IPS, LTPS, P-OLED или AMOLED? Разбираемся с основными типами дисплеев в портативной технике

30.07.2022

При выборе нового смартфона, умных часов, планшета или ноутбука важнейшую роль играет дисплей. В последние годы почти всегда выбор был между IPS и AMOLED матрицами. Однако в последнее время рынок домашней и портативной техники заполонили новые типы матриц, в которых путаются даже производители ― OLED, P-OLED, PLS, Super AMOLED, Dynamic AMOLED и далее по списку. Если упростить, то все они являются родственными типами, которые отличаются в деталях. Каких именно — мы расскажем в этом материале. После его прочтения вы сможете давать платные консультации друзьям, притворяться консультантом в Эльдорадо и больше никогда не испытывать неловкие паузы в разговоре с малознакомым человеком.

Отличия между IPS и AMOLED-матрицами

В портативной технике в последнее время господствует 2 типа матриц ― IPS и AMOLED. Интернет разделился на несколько враждующих лагерей. В первом топят за IPS-дисплеи и нещадно критикуют AMOLED за излишнюю цветастость и кислотность. В секте свидетелей флагманов наоборот уверены, что в хорошем телефоне должен стоять только AMOLED или super AMOLED дисплей, а все остальное просто экономия. В вопросе «IPS или AMOLED» истина, как обычно, находится посередине и у каждого типа матриц есть свои хорошо известные преимущества и недостатки.

Матрица типа in-plane switching (или просто IPS) является продвинутой вариацией обычного жидкокристаллического дисплея, но с более ровной и яркой подсветкой из светодиодов. Сильными сторонами IPS-матриц является натуральная цветопередача с широкими углами обзора, приправленные увеличенным сроком службы светодиодов и доступностью таких матриц. При этом у них не самая впечатляющая контрастность, а черному цвету не хватает глубины. Из-за узкого диапазона подсветки IPS-экраны (особенно недорогие) не умеют хорошо разделять наиболее яркие и наиболее темные пиксели, поэтому такой экран не совсем корректно отображает глубину черного цвета и оттенки серого.

У AMOLED матриц наоборот нет конкурентов, когда дело доходит до максимальной яркости, контрастности, цветопередачи и глубины черного цвета. Благодаря использованию органических светодиодов AMOLED дисплею не нужно дополнительно подсвечивать черные пиксели, поэтому он экономнее расходует ресурсы батареи. Обратная сторона медали ― проблемы с балансом белого, а также зачастую излишняя контрастность и насыщенность цветов, как будто все настройки дисплея выкрутили на 100%. В большей степени это касается смартфонов околотоповых за $400 – 500, которые стремятся к звездам, но вынуждены на чем-то экономить.

Если провести прямое сравнение между аппаратами с AMOLED и IPS дисплеями одинакового разрешения, 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.

Эволюция AMOLED-экранов в портативной технике

Принцип использования технологии AMOLED (Active Matrix Organic Light Emitting Diode) заключается в применении органических светодиодов и активной матрицы с независимыми светодиодами, которые подсвечиваются и окрашиваются индивидуально. По сути AMOLED является разновидностью OLED-дисплея с активной матрицей. Отсюда и название: AM в слове AMOLED означает Active Matrix.

Super AMOLED ― разработка компании Samsung в которой сенсорный слой встроен непосредственно в матрицу, а не накладывается поверх него используя воздушную подушку. Помимо этого Samsung решила изменить структуру матрицы, уменьшив количество синих субпикселей. Из-за этого реальное разрешение дисплея ниже заявленного, а картинка может показаться зернистой.

Super AMOLED Plus стал работой над ошибками. Инженеры Samsung отказались от матричной структуры PenTile RGBG в пользу обычной технологии Real-Stripe. Для формирования 1 пикселя теперь используется не 8, а 12 субпикселей, благодаря чему изображение получается более четким и контрастным.

Dynamic AMOLED является вершиной технической мысли при разработке дисплеев (по крайней мере пока). Все грабли AMOLED-матриц спрятали подальше в сарае, а вместо них увеличили показатели пиковой яркости/контраста и прикрутили возможность отображать 100% цветового спектра DCI-P3. Благодаря этому дисплей типа Dynamic AMOLED может в полной мере отобразить все прелести HDR-контента.

Как видите, по этой цепочке можно проследить всю эволюции экранов с активной матрицей и лучше понять, подойдет ли вам обычный смартфон с AMOLED или лучше раскошелиться на полноценный Dynamic AMOLED.

Особенности PLS-матрицы в смартфонах

PLS (Plane To Line Switching) ― разновидность IPS-матриц производства Samsung, которые корейский гигант активно внедряет в своих телевизорах, смартфонах и мониторах. С технической точки зрения разница между IPS и PLS экранами состоит в структуре управляющих электродов: у IPS они находятся в одной плоскости, а у PLS таких плоскостей две. Это позволило ускорить переориентацию жидких кристаллов, снизив время отклика дисплея.

На самом деле разница между PLS и IPS-матрицами минимальна и большинство людей не сможет отличить их друг от друга в слепом тесте. В таком случае напрашивается вопрос, зачем Samsung заварила эту кашу? На это есть несколько причин. Первая ― чисто экономическая. IPS-матрицы придумала компания Hitachi, поэтому она вольна диктовать свои финансовые условия другим производителям. С этой точки зрения PLS ― это тот же IPS, но дешевле.

Вторая причина заключается в скорости реакции и отзывчивости. PLS матрицы имеют скорость отклика в 4 мс против 12 мс у IPS, поэтому мерцание на них не так заметно. Особенно, когда у дисплея смартфона частота обновления увеличена до 90 или 120 Гц. Также за счет вынесения половины управляющих электродов на вторую плоскость дисплея, у PLS экранов выше плотность пикселей, поэтому с технической точки зрения PLS-дисплей с разрешением 2K/4K сделать проще, чем IPS.

Samsung активно экспериментирует с PLS-матрицами в телевизорах и мониторах, однако в последнее время подобные дисплеи массово хлынули на рынок смартфонов. Популярные бюджетные аппараты вроде Samsung Galaxy M12, Galaxy A21s и Galaxy A01 построены именно на базе PLS-экранов.

OLED vs P-OLED

Как и обычные жидкокристаллические LED-дисплеи, OLED-экраны базируются на том же принципе электролюминесценции, когда к полупроводнику подводят ток, чтобы заставить его светиться. Разница в том, что в LED лампах применяются неорганические полупроводники вроде кремния, которые пропускают свет сквозь себя. В OLED используются органические вещества, которые можно наносить на поверхность тончайшими слоями, как краску. И они сами по себе являются источниками света.

В сети часто встречается мнение, что OLED-дисплеи провернут ту же революцию на рынке дисплеев, которую в свое время устроили LCD-дисплеи. У них безупречные углы обзора, широкая цветовая палитра, рекордное время отклика и впечатляющая глубина черного цвета. Благодаря индивидуальной подсветке пикселей OLED-дисплеи экономят заряд батареи, так как им не нужно тратить энергию на подсветку темных и черных пикселей. Проблема в том, что делать OLED-дисплеи ― это вообще не дешевое удовольствие. Поэтому встречаются они лишь в действительно дорогих смартфонах уровня iPhone 12 Pro Max, Google Pixel 5 или Huawei P40 Pro.

Чтобы удешевить производство, инженеры LG решили заменить дорогие стеклянные подложки на пластик. Но не простой, а специальный полимерный пластик, который отличается повышенной гибкостью и устойчивостью к высоким температурам. В поисках способа сэкономить LG неожиданно для себя открыла ящик Пандоры под названием «сгибаемый экран», а P-OLED дисплеи в будущем могут стать основой для тонких как бумага телевизоров, гибких смартфонов, электронной бумаги, умной одежды и т.д.

Первым устройством LG с P-OLED дисплеем стал смартфонон LG G Flex, следом за которым последовал Flex 2 и пачка смарт-часов LG Watch. Из-за особенностей лицензирования этот стандарт никак не развернется во всю ширь, поэтому крупные бренды либо пытаются самостоятельно разгадать формулу идеального полимерного OLED-дисплея, либо пытаются адаптировать эти разработки в уже имеющихся дисплеях. К примеру, в Motorola Razr 2019 установлен гибкий дисплей типа G-OLED, а Samsung испытывает возможности гибридных Dynamic AMOLED матриц в смартфонах Fold.

LTPS дисплеи в планшетах и ноутах

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. По сути это надстройка IPS-дисплея с улучшенной отзывчивостью. В качестве основы оба типа дисплеев используют транзисторы на базе аморфного кремния (a-Si). Это холодостойкое вещество, рабочая температура которого составляет 200 градусов. Его легко обрабатывать и он отлично проводит ток. Проблема в том, что у этого материала невысокая подвижность электронов, поэтому обычные IPS-матрицы часто называют медленными.

LTPS-экран решает эту проблему, изменив производственный процесс. Аморфный кремний переводят в поликристаллическую форму с помощью эксимерного лазера, который работает при относительно низких температурах благодаря чему не может повредить стеклянную подложку экрана. В остальном у IPS и LTPS экранов схожая схема использования фильтров, светодиодов и жидких кристаллов. Поэтому свойства обоих типов в большинстве случаев практически идентичны. Просто LTPS дисплей более отзывчивый и чуть более дорогой в производстве.

Статья полезна? Да 1 Нет 1