных OLED-панелей для любой техники.

LTPS (Low Temperature Poly Silicon), что переводится как «низкотемпературный поликристаллический кремний» — технология производства кремниевых транзисторов дисплея лазерным отжигом, при котором молекулы кремния трансформируются в полукристаллическую форму.

Да, понять из этого можно мало чего. На практике это даёт увеличения подвижности электронов и эффективной площади. Также снижается энергопотребление примерно на 20-30% и появляется возможность использования большей частоты развёртки. То есть уже не 60, а 120 или 144 Гц.

Эта иллюстрация наглядно показывает разницу подвижности электронов между LTPS и матрицами, созданными по другим стандартам.

Долгое время эта технология была «мастхевом», однако LTPS поддерживает лишь фиксированную частоту обновления экрана. Поэтому в некоторых смартфонах вы можете установить строго 60 или 120 Гц. В некоторых случаях подобный расклад дел неэффективен. Согласитесь, зачем вам 120 Гц, если вы просто читаете книгу на телефоне.

Или вот, например, умные часы. В большинстве из них есть функция всегда включённого экрана, с которой время и уведомления показываются всегда. Вот зачем часам в таком режиме какие-нибудь 60 Гц. Всё это дополнительно расходует заряд, а заряд аккумулятора штука очень важная, особенно в носимой электронике.

Типы экранов смартфонов

К 2017 году сложились два основных типа экранов: LCD или ЖК, и OLED. Как уже говорилось выше, первые основаны на жидких кристаллах, вторые – на светодиодах. В свою очередь LCD дисплеи делятся на три основные группы:

TN – самая простая и доступная технология изготовления LCD-экранов. Такие дисплеи отличаются мгновенным откликом и невысокой себестоимостью. С другой стороны, у TN-экранов не самые большие углы обзора (около 120-130 градусов). Как правило, такие дисплеи устанавливают в доступные бюджетные смартфоны.

Например, 4,5-дюймовым TN-дисплеем оснащен, пожалуй, самый доступный смартфон от британской компании Fly – Nimbus 14 , который можно приобрести всего за 3 290 рублей. Такой гаджет станет отличным решением, если нужен смартфон начального уровня для самых простых задач: проверка почты, работа с несложными приложениями, общение в чатах и мессенджерах.

Один из самых распространенных типов экранов – IPS. Такие дисплеи отличаются высококачественной цветопередачей (особенно, если между сенсором и матрицей нет воздушной прослойки), а также широкими углами обзора до 178 градусов. Несколько лет назад IPS была довольно дорогостоящий технологией, однако сейчас данный тип можно повсеместно встретить даже в бюджетных аппаратах.

Среди новинок бренда Fly одним из самых примечательных смартфонов с IPS-дисплеем стоит назвать модель , которая сейчас доступна всего за 8 990 рублей. 5.2-дюймовый IPS-дисплей с приятным скруглением по краям выполнен по технологии Full Lamination – между тачскрином и матрицей убрана воздушная прослойка, за счет чего удалось добиться реалистичной, сочной и контрастной картинки.

Кстати, в данном смартфоне удалось решить проблему повышенной уязвимости такого безвоздушного соединения. Экран Fly Selfie 1 защищен прочным стеклом Panda Glass, которому не страшны небольшие удары и падения.

Технология PLS являлось разработкой компании Samsung. По сути, это тот же IPS, только модифицированный для удешевления производства. Правда, особой популярности данная технология так и не получила.

OLED

OLED-дисплеи делятся на три основных типа:

  • AMOLED
  • SuperAMOLED
  • FOLED

В основе технологии OLED лежат миниатюрные светодиоды, который сами излучают свет. Благодаря отсутствию внешнего источника света, светодиодные дисплеи в смартфонах выходят тонкими, соответственно, уменьшая габариты самого гаджета. Также к плюсам светодиодов относят невысокое энергопотребление, высокую контрастность и быстрый отклик.

С другой стороны, следует учитывать неприятные минусы такой технологии:

  • OLED-дисплеи более дороги в производстве
  • Со временем, светодиоды начинают гаснуть, из-за чего искажается изображение
  • На ярком свету OLED-дисплеи засвечиваются сильнее, чем LCD.

Работа AMOLED дисплеев основана на активной матрице из тонкопленочных транзисторов. Такие экраны отличаются глубоким черным цветом, так как в процесс формирования изображения часть светодиодов отключается, что также снижает нагрузку на батарею.

В SuperAMOLED дисплеях убран воздушный слой для повышения яркости и четкости изображения. А экранами будущего сейчас все чаще называют FOLED-дисплеи. Данная технология позволяет создать гибкие экраны на основе органических светодиодов.

Лучшие телевизоры

Нужно ответственно подходить к выбору телевизору. Такое устройство более дорогостоящее, поэтому заменить телевизор по первой потребности удастся не всем.

Рейтинг основан на отзывах покупателей. Как и в случае с мониторами, они располагаются в порядке убывания по популярности.

Топ 5 телевизоров С IPS матрицей

В таких телевизорах главная особенность – работа кристаллов в одной и той же плоскости между подложкой и поляризатором. Картинка отображается стабильно под любым углом наклона.

Модель Основные характеристики
LG 55UM7300 55″ (2019) LG 55UM7300 55″ (2019) – устройство с голосовым управлением. Изображение на устройстве обладает повышенной четкостью. Детализация высокая, а цвета яркие, что делает картинку более сочной. У телевизора широкий угол обзора. Именно поэтому смотреть его можно с любой стороны, не теряя в качестве. Цвета отображаются практически с точностью 100%. Она сохраняется даже под углом 60%. Процессор быстрый четырехядерный. Благодаря этому отсутствует посторонний шум. Процессор также обеспечивает более динамичную цветопередачу. Картинки с низким разрешением на телевизоре масштабируются и улучшаются. Даже малейшую разницу в оттенках можно легко заметить на экране.
LG 43UM7450 43″ (2019) Это телевизор с технологией 4К. Как и модель выше, оснащен искусственным интеллектом и возможностью голосового управления. У процессора 4 ядра. У телевизора широкие углы обзора. Благодаря этому даже с самого крайнего угла комнаты можно рассмотреть изображение на телевизоре. При этом цвета практически не меняются вне зависимости от угла обзора.
NanoCell LG 49SM9000 49″ (2019) Это один из лучших премиальных телевизоров. Формат его экрана – 16:9. Главным преимущество данной модели можно считать герцовку в 120 Гц. К недостаткам можно отнести отсутствие глубины черного цвета, что характерно для всех матриц IPS. Благодаря уникальной встроенной технологии телевизор улучшает чистоту цвета.
Samsung UE43RU7400U 43″ (2019) Это бюджетная модель компании. Дизайн телевизора сдержанный. Сборка его находится на хорошем уровне. Время отклика составляет 20 мс. Двигающиеся объекты на экране оставляют после себя небольшой шлейф. Модель оснащена голосовым управлением.
Sony KD-49XF7596 48.5″ (2018) Данную модель уже трудно найти в продаже. Это основной ее недостаток. К преимуществам же устройства можно отнести частоту обновления в 50 Гц. Как и в новых моделях присутствует голосовое управление.

Нужно понимать, что все перечисленные модели объединяет 1 важный недостаток. Черные оттенки тускловатые. Именно поэтому может быть испорчено впечатление от просмотра слишком темных фильмов.

Топ 5 телевизоров С VA матрицей

В таких телевизорах цвета более насыщенные и контрастные. Однако страдает угол обзора. Лучшие модели с матрицей VA описаны в таблице.

Модель Характеристика
LG 50UM7300 50″ (2019) Телевизор обладает простым дизайном. Присутствуют тонкие кромки цвета металлик. Модель обладает расширенной цветовой гаммой, что является значительным преимуществом. На пульте присутствует курсор, который в определенный момент является очень удобным инструментом. У LG 50UM7300 50″ (2019) неплохой угол обзора, но в сложных сценах мелкие детали могут исчезать.
LG 60UM7100 60″ (2019) LG 60UM7100 60″ (2019) оснащен 4-ядерным процессором. Устройство обладает искусственным интеллектом и возможностью управлять голосом. Цветопередача динамичная и контрастная. Телевизор максимально точно передает цветовые оттенки. Благодаря этому картинка получается максимально детализированной и реалистичной.
SkyLine 40LT5900 40″ (2019) Это качественный жидкокристаллический телевизор со светодиодной подсветкой. Устройство воспроизводит видео даже самого высокого качества. Частота обновления составляет 50 Гц, что является средним показателем.
Polarline 40PL51TC 40″ (2018) Polarline 40PL51TC 40″ (2018) – телевизор, оборудованный светодиодной подсветкой. Соотношение сторон экрана – 16 к 9. Частота обновления – 50 Гц.
Sony KD-55XG9505 54.5″ (2019) Это телевизор среднего класса. Оснащен голосовым управлением. Картинка качественная с глубоким черным цветом. Есть функция локального затемнения. Присутствует превосходная обработка градиента. Прекрасно воспроизводятся динамические сцены. Время задержки составляет до 21 мс.

Матрицы VA и IPS имеют свои как преимущества, так и недостатки. При выборе лучше учитывать, как именно устройство будет использоваться.

Сталкиваем «лбами» IPS и AMOLED

Сегодня многие современные флагманы, топовые телевизоры и мониторы, носимые гаджеты и прочая электроника оснащаются AMOLED-дисплеями. Лояльные поклонники IPS длительное время доказывали, что OLED – это плохо и сродни адовому продукту, у него худшие характеристики из всех возможных, а вот IPS, напротив, стремится к идеалу. Но постепенно пользователи перестают пребывать в плену убеждений что OLED – зло. 

Если провести прямое сравнение между аппаратами с AMOLED и IPS дисплея с одинаковым разрешением, то можно заметить, что яркость, динамический диапазон и контраст на стороне OLED. На таких матрицах шрифты выглядят четче, резче и лучше прорисованы. Причем независимо от яркости подсветки и оттенков. С другой стороны, у IPS лучше проработаны фоновые участки, мягкие переходы выглядят различимее и ярче. 

На белом фоне OLED-матрицы можно рассмотреть неравномерную подсветку пикселей или так называемый Pentile, что делает картинку менее четкой. Его появление продиктовано структурой пикселей, но в зависимости от качества матрицы этот эффект может быть хорошо виден или, напротив, едва различим. А вот IPS-матрица демонстрирует свою структуру на любой яркости и на любом цвете. Правда, объективно пиксельная сетка не раздражает и не напрягает глаза. 

Если говорить в контексте правильности отображения цветов, то считается, что IPS отображает максимально правильно и точно цветовую гамму, а AMOLED, напротив, «выкручивает», приукрашивает и делает цвета ядовитыми.

Но здесь немалое значение играет визуальное восприятие и личные предпочтения. Нередко AMOLED-дисплеи отчетливо выдают зеленоватый оттенок или зеленоватое свечение, стоит только прикрутить яркость экрана. Тогда как IPS выдают более естественную и натуральную картинку. Жалобы на подобное поведение матриц с органическими светодиодами мы слышим с завидной регулярностью, но постепенно технология совершенствуется и амоледы перестают отдавать зеленью. 

Углы обзоров у IPS и AMOLED практически одинаковые, но это при условии, если экран предлагает высокое разрешение. При низком – у IPS будут видны проблемы с искажением и отображением черного цвета. 

И вот мы подошли к самому бурно обсуждаемому моменту – извечный ШИМ. Как это часто бывает, при обсуждении вопроса, какой из типов дисплеев лучше, неизменно в пику AMOLED-панелям говорят о том, что у них уровень ШИМа таков, что просто выжигает глаза смотрящим. Проблема в том, что сама технология OLED-матриц предполагает, что широтно-импульсная модуляция (ШИМ) применяется при настройке яркости. Все закономерно, ниже яркость экрана – больше мерцание. Наблюдается мерцание, как правило, при уровне подсветки 50% и ниже. 

В OLED-панелях все пиксели светятся порознь, поэтому модуляция распространяется на весь экран. У кого-то это вызывает головную боль, приводит к мигрени и слезотечению глаз. Выход довольно прост: увеличить яркость дисплея и стремиться к тому, чтобы света вокруг было в достатке, а яркость матрицы не снижалась до минимума в темноте. 

Поиск в Интернете на тему проблем со зрением при использовании AMOLED покажет огромное количество материалов и дискуссий на эту тему. И это при условии, что нет серьезных исследований этого вопроса. При этом пользователи предпочитают грешить на экраны, забывая о необходимости соблюдать гигиену зрения при пользовании гаджетами. Люди пялятся часами в экраны, а потом встает вопрос, почему наблюдается сухость глаз и есть проблема с фокусированием зрения на другом объекте после долгого залипания в экран смартфона. А если еще регулярно листать ленту новостей или социальных сетей, находясь в транспорте, который еще и потряхивает, то разве нагрузка тут на глаза не в разы увеличивается? 

В этой ситуации остается только посоветовать каждому посмотреть на то, как, сколько и где он пользуется гаджетами. Стоит оценить свои привычки и осознать, пагубны они или нет. Зрение у вас одно, и вы вправе выбирать, беречь его или нет, а также использовать продукты, которые предпочтительнее и комфортнее. 

Чем хороши и чем плохи IPS-матрицы

Исходя из типа технологии производства, IPS-панели разнятся пиксельной структурой, контрастностью, цветовыми фильтрами и прочими чертами. Производство IPS обходится дороже в сравнении с той же простой TN, предлагает большее время отклика, а также выделяется повышенным энергопотреблением. 

Достоинства IPS

  • доступность и массовость, их выпуск можно наладить на оборудовании для производства TN-экранов; 
  • хорошая цветопередача, но не тогда, когда речь заходит о черном цвете; 
  • большие углы обзора; 
  • долговечность, износ и старение не грозят жидким кристаллам, а светодиоды имеют долгий срок службы; 
  • более щадящее энергопотребление в сравнении с TN. 

На другой чаше весов лежат существенные недостатки

  • черный цвет – не глубокий и не чистый; 
  • низкий уровень контрастности из-за невозможности отобразить «правильный» черный цвет, экран не способен корректно отображать оттенки серого, они мешаются. Узкий диапазон светимости подсветки не позволяет хорошо разделять наиболее яркие и наиболее темные пиксели; 
  • продолжительное время отклика, светодиоды не успевают реагировать быстро. 

Экраны каких размеров лучше?

Визионер Apple Стив Джобс определил, что наиболее подходящая диагональ экрана для смартфона – 3.5 дюймов; именно такую имели популярные модели iPhone 4 и 4S. При диагонали в 3.5 дюйма средний пользователь может дотянуться большим пальцем руки (которой держит гаджет) даже до самой отдаленной точки дисплея.

Однако найти смартфон с такой диагональю сейчас можно только на витрине с бюджетными моделями. Тенденция увеличения размеров дисплея продолжает набирать ход – крупные компании уже выпускают устройства, относящиеся к классу смартфонов, с экранами аж в 6 дюймов! Для комфортной же работы достаточно 4.7-5 дюймов – подобным гаджетом все еще можно управлять одной рукой. Смартфон большего размера будет доставлять неудобства как при пользовании, так и при хранении в кармане.

IPS (In-Plane Switching)

  1. IPS – полная противоположность TN-матрице. Имеет огромное множество вариаций, которые направлены на улучшение тех или иных параметров. Например:
  2. S-IPS (Super IPS) – самая первая модификация стандартной IPS матрицы. В продаже уже найти практически нереально. Из-за того, что кардинальных улучшений не было, в мире дисплеев быстро появились более продвинутые аналоги. Вся разница с IPS заключалась лишь в увеличенных углах обзора с более высокой скоростью реакции пикселя.
  3. H-IPS (Horizontal IPS) – отличается от предыдущей версии лишь увеличенной контрастностью. И поэтому тоже уже практически не встречается в продаже.
  4. P-IPS (Professional IPS) – из расшифровки аббревиатуры становится ясно, что предназначен данный тип матрицы для профессиональных задач. Потребности в таких матрицах у среднестатистического пользователя, даже если он работает с фотографиями – нет. А потому встретить на рынке представителей данной разработки можно очень редко. Ключевая особенность – великолепная цветопередача (глубина цвета 30 бит и 1.07 миллиарда цветов).
  5. AH-IPS (Advanced High Performance IPS) – самая новая разработка IPS матриц. Здесь немного улучшены все параметры в сравнении с обычной IPS. Увеличена яркость, улучшена цветопередача, снижено энергопотребление и время отклика. На данный момент – это самая распространенная матрица IPS на рынке.

В зависимости от типа технологии производства, IPS матрицы могут различаться пиксельной структурой, контрастностью панелей, цветовыми фильтрами и так далее. Но если обобщить, то все IPS в производстве очень дорогие относительно той же простой TN, имеют большее время отклика, а также отличаются повышенным энергопотреблением. Связано это с конструктивными особенностями матрицы, в которые мы не будем углубляться.

На другой стороне весов, напротив вышеперечисленных недостатков, лежат весомые плюсы – хорошая цветопередача, высокая контрастность и большие углы обзора (значения могут достигать 178 градусов по горизонтали). Сегодня можно найти различные виды данной матрицы, которые будут иметь низкое время отклика (вплоть до 1 мс) и обладать высокой энергоэффективностью – но такие дисплеи будут стоить в разы дороже TN.

Вам стоит присмотреться к IPS, если вы профессионально работаете с изображениями. Например, если вы фотограф или монтажер видео. В этих профессиях естественные цвета – неотъемлемая часть качественно выполненной работы. Также такой тип матрицы будет лучшим выбором для тех, кто проводит много времени за компьютером – высокая контрастность и правильная цветопередача снижают нагрузку на глаза при долгой работе.

Кстати, матрицы IPS используются не только в мониторах и дисплеях ноутбуков, но и в телевизорах. Как выбрать хороший ТВ, мы рассказывали в отдельной статье.   

Как и что будем тестировать?

Для чистоты эксперимента и наиболее корректного сравнения 2 типов экранов будем испытывать смартфоны. Именно они используют наиболее качественные матрицы: маленькие дисплеи проще сделать, чем огромные ТВ-панели.

В роли испытуемых выступят 2 смартфона Xiaomi: в левом углу ринга Mi 8 с AMOLED-матрицей, в правом – упрощенный Mi 8 Lite с IPS-экраном.

Принадлежность устройств одному производителю и поколению даёт примерное представление о развитии технологий в срезе.

Более доступный Mi 8 Lite дешевле не в последнюю очередь благодаря экрану, но для сохранения позиции субфлагман должен оснащаться максимально качественной матрицей. Не хуже, чем у флагмана.

Amoled и SuperAmoled экраны

Чаще всего в смартфонах Samsung применяются SuperAMOLED матрицы. Именно этой компании принадлежит данная технология, и многие другие разработчики пытаются выкупить или заимствовать ее.

Главной особенностью AMOLED матриц является глубина черного цвета. Если рядом положить AMOLED дисплей и IPS, то черный цвет на IPS будет казаться светлым по сравнению с AMOLED. Самые первые такие матрицы имели неправдоподобную цветопередачу и не могли похвастаться глубиной цвета. Часто на экране присутствовала так называемая кислотность или чрезмерная яркость.

Но разработчики в Samsung исправили эти недостатки в SuperAMOLED экранах. Эти обладают конкретными достоинствами:

  1. Небольшое энергопотребление;
  2. Лучшая картинка по сравнению с теми же IPS матрицами.

Недостатки:

  1. Более высокая стоимость;
  2. Необходимость калибровки (настройки) дисплея;
  3. Редко может быть разный срок работы диодов.

На самые ТОПовые флагманы устанавливаются AMOLED и SuperAMOLED матрицы из-за лучшего качества картинки. Второе место занимают IPS-экраны, хотя часто невозможно отличить по качеству картинки AMOLED и IPS матрицу

Но в данном случае важно сравнивать подтипы, а не технологии в целом. Поэтому нужно быть на чеку при выборе телефона: часто в рекламных постерах указывают технологию, а не конкретный подтип матрицы, а технология не играет ключевой роли в итоговом качестве картинки на дисплее

НО! Если указывается технология TN+film, то в этом случае стоит сказать “нет” такому телефону.

Список заводов по производству ЖК-панелей

В этом списке перечислены текущие предприятия по производству ЖК-дисплеев, бывшие предприятия находятся под этой первой таблицей. ЖК-дисплеи выполнены на стеклянной подложке. Для OLED подложка также может быть пластиковой. Размер подложек указывается в поколениях, при этом в каждом поколении используется подложка большего размера. Например, подложка 4-го поколения больше по размеру, чем подложка 3-го поколения. Более крупная подложка позволяет вырезать больше панелей из одной подложки или изготавливать более крупные панели, подобно увеличению размеров пластин в полупроводниковой промышленности. Количество вводов панелей в месяц — это количество субстратов, которое может обработать завод в месяц.

Открыть

Компания Название растения Расположение завода Стоимость установки (в миллиардах долларов США ) Начато производство Размер панели подложки (в поколениях) Технологический процесс (TFT, IPS, LTPS, IGZO и др.) Входы панели в месяц
Острый Таки Миэ Япония 1995 г.
Острый Камеяма Япония 2004 г. поколение 6, поколение 8
Острый Сакаи Япония 2016 г. поколение 10 72 000
AU Optronics Longtan Тайвань 2001, 2003, 2004 поколение 4, поколение 5
AU Optronics Longke Тайвань 2005 г. поколение 6
AU Optronics Гуйшань Тайвань 2001, 2003 поколение 3.5, поколение 5
Japan Display , JOLED , бывший Panasonic Мобара Япония, Мобара 2006 г. TFT
Япония Дисплей Kaoshiung Тайвань IPS
Япония Дисплей Тоттори Япония IPS
Япония Дисплей Хигасиура Япония IPS
Япония Дисплей Исикава Япония 1.5 2016 г. IPS
BOE Хэфэй Китай 6,95 2018 г. поколение 10.5 TFT 120 000
BOE Хэфэй Китай поколение 8.5 TFT
BOE Хэфэй Китай поколение 6 TFT
BOE Пекин Китай поколение 5 TFT
BOE Ордос Китай поколение 5.5 LTPS
BOE Пекин Китай поколение 8.5 TFT
BOE Чэнду Китай поколение 4.5 TFT
BOE Фучжоу Китай поколение 8.5 TFT
BOE Чунцин Китай поколение 8.5 TFT
BOE Fuqin Китай поколение 8.5 TFT
TCL Шэньчжэнь Китай 9 2019 (планируется) поколение 11 TFT, IGZO 90 000
TCL поколение 8.5 TFT
TCL поколение 6 TFT
Шэньчжэнь, Китай 2019 г. TFT
LG Дисплей Южная Корея поколение 10.5
Тюбики для картинок Chungwha Longtan Тайвань 2002 г. поколение 4.5, поколение 6 поколение 4.5: 180,000, поколение 6: 90,000
Тюбики для картинок Chungwha Yamme Тайвань поколение 4.5, поколение 6
Технология Giantplus Бэйд Завод Тайвань поколение 3
Технология Giantplus Завод Синьчжу Тайвань поколение 3.5
Технология Giantplus Куньшань Giantplus Optronics Display Technology Co., Ltd Китай
Технология Giantplus Шэньчжэнь Giantplus Optoelectronics Display Co., Ltd. Китай
HannStar Display Corporation Нанкинский завод Hannstar Тайвань
HannStar Display Corporation Нанкинский завод Hannspree Тайвань
HKC Китай 1,7 2017 г. поколение 8.6 как и я 70 000
Корпорация InnoLux Тайвань
Продукция Sakai Display Япония 2009 г. поколение 10 72 000
China Star Optoelectronics Technology (CSOT, также известная как Shenzhen Huaxing Photoelectric Technology)
Китай В разработке поколение 10.5
China Star Optoelectronics Technology Китай 3.5 2010 г. TFT 140 000
China Star Optoelectronics Technology Китай 3.5 2015 г. a-Si TFT 100 000
China Star Optoelectronics Technology проект g11, t7 Китай 6.5 2019 г. поколение 10.5 (поколение 11) a-Si TFT 90 000
China Star Optoelectronics Technology t6 Китай 7,25 2019 г. поколение 10.5 (поколение 11) a-Si TFT 90 000
Winstar Тайвань

Бывший

Компания Название растения Расположение завода Стоимость установки (в миллиардах долларов США ) Начато производство Размер панели подложки (в поколениях) Технологический процесс (TFT, IPS, LTPS, IGZO и др.) Входы панели в месяц Прекращенное производство
Samsung , бывший S-LCD Асан Южная Корея 2005, 2007 поколение 7, поколение 8 362 000 Конец 2016 года, производство амоледов.
Тюбики для картинок Chungwha Таоюань Тайвань 1973 (как фабрика ЭЛТ-дисплеев), 1995 (поколение 3), 1997 (поколение 4) поколение 3, поколение 4 TFT поколение 3: 40 000, поколение 4: 72 600 2015, продано фотошаблонам giantplus и tce, 3-е поколение по-прежнему эксплуатируется Giantplus, линия 4-го поколения продана компании Giantplus, оборудование продано и линия снесена, остальная часть эксплуатируется tce
Panasonic Химэдзи Япония, Химэдзи 2010 г. поколение 8 TFT 2017, теперь производит литий-ионные аккумуляторы

Особенности AMOLED, о которых нужно знать

Принципиальное устройство AMOLED-экрана

В свою очередь MOLED обладает собственным рядом болезней: независимые светодиоды и вред, и благо. Так, среди плюсов:

Раздельное свечение пикселей. Один пиксель – один светодиод, который не светится при отображении черного, обеспечивая почти бесконечный контраст.

Высокая скорость. Раздельное управление пикселями способствует достижению большей частоты смены кадров, которая достигается довольно сложными схемами управления.

Низкое энергопотребление. Темные участки для AMOLED требуют меньшего потребления энергии, а черные не потребляют ничего. И наоборот, белый цвет крайне разорителен для них.

Неравномерный размер светодиодов приводит к артефактам

Тем не менее, существующие технологии оставляют ряд «детских болезней», которые пока не могут быть устранены.

ШИМ. Все светодиоды светятся импульсами. При низкой яркости дисплея это становится заметно. В IPS это решается рядами синхронной подсветки, но в AMOLED приходится искать баланс: или яркое свечение с синим оттенком (он лучше различим человеческому глазу), или низкая частота «мигания» диодов (высокая нагрузка на глаза).

Баланс белого. Синие светодиоды быстрее выгорают из-за технологических особенностей, поэтому AMOLED-экраны страдают неверным цветоотображением (иногда в качестве превентивных мер).

Эффект памяти. Статичная картинка заставляет органические светодиоды терять яркость, что со временем приводит к появлению артефактов.

PenTile. Попытка решить проблему синих светодиодов привело к использованию разного числа субпикселей. И это видно при низкой яркости.

AMOLED: что необходимо знать

Одна из актуальных и свежих технологий по производству экранов на сегодняшний момент. В основе OLED лежат органические диоды, каждый из которых независим друг от друга и загорается по необходимости. 

Чем же хорош AMOLED

  • ни одна из существующих на рынке матриц не может сравниться с OLED по контрастности и глубине черного цвета; 
  • высокая частота смены кадров благодаря разрозненному управлению пикселями; 
  • насыщенность цветов; 
  • большой запас яркости; 
  • максимальные углы обзора; 
  • энергоэффективность, черные участки не требуют энергии, а темные потребляют ее в минимальном количестве. В противовес – белый цвет активно «жрет» энергию. 

К сожалению, долговечность и цена OLED-матриц оставляет желать лучшего. И это не единственные их недостатки

  • проблемы с балансом белого и цветопередачей из-за ускоренного выгорания синих светодиодов;
  • эффект «выгорания» и потеря яркости по истечении определенного времени; 
  • ШИМ. Светодиоды светятся импульсами и такой эффект становится выраженным, когда яркость дисплея оказывается минимальной. Мигание приводит к повышенной нагрузке на глаза; 
  • высокая яркость и токсичность цветов. Момент спорный и дело вкуса, кому-то нравится, а кто-то против такого качества картинки. 

IPS

IPS — это технология производства жидкокристаллических матриц. Она представляет собой слоёный пирог из 4 элементов:

  1. Фильтры, которые регулируют цвет пикселя с его яркостью. Находятся сверху и снизу.
  2. Жидкие кристаллы. Когда питание отключено, они выглядят как шарики. При подаче тока — меняют свою форму на овальную.
  3. Направительные электроды. Меняют яркость свечения за счёт того, что они могут поворачивать жидкие кристаллы.
  4. Лампа — подаёт свет на дисплей.

Технология IPS заменила TN, потому что те уступают им по всем характеристикам. Углы обзора равны 170 градусам, а у TN — 90-150. Цветопередача ЖК-дисплеев в несколько раз лучше. Например, IPS выдаёт “эталонный” чёрный цвет, который получается, если смешать красный, зелёный, синий цвета.

В устройствах используют 2 вида таких экранов: с мощной светодиодной подсветкой — для больших размеров, с просветлённой прослойкой — для маленьких. Это происходит потому, что ЖК-дисплеи толще TN. Свету сложно пройти через него. Поэтому, либо увеличивают мощность свечения, либо уменьшают сопротивления среды.

Общие черты

Эти матрицы делаются по разным технологиям и между ними есть отличия. Но есть сходства. Вот они:

Основной материал — кремний

Из кремния делаются жидкие кристаллы. Они поворачиваются управляющим электродом, который подаёт на кристалл электроны и поворачивает его. Это главная часть любого ЖК-дисплея.

Производители выбрали кремний потому, что:

  • У него рабочая температура до 200 градусов.
  • Он холодостойкий.
  • Хорошо проводит ток, если добавить примеси.
  • В природе кремния больше, чем других полупроводников.
  • Его просто обрабатывать

В 2015 году выпустили смартфоны с матрицей на оксиде индия-галлия-цинка. Но телефоны получились дорогими без отличий качества.

Большой угол обзора

Когда у телефона маленький угол обзора, то пользователю не удобно на него смотреть. Ему сложно держать смартфон перпендикулярно глазам, потому что физиологические особенности не дают этого делать.

У ЖК-экранов угол обзора 170 градусов. Этого достаточно, чтобы комфортно смотреть на экран телефона, разглядывая текст или картинки. Большой угол обзора особенно нужен для мониторов.

Похожее строение

У этих технологий примерно одинаковая схема устройства: фильтры, жидкие кристаллы, управляющие электроды. светодиоды.

Разница только в том, как производят поликристаллы из кремния. У PTLS он полимеризуется при температуре 400 градусов. Так не повреждается стекло, которое плавится при 650 градусах.

Разные названия технологий не означают, что их по-разному изготавливают. Они устроены по одному принципу, у них один полупроводник — кремний. Даже применяются в одинаковой технике.

Перспективы

Эволюция жидкокристаллических матриц не остановилась. При увеличении диагонали возникают свои сложности, например, размещение огромного количества транзисторов на стеклянной панели. Подсчитаем: стандартное разрешение для 15” дисплея – 1024х768 пикселей. Т.е. на экране размещены 786 432 точки. Каждая точка образуется 3 пикселями разных цветов. Таким образом, на панели нужно разместить около 2,35 млн транзисторов.

Получение такой плотности на стекле – довольно серьёзная проблема. Поэтому до недавнего времени тонкоплёночные транзисторы формировались на аморфном кремнии. Однако такие транзисторы ограничены по полезной площади и требуют достаточно высоких значений напряжения. Побороть эту проблему можно, используя кристаллический кремний для создания транзисторов.

Для осаждения кристаллического кремния необходимы высокие температуры (около 900°C). Однако при такой температуре расплавится стекло, на которое и нужно осадить кремний. Поэтому создали несколько технологий, с помощью которых можно осадить молекулы кремния при сравнительно низкой температуре. Самый распространённый метод – лазерный отжиг. Нанесённый на стеклянную подложку аморфный кремний расплавляется эксимерным лазером, а затем кристаллизируется при температуре около 300°C. Общее название технологии – Low-Temperature PolySilicon ( LTPS), низкотемпературный поликристаллический кремний.

На стеклянной подложке создаётся слой из LTPS, в котором формируются прозрачные транзисторы из окисла индия. Благодаря тому, что подвижность электронов в кристаллическом кремнии равна 200 см 2/В∙с, а в аморфном – всего 0.5 см 2/В∙с, можно уменьшить размер самого транзистора. Более того, раз кремний кристаллический, почему бы и логику драйвера панели не разместить в нём же? Так получаются панели System on Panel, значительно более лёгкие, чем традиционные, и более простые для интеграции в монитор (количество контактов уменьшено с 4000 до 200). Все эти преимущества значительно снижают потребление панелью электричества.

Впрочем, до повсеместного внедрения LTPS должно пройти ещё довольно много времени. Причина — всё та же дороговизна технологии и сложность производства. К тому же для производства матриц для настольных дисплеев LTPS не нужен. Однако популяризации LTPS  косвенно послужит постепенное ужесточение требований к энергопотреблению матриц со стороны организаций Standard Panels Working Group и Mobile PC Extended Battery Life Working Group.