Ltps или ips что лучше

Ltps или ips что лучше

Экраны смартфонов

Владимир Нимин

В описании смартфонов встречается множество незнакомых терминов. Этот материал впоследствии будет интегрирован в статьи про новинки смартфонов, которые выходят по итогам месяца. Текст будет дополняться. Пожалуйста, пишите в комментариях, описание и разъяснение каких понятий вы считаете важным добавить. Возможно, вы всё знаете, но слышали, как ваши знакомые не понимают, для чего, например, нужен акселерометр или за что отвечает какой-то параметр. Первая часть будет посвящена технологиям экранов.

Содержание

Типы экранов

У экранов множество характеристик. Это технология производства, разрешение экрана, плотность точек, обозначаемая в ppi, также нередко встречаются различные виды цветовых охватов.

LCD – это жидкокристаллический экран, под «жидкими кристаллами» которого расположена подсветка. LCD экраны распространены, так как технология хороша знакома и дешева в производстве. И раз они полностью подсвечиваются снизу, то отлично показывают себя при работе под открытым солнцем. Но из-за того, что экрану требуется подсветка, у таких экранов может быть менее четкая цветопередача по сравнению с экранами, которым не нужна подсветка (OLED).

TFT LCD – Thin Film Transistor (тонкая пленка из транзисторов) – это версия LCD, у которой к каждому пикселю экрана прицеплены транзистор и конденсатор. Таким образом возрастает контрастность. Но такие экраны потребляют больше энергии, у них хуже углы обзора и хуже цветопередача. Если так всё плохо, то почему их используют? Они дешевле в производстве, чем обычные LCD.

IPS LCD – In-Plane Switching – это продвинутая версия TFT LCD. У IPS экранов прицеплено по два транзистора к каждому пикселю и более мощная подсветка. У таких экранов отличные углы обзора, хорошая цветопередача, но они потребляют больше энергии, чем OLED экраны. Но меньше, чем TFT LCD.

LTPS LCD – Low-Temperature PolySilicon – обычный LCD экран в качестве «жидких кристаллов» использует аморфный кремний. Аморфный кремний всем хорош, но накладывает ограничение на разрешение экрана и чересчур греется. Такой вариант хорош для экранов с плотностью пикселей менее 300 ppi, то есть разрешение Full HD и меньше.

Решить эти проблемы призван поликристаллический кремний, или LTPS. В таком виде кремния электроны бегают быстрее, что подразумевает лучшую скорость обновления экрана, а также позволяет использовать транзисторы меньшего размера. А это означает, что такой экран потребляет меньше энергии, меньше греется и поддерживает разрешение больше FullHD, так как благодаря транзисторам меньшего размера их можно уплотнять.

К слову, сам экран тоньше, чем обычный LCD. Но в производстве LTPS LCD стоит примерно на 15% дороже. Однако сейчас это самая перспективная технология, так как разрешение экранов смартфона постоянно увеличивается.

IGZO LCD – воспринимается как следующий этап развития LCD экранов после LTPS. В этой технологии можно делать транзисторы ещё меньше, то есть увеличивать их плотность и получать ещё большее разрешение экрана. И, конечно, чем транзисторы меньше, тем меньше энергии они потребляют, то есть IGZO LCD экраны ещё более экономичны. У Sharp, которая является главным популяризатором технологии, уже есть варианты экранов с разрешением 8К и плотностью пикселей 2700 ppi и более. Это позволяет точно работать с цветом и отзывчивостью. Sharp говорит, что её топовые экраны напоминают бумагу, если по ним писать стилусом.

Retina – маркетинговый термин от компании Apple. Retina экран подразумевает высокую плотность пикселей на дюйм – более 300 ppi.

Triluminos display – а это уже маркетинговый термин от Sony, которая считает, что изобрела лекарство от всех «болячек» LCD дисплеев. По сути, это LCD на квантовых точках (у Samsung есть похожая технология в телевизорах QLED). Упрощенным языком, взяли LCD панель и в неё вставили микроскопические (квантовые) частицы, значительно улучшающие цветопередачу и яркость

OLED, P-OLED, AMOLED, Super AMOLED

OLED – это organic light emitting diode, то есть органический светодиод. Таких диодов миллионы, и каждый горит своим цветом – зеленым, синим и красным. Загораются они в комбинации, образуя таким образом нужный цвет.

Главное отличие от LCD заключается в том, что каждый пиксель передает цвет, яркость и работает индивидуально, то есть может быть включен или выключен. Благодаря этому такие экраны обладают большей контрастностью. В достоинства OLED можно записать то, что у них отличная яркость и цветопередача и они гораздо более отзывчивые, чем LCD. К минусам относится то, что такие экраны менее долговечны (но, разумеется, за 3-5 лет использования смартфона вы с этим не столкнетесь). А также такие экраны жутко боятся воды. Обычно производители прикрывают их защитным стеклом, но всё же.

AMOLED – это Active Matrix Organic Light-Emitting Diode, то есть органический светодиод с активной матрицей. Грубо говоря, AMOLED экран можно назвать TFT OLED, так как идея такая же. К каждому пикселю прицеплены транзистор и конденсатор. AMOLED технология нужна для больших по размеру экранов. Например, 10 дюймов и больше. По сути, размер может быть любым.

PM-OLED – это Passive Matrix Organic Light-Emitting Diode – пассивная матрица отличается от активной тем, что подает напряжение сразу на целый ряд диодов, а не индивидуально на каждый. Это хуже для качества картинки, зато дешевле в производстве. Обычно используется для экранов размером до 3 дюймов. Соответственно, сейчас нарваться на технологию практически невозможно.

P-OLED – Plastic Organic Light-Emitting Diode – здесь речь идет о подложке экрана (не надо путать с PM-OLED). Первые OLED экраны использовали стеклянную подложку. Но со временем появилось желание делать более интересные по форме экраны, и тогда стекло заменили на пластик. Например, благодаря этому Samsung смогла делать свои изогнутые экраны. К слову, AMOLED экраны можно назвать P-OLED, но Samsung предпочитает свой термин AMOLED, так как у компании есть ещё свои know-how касательно яркости, цветопередачи и прочих параметров экрана. Но в целом обычный потребитель разницу между AMOLED и P-OLED не заметит.

Super AMOLED – это продвинутый AMOLED, как можно догадаться из названия. Продвинутость заключается в том, что Samsung интегрировали в экран сенсорный слой. Обычно сенсорный слой накладывается поверх экрана, а тут внутри. Благодаря этому улучшилось энергопотребление, а также такие экраны лучше ведут себя на солнце (повысилась читаемость). Обычно Super AMOLED встречается только в телефонах верхних ценовых сегментов, так как достаточно дорог в производстве.

Dynamic AMOLED – самая последняя версия экранов от Samsung. Если коротко, то это Super AMOLED с поддержкой HDR10+. Также такие экраны бережнее относятся к глазам, так как испускают меньше раздражающего синего цвета.

Характеристики экранов

PPI – pixel per inch – плотность пикселей на дюйм. Чем выше это число, тем больше пикселей в одном дюйме, и, таким образом, выше качество картинки. Обычно число PPI напрямую связано с разрешением экрана смартфона и его размером. Чем выше разрешение, тем больше PPI. Но можно нарваться и на большой экран с низким разрешением и, соответственно, низким PPI, тогда при близком рассмотрении картинка будет казаться зернистой. Считается, что человеческий глаз может увидеть отдельные пиксели при 350 ppi, если плотность выше, то уже неразличимо.

Разрешение экрана – по сути, это количество пикселей, которое может уместиться на экране. Чем больше значение, тем больше информации может уместиться. Когда разрешение очень большое, например, 4К, то производители, чтобы не мельчить, просто используют иконки большего размера. Но благодаря большему количеству пикселей изображение смотрится более чётким.

Ниже – основные типы разрешений. Хочу отметить, что максимальные рекомендуемые размеры экранов приведены для смартфонов, с которыми пользователи обычно работают, держа их близко к глазам. Для планшетов и мониторов эти примеры не подходят, так как эти экраны обычно находятся на значительном расстоянии.

  • 720p – 1280 х 720 – посредственные экраны с низким ppi. Кажутся зернистыми всегда.
  • 1080p – 1920 x 1080 – хорошее разрешение для современного смартфона. При размере 6 дюймов у экрана 367 ppi и его пиксели неразличимы. Однако для экрана в 10 дюймов разрешения Full HD уже недостаточно. Плотность пикселей будет 220 ppi, то есть картинка будет зернистой. Full HD отлично подходит для экранов размером до 6 дюймов включительно
  • 2К – 2560 x 1440 – отличное разрешение для экранов размером до 8 дюймов (367 ppi).
  • 4К Ultra HD – 3840 x 2160 – используется в топовых смартфонах. Хорошо смотрится на экранах размером до 12 дюймов.
  • True 4K – 4096 x 2160 – такое разрешение бывает в мониторах и телевизорах. В телефонах такого нет.

Цветовые охваты

Существует несколько основных цветовых охватов, или цветовых пространств. Соответственно, чем больше цветовой охват, тем лучше цветопередача.

sRGB – самый распространенный формат, который встречается в смартфонах. Он покрывает 33,3% от всех видимых цветов.

DCI-P3 – Digital Cinema Initiatives (DCI) цветовое пространство, используемое в цифровых кинотеатрах. Охватывает большую часть спектра естественного происхождения. Это стандарт ассоциации кинопроизводителей. Они считают, что в этом охвате лучше всего смотреть фильмы. Люди часто смотрят кино на экране смартфонов, поэтому этот цветовой охват пришёл и сюда. Этот охват на 26% больше, чем у sRGB, и покрывает 41,8% всех видимых цветов.

BT.2020 – этот цветовой охват любит использовать Sony в своих смартфонах и телевизорах. Он покрывает 57,3% видимых цветов и на 72% шире, чем sRGB

Wide color Gamut – такой охват использует Apple в своих iPhone. Он покрывает 77,6% видимого цветового спектра.

Частота обновления экрана смартфона

Частота обновления экрана – это то, с какой скоростью может меняться картинка на экране в секунду. Обычное значение – 60 Гц. Это значит, что за секунду картинка отрисуется 60 раз. В смартфонах можно встретить значение 90 Гц, а Apple, Sharp делают 120 Гц. У Xiaomi в смартфоне Black Shark 2 частота обновления экрана 240 Гц. Благодаря высокой частоте обновления, анимация на экране выглядит плавнее. На видео ниже – экран 60 Гц и 120 Гц, видео снято с частотой 240 кадров в секунду.

Заключение

Кажется, охватил основные характеристики экранов. В комментариях пишите, что я забыл, что надо добавить. Какие параметры экранов вызывают у вас вопросы.

Какая технология лучше IPS или LTPS?

В каждом электронном устройстве есть дисплей, который состоит из 4 вещей: сенсорного экрана, прослойки из воздуха или клея, матрицы, источника света. От матрицы зависит то, как будет отображаться графика, яркость, разрешение экрана его время отклика — это то, за сколько миллисекунд будет выполнено какое-нибудь действие. Её вставляют в экраны для того, чтобы у него были пиксели — точки, которые передают цвета, чтобы получить изображение.

Читать еще:  Нету панели управления Nvidia что делать

Матрицы делают по трём технологиям: TN, IPS, LTPS. Первая устарела и не используется, а 2 следующие популярны. Вот информация о них.

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.

LTPS — это технология, в которой используется низкотемпературный поликристаллический кремний. Он представляет из себя кристаллы кремния размером 0,1 микрон. Чтобы сделать кремний поликристаллическим, его осаживают специальным газом, а затем отжигают температурой 900 градусов. После этого кремний ещё раз обжигают лазером, после чего его плёнка становится поликристаллами.

У этой матрицы меньше время отклика за счёт высокой активности электронов. Она равна 200 см 2 /см, а у IPS только 100. Разница во времени человек не ощущает на себе, но если дать ему два разных дисплея, то он скажет, что LTPS чувствительнее.

Низкотемпературная технология отличается от других тем, что:

  • Она делается из меньшего количества деталей.
  • У неё низкое потребление энергии. Экраны меньше разряжают аккумулятор или потребляют тока.
  • Электроны быстрее реагируют. Телефоны с таким дисплеем лучше реагируют на нажатия.

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.

Технологии похожи по принципу производства. Но между ними есть различия, которые отражаются на их устройстве, а, значит, производительности. Теперь о разнице между ними:

Количество элементов

Производителям важно, каким образом изготавливаются их матрицы. Они стремятся, чтобы производство было проще. Поэтому, при разработке учитывается количество компонентов.

Все схемы IPS матрицы находятся непосредственно на поверхности. От неё идёт 4 тысячи контактов для соединения с драйвером. А у LTPS их меньше 200 за счёт того, что часть схем расположено на стекле. Это сделало производство проще и быстрее.

Вместе с уменьшением контактов, появилась возможность уменьшить размеры. Это увеличивает варианты применения экрана с этой технологией.

Скорость отклика

У низкотемпературного дисплея скорость отклика в 2 раза выше, чем у IPS. Это происходит за счёт лучшей подвижности электронов и упрощённого устройства дисплея. За счёт скорости отклика он становится чувствительнее.

LTPS — это “продвинутая” версия IPS. Для неё используется другой материал — низкотемпературный поликристаллический кремний, который больше обрабатывается, прежде чем вставляется в матрицу. 20-кратная разница количества контактов и вынос части схем на стекло тоже повлияли на цену.

Сейчас экран с IPS матрицей стоит 1,5 тысячи рублей, а LTPS — от 5 тысяч. Притом диагональ экранов одинаковая.

Какую технологию выбрать

В LTPS исправили недостатки IPS. Они быстрее, проще устроены, легче в производстве. Технология потребляет меньше энергии. Но их стоимость начинается от 5 тысяч рублей.

IPS матрицы уступают LTPS, но это не значит, что они плохие. Кроме скорости отклика, они похожи. У них одинаковая яркость. Тем более, производят их с одинаковыми разрешениями. А стоят от 1.5 тысячи.

Дисплеи с этими технологиями практически не отличаются, кроме цены.

Какая технология экрана лучше — IPS или LTPS

Чтобы остановить свой выбор на LTPS или IPS2, следует подробно рассмотреть принцип каждой технологии.

IPS экран — описание технологии

Этот тип экрана представляет собой жидкокристаллическую матрицу, в которой кристаллы находятся в одной плоскости между поляризатором и подложкой.

Когда кристаллы не получают напряжения, они излучают черный цвет, когда же происходит работа, они разворачиваются на нужный угол и пропускают требуемое количество света. Так как все происходит на одном уровне, такие панели одинаково выглядят под различными углами.

IPS-экран составлен из 4 частей:

  • фильтр, регулирующий оттенок пикселя с его яркостью и находящийся на противоположных сторонах дисплея.
  • жидкие кристаллы, меняющие свою форму при подаче энергии.
  • электроды, которые имеют способность изменять яркость кристаллов.
  • лампа, подающая свет на экран дисплея.

Благодаря этим параметрам данный тип экрана показывает цвета и оттенки точными и насыщенными.

Устройством с подобным дисплеем можно пользоваться в солнечный день, так как яркость панели способна пересилить солнечные лучи.

Плюсы и минусы IPS-дисплеев

Как и всех технологий, этот экран обладает своими преимуществами и недостатками. Рассмотрим их подробнее.

Преимущества матриц IPS

Дисплеи обладают следующими положительными характеристиками:

  1. Доступность для всех пользователей. После завершения работ над дисплеем IPS он обладал довольно высокой ценой. Однако производящие компании смогли понизить стоимость технологии, благодаря чему жидкокристаллическую панель можно приобрести всего за 10 долларов.
  2. Повышенный уровень передачи цветов. В том случае, если производитель дисплея установил высокие показатели точности, пользователи смогут просматривать на телефоне фото и видео в высоком качестве и оттенках, максимально приближенных к реальности.
  3. Небольшое энергопотребление. Отличием кристаллов является экономичность, они практически не тратят заряд батареи. При этом большая часть напряжения будет идти на светодиоды подсвечивающей части.
    Из-за определенного потребления заряда, жидкокристаллический дисплей способен обеспечить работу, независимо от занятия человека — будь то посещение интернета, просмотр видео или изображения.
  4. Большой срок службы. Компании-изготовители утверждают, что производимые экраны почти не изнашиваются. Именно поэтому панели IPS служат гораздо больший временной промежуток, чем аналогичные технологии. Прийти в негодность могут только светодиоды освещения, но и их срок службы измеряется в десятки тысяч часов работы.

Из-за своих положительных качеств экран IPS завоевал популярность среди пользователей и высокий рейтинг на рынке дисплеев.

Недостатки IPS матриц

Данный экран обладает следующими минусами:

  1. Небольшая степень контрастности. Особенно сильно это будет заметно во время преобладания черного цвета. Эта особенность создается из-за того, что пиксели матрицы не прекращают работу независимо друг от друга.
    Поэтому вместо черного цвета появляется сероватый оттенок. Также происходит и с другими пикселями — уровень контрастности слабый.
  2. Маленькая скорость отклика. Этот недостаток не проявляется при взаимодействии с основными задачами, но его можно заместить при выполнении работ с VR-контентом. Это проявится и в небольшой частоте при смене кадров, и в меньшей точности картинки.
  3. Увеличенные терминалы. Для того чтобы поместить в дисплей все компоненты производителю требуется уменьшить тонкость технологии, что скажется на толщине экрана.

Эти недостатки не слишком затрудняют работу с устройством, а многие пользователи вообще не придают им значения.

LTPS-экран — описание технологии

Аббревиатуру расшифровывают как Low Temperature Poly Silicon, что в переводе на русский язык означает низкотемпературный поликристаллический кремний.

С помощью этой технологии аморфный кремний можно перевести в поликристаллический вид не используя при этом большие перепады температур, которые могут причинить вред стеклянной подложке. При этом процессе используется эксимерный лазер. Уровень температуры при этом не выходит за границу в 400 градусов.

В итоге производятся управляющие части, которые обладают не только повышенной скоростью, но и меньшими размерами. Из-за этого плотность пикселей дисплея увеличена, а потребление заряда батареи снижена.

Кроме повышенной скорости, новая технология способна формировать интегральные схемы. Это происходит в рамке единого цикла работы и позволяет избавиться от лишних проводников и контактов, что уменьшает площадь управляющих частей. Также это увеличивает надежность системы.

LTPS панели составляют почти 40% от рынка матрицы, при этом теснят многие аналогичные экраны. Это обусловлено положительными характеристиками дисплея, которые отвечают требованиям пользователей.

Плюсы и минусы дисплеев LTPS

Дисплеи LTPS обладают следующими положительными и отрицательными сторонами.

Преимущества LTPS-матриц

Производители матрицы устранили минусы, которыми обладают ЖК-экраны и позаботились об особенностях панели:

  1. Свечение пикселей отдельно друг от друга. У этих экранов каждый кристалл управляется независимо от других частей и при этом представляет собой источник света. При отображении смешанных цветов пиксель может выдать повышенную степень яркости, а при воспроизведении темного цвета кристалл перестает светиться.
    Поэтому подобные дисплеи показывают улучшенную контрастность и степень черного тона.
  2. Быстрая реакция. На светодиодной матрице быстрота отклика кристалла гораздо выше, чем у аналогичных моделей. Панели способны показывать динамичное изображение с повышенной частотой смены кадров. При этом картинка становится более гладкой. Это преимущество при работе с играми и VR.
  3. Энергия потребления снижается при демонстрации темных оттенков. Так как каждый пиксель отображает свет независимо от других, его цвет зависит от яркости. Поэтому при демонстрации темного цвета панели будут потреблять меньше заряда батареи. Однако, при отображении светлых оттенков LTPS-матрица будет расходовать больше энергии.
  4. Небольшая толщина. Дисплей не оснащен слоем, который рассеивает лучи подсветки на жидкие кристаллы. Поэтому панель имеет малую толщину. Благодаря этому размеры телефона можно уменьшить, а надежность и емкость батареи оставить прежними или увеличить.

Устранение минусов позволило матрице завоевать популярность среди пользователей.

Недостатки LTPS матриц

Дисплеи обладают следующими минусами:

  1. Синева экрана. Приобретая устройство с LTPS экраном, следует сделать выбор между голубизной светлых оттенков и широтно-импульсивной регулировкой степени яркости. Это происходит из-за того, что синие кристаллы при постоянном свечении чувствуются сильнее, чем зеленые и красные пиксели.
    Это исправляется при помощи ШИМ-регулировки, но тогда будет другой дефект. При максимальном уровне яркости дисплея частота фиксации достигает 250 Гц. Данный показатель не влияет на глаза и располагается на границе восприятия. При этом снижение степени подсветки приведет к уменьшению частоты ШИМ.В результате на небольших уровнях мерцания частота будет равняться 60 Гц, что приведет перенапряжению глаз.
  2. Выгорание синего цвета. Проблема заключается в синих светодиодах. Они служат несколько меньше, чем зеленые или красные светодиоды, поэтому через определенный период времени произойдет искажение передачи света. Экран будет желтеть, а баланс белого сдвинется в сторону теплых оттенков. Цветопередача ухудшится.
  3. Эффект памяти. Так как пиксели выгорают, места на дисплее, отображающие статичное изображение, например часы или значок сети, с течением времени будут терять свою яркость. Из-за этого элемент не будет отображаться на экране.
  4. PenTile. Данная система не является основным минусом матрицы, однако доставляет некоторые неудобства пользователям.
Читать еще:  Частота видеопамяти на что влияет

Структура PenTile содержит в себе разное количество синих, красных и зеленых пикселей. Эту систему используют, чтобы компенсировать недостаток синих пикселей при их выгорании. Но при использовании есть явный минус — четкость изображения снижается, особенно это заметно в VR-гарнитуре.

Большинство недостатков LTPS дисплеев можно свести к одному – ухудшение синего цвета. Многие пользователи просто не обращают на это внимание, прекрасно управляясь с этой матрицей.

Что лучше LTPS или IPS2

Прежде чем перейти к определению лучшей матрицы, требуется узнать, какие между ними сходства и различия.

Общие черты

Дисплеи сделаны из кремния. Именно из этого вещества делают жидкие кристаллы, которые меняют положение согласно управляющему электроду. Изготовители выбрали кремний, так как он имеет следующие полезные признаки:

  • рабочая температура достигает 200 градусов;
  • материал хорошо переносит холод;
  • если добавить некоторые примеси, он будет проводить ток;
  • материал прост в обработке;
  • в природе кремний имеется в больших количествах, чем другие полупроводники.

Обе матрицы имеют большой угол обзора. Дисплей помогает пользователю с комфортом расположиться перед телевизором, компьютером или телефоном, разглядывая изображение.

Похожее строение. Обе технологии сделаны почти по одному принципу, в их состав входят фильтры, кристаллы, светодиоды и электроды.

Матрицы имеют разное количество элементов. Компаниям важно, как изготовляются дисплеи, поэтому стремятся к максимальному упрощению процесса. Именно поэтому при изготовлении учитываются количество всех частей технологии.

Схемы IPS дисплея находятся на верхней части экрана. От них идет 4 000 контактов для объединения с драйвером. У LTPS некоторые схемы расположены непосредственно на стекле, поэтому количество контактов меньше на 200. Благодаря этому производить их стало легче.

Уменьшение числа контактов привело к уменьшению габаритов панели. Это увеличило способы применения дисплея.

Разные скорости отклика. У LTPS реакция в 2 раза превышает отклик IPS. Происходит это за счет более простого устройства и большей динамичности электронов.

Различающиеся цены. Дисплей LTPS больше подвержен обработке, чем IPS. Благодаря этому увеличивается его чувствительность. Кроме того, на цену влияет количество контактов, и вынос некоторых схем прямо на стекло.

Какую технологию выбрать

Недостатки и дефекты IPS исправлены в модели LTPS. Они проще, быстрее и удобнее. При этом подобные дисплеи потребляют меньшее количество заряда батареи. Их стоимость начинается от 5 000 рублей.

IPS экраны по некоторым параметрам уступают LTPS, но это не означает, что ими нельзя пользоваться. Эти панели имеют большее разрешение и лучшую цветовую настройку. При этом их стоимость начинается от 1 500 рублей.

Матрицы практически не имеют различий, кроме стоимости.

Что такое LTPS дисплей в смартфоне и в чем его преимущества

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.

Суть проблемы

Когда на смену NT+film матрицам пришли IPS, они обладали массой преимуществ, за исключением одного: TFT транзисторы в них имели в качестве основы так называемый аморфный кремний (a-Si).

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:

  • Высокое энергопотребление.
  • Большие физические размеры транзистора управляющей матрицы.
  • Крупные субпиксели, не позволяющие добиться высокого разрешения.

Получить монокристаллический кремний, обладающий высокой подвижностью электронов, на стеклянной подложке оказалось невозможно, из-за того, что для этого требовалась высокая температура, превышавшая точку плавления стекла.

Что такое LTPS

Данная аббревиатура расшифровывается как Low Temperature Poly Silicon – низкотемпературный поликристаллический кремний.

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.

Интегрированные драйверы

Новая технология дает возможность в рамках единого цикла формировать на той же стеклянной подложке интегральные схемы.

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.

Альтернатива

Еще одной попыткой увеличить подвижность электронов стали дисплеи IGZO, разрабатываемые японской компанией Sharp. Их создатели вообще решили отказаться от кремния, заменив их сложным оксидом индия-галлия-цинка.

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%.

В заключение

Следует понимать, что LTPS технология сама по себе не привязана к конкретному источнику света. Она используется только для формирования управляющих матриц, которые подходят как для LCD, так и для OLED дисплеев.

Но при этом данная аббревиатура обычно ассоциируется всё-таки именно с ЖК экранами, заменяя традиционную IPS.

Ltps или ips что лучше

Выбирая новый смартфон, многие часто обращают внимание не только на дизайн и функциональность, но и на его дисплей. Производители пытаются выделить особенности своих смартфонов обозначениями вроде IPS, Retina, AMOLED и TFT, вот только для большинства покупателей это всего лишь набор букв. Попробуем разобраться, чем на самом деле отличаются экраны современных смартфонов.

Сейчас на рынке преимущественно преобладают смартфоны с диагональю экрана от 5 дюймов, и многие ориентируются на этот показатель при покупке гаджета. Вот только качество картинки от диагонали дисплея практически не зависит — здесь важно, какое у него разрешение. Чем оно выше, тем картинка «сочнее».

В 2018 году производители в основном используют разрешение 720 x 1280 (SAMSUNG Galaxy J7 Neo, NOKIA 3 и другие) и 1080 x 1920 (Xiaomi Mi A1, Galaxy A5), при этом некоторые смартфоны вроде HTC U11 и Meizu Pro 7 Plus могут похвастаться разрешением 2560 x 1440 (QHD). Samsung и Sony экспериментировали даже с 3840 x 2160 (4K), но столкнулись с низким временем автономной работы. 540 x 960 (qHD) и ниже сейчас встречается разве что в некоторых бюджетных смартфонах с диагональю 4-4,5 дюйма.

Пиксели имеют значение

Да, зачастую от плотности пикселей (ppi) качество картинки зависит не меньше, чем от разрешения. Так, Apple, например, использует нестандартные разрешения, делая упор на плотность пикселей (Retina). В компании утверждают, что человеческий глаз не может разглядеть пиксели с расстояния 30 см, а значит делать плотность пикселей свыше 400 ppi не имеет смысла.

Правда, некоторые производители придерживаются другого мнения и выпускают смартфоны с плотностью пикселей 400-500 ppi и выше. В целом, изображение действительно получается лучше (хотя многие не заметят разницу с 300 ppi). Но главное помнить о соотношении между диагональю экрана, его разрешением и плотностью пикселей: при 4-5 дюймах, например, достаточно HD, а вот выше 5,5 дюймов уже стоит отдавать предпочтение смартфонам с Full HD-дисплеем.

Технологии изготовления экранов

Последние несколько лет в современных смартфонах используются несколько технологий производства матриц.

  • AMOLED (Super AMOLED) — используются органические светодиоды
  • IPS и TN+film — основаны на жидких кристаллах (LCD)

В бюджетниках вроде ZTE Blade A6 MAX широко применяется технология TFT. Она заключается в использовании тонкопленочных транзисторов для работы каждого субпикселя. В матрицах TFT используется аморфный кремний, а в более новых LTPS-TFT — поликристаллический кремний. Последний позволяет уменьшить размер транзисторов и увеличить плотность пикселей.

Принцип работы LCD довольно простой: ток задает угол поляризации света, прикладываясь к молекулам жидких кристаллов, свет проходит через светофильтр и окрашивается в цвет нужного субпикселя. При этом LCD-дисплеи подразделяются на активные и пассивные. К активным матрицам как раз относятся TFT.

Со временем технологию TN сменила IPS (используется в смартфонах среднего ценового сегмента — например, LG Q6): в этом случае управляющие электроды распределены на одной поверхности так, что силовые линии электрического поля могут принять горизонтальную форму. Жидкие кристаллы разворачиваются в одной плоскости при подаче напряжения. «Запертость» ячейки IPS позволяет осуществить цветопередачу без провалов.

В случае с матрицами OLED источником света являются сами субпиксели. Такой подход исключается необходимость во внешней подсветке. В современных флагманах применяется одна из разновидностей OLED — AMOLED (Super AMOLED). AMOLED дисплеи очень хороши для отображения глубокого черного цвета, поскольку для него достаточно лишь отключить светодиоды. К тому же они довольно экономичные, ведь черные участки экрана потребляют минимум энергии.

В сравнении с IPS, AMOLED, конечно, имеет много преимуществ: такие дисплеи ярче, имеют высокую контрастность, улучшенную цветопередачу и меньшую толщину. Этим обусловлено то, что OLED-дисплеи дороже и сложнее в производстве. Даже Apple в конечном счете отказалась от LCD и задействовала OLED-экран в iPhone X. Впрочем, не все смартфоны с AMOLED-экранами дорогие: можно найти и бюджетные решения вроде ASUS ZenFone ZF4 Selfie Pro и NUBIA N2.

Читать еще:  Bnm updater в автозагрузке что это

Что скрывают субпиксели

На качество изображения также влияет расположение (рисунок) субпикселей. У LCD пиксель RGB состоит из трех вытянутых субпикселей, которые обычно выполнены в форме прямоугольника. В AMOLED же используется технология Diamond PenTile — здесь красный, синий и зеленый субпиксели выполнены в форме квадратов. Это позволяет убрать «серость» белого цвета и повысить цветопередачу. Поэтому технология нашла применение в смартфонах Galaxy S8 и Galaxy S8+ от Samsung.

А что дальше?

На самом деле IPS, OLED и AMOLED ( Super AMOLED) — далеко не предел современного смартфоностроения. Сейчас, например, активно разрабатываются экраны QLED, где используются квантовые точки — микроскопические кусочки полупроводников. В этом направлении есть, куда двигаться, но все осложняется тем, что производителей оборудования даже для обычных OLED-дисплеев сейчас очень мало.

Чем отличаются дисплеи для смартфонов: LCD, IGZO LCD, IPS, MLCD+, OLED, SuperAMOLED и другие. Перспективные технологии

Чем отличаются дисплеи для смартфонов: LCD, IGZO LCD, IPS, MLCD+, OLED, SuperAMOLED и другие. Перспективные технологии

Сегодня смартфоны так похожи друг на друга внешне и по техническим характеристикам, что производителям приходится конкурировать в других плоскостях. Одни предлагают топовые камеры, другие – защиту корпуса, а третьи – более качественные экраны, поражающие воображение. Поговорим о популярных технологиях изготовления мобильных дисплеев: LCD, IGZO LCD, MLCD+, OLED и SuperAMOLED.

Рядовой пользователь мобильного устройства не смотрит на дисплей разве что тогда, когда использует смартфон для разговоров. Остальное время его глаза прикованы к картинке на экране. В 2018 году мало просто высокого разрешения (хотя некоторые производители и здесь преуспели) – необходимо сделать цветопередачу максимально реалистичной. Какие технологии для этого используются?

LCD

Liquid Crystal Display, он же LCD, или жидкокристаллический (ЖК) дисплей, знаком нам не только по смартфонам, но и другой электронике – телевизорам и ноутбукам. В основе технологии лежат жидкие кристаллы цианофенила, которые меняют свое положение под действием электрического тока. Вслед за этим меняется и поляризация, то есть эти частички выступают фильтрами, которые пропускают определенный цветовой спектр.

LCD-дисплеи используются в недорогих смартфонах, но далеко не все производители используют эту технологию. Например, в Qualcomm сообщили о том, что они не могут совместить сканеры с LCD-дисплеями, так как для этого требуются дорогие OLED-матрицы.

Преимущества: хорошая фокусировка и четкость изображения, минимум ошибок при сведении лучей, минимум нарушений геометрии, малый вес.

Недостатки: низкие параметры яркости и контрастности, небольшой запас механической прочности.

IGZO LCD

Самое интересное в этой технологии – то, как расшифровывается ее аббревиатура. Indium gallium zinc oxide в переводе означает «Оксид индия, галлия и цинка». Эти вещества стали основой для полупроводникового материала, который используется в качестве канала для тонкопленочных транзисторов. Дебют технологии IGZO состоялся в 2012 году с легкой подачи компании Sharp, которая на выставке в Берлине продемонстрировала первые панели на основе IGZO LCD. Они не требуют постоянного обновления при демонстрации неподвижных объектов, поэтому экономно расходуют энергию аккумулятора, а это важно для современных смартфонов!

Матрица IGZO LCD более тонкая и прозрачная, чем IPS- и LCD-аналоги, не нуждается в дополнительной подсветке и выдает изображение высокой четкости. Это последствия того, что сами транзисторы стали меньше, а электроны в них перемещаются быстрее.

Если первые смартфоны с IGZO LCD-дисплеями выпускала только компания Sharp, то позже ими заинтересовались другие производители. Например, это сделал производитель Meizu, который с небольшим перерывом выпустил два смартфона с аналогичными матрицами: M2 Note и M6 Note.

Преимущества: топовое разрешение, энергоэффективность, быстрый отклик сенсора, максимальные углы обзора, высокие значения яркости и контрастности.

Недостатки: стоимость.

IPS

Первые коммерческие матрицы IPS (in-plane switching) появились в 1996 году благодаря совместным усилиям компаний Hitachi и NEC. Кстати, вторая использует для обозначения этой технологии аббревиатуру SFT – Super Fine TFT. В отличие от LCD-технологии, в IPS применяется иной принцип расположения молекул жидких кристаллов. Последние находятся в одной плоскости и поворачиваются синхронно под действием электрического тока.

Первые IPS-дисплеи имели большое время отклика и высокое энергопотребление, но технология стремительно развивалась, и современные продукты уже лишены этих недостатков.

Преимущества: четкость и естественность цветопередачи, широкие углы обзора (до 178 градусов), высокие значения яркости и контрастности, хорошая детализация мелких объектов, энергоэффективность, доступная стоимость.

Недостатки: замедленная реакция на касания к экрану.

Super AMOLED

Это детище корейской компании Samsung, которая трепетно относится к качеству изображения на своих смартфонах. Интересно, что матрицы Super AMOLED (Active Matrix Organic Light-Emitting Diode) этот производитель ставит не только на флагманские устройства, но и на бюджетные модели. Впервые дисплеи этого типа компания начала использовать в 2009 году, а первые коммерческие смартфоны с ними – Samsung Wave и Samsung Galaxy S – появились в продаже в 2010-м. В основе технологии лежат органические светодиоды, которые используются как светоизлучающие элементы. Управляет ими активная матрица из тонкопленочных транзисторов.

Флагманские Samsung Galaxy S9 и S9+, анонсированные в 2018-м, получили безрамочные SuperAMOLED-дисплеи с разрешением QHD+. По сравнению с матрицами прошлого поколения в них на 13% увеличился уровень яркости, который теперь составляет 1000 нит.

В смартфонах Samsung матрицы этого типа плотно прилегают к самому экрану, поэтому между ними нет воздушной прослойки. Это влияет в первую очередь на компактность конструкции – она тоньше, чем у дисплейных блоков, изготовленных по другим технологиям.

Матрицы Super AMOLED считаются одними из самых экономичных, так как при уменьшении яркости экрана пропорционально снижается их энергопотребление. Цветовой диапазон, который они воспроизводят, на 32% больше, чем у LCD-матриц. Однако при интенсивной работе на максимальной яркости быстро уменьшается срок службы дисплея – учитывайте это, если покупаете смартфон на 3-4 года.

Преимущества: энергоэффективность, малая толщина экрана, максимальные углы обзора, насыщенные реалистичные оттенки, достойное поведение под прямыми солнечными лучами, высокая контрастность и яркость изображения, время отклика – около 0,01 мс.

Недостатки: хрупкость, быстрое выгорание пикселей, преобладание фиолетового и синего оттенка при низких значениях яркости.

Наряду с Super AMOLED в Samsung используют матрицы Super AMOLED Plus. У них меньше зернистость изображения и лучше цветопередача. Этого компании удалось достичь благодаря технологии Real-Stripe.

MLCD+

Второе название этой технологии – M+ LCD. Такие дисплеи отличаются от LCD-решений белым пикселем, который добавила компания LG. Впервые она сделала это в 2015 году в своей новой линейке телевизоров. Позже появилась информация о выходе в свет смартфона LG G7 ThinQ с экраном, изготовленным по аналогичной технологии.

Белый цвет дополнил тройку ранее используемых субпикселей: красного, зеленого и синего. Меняя прозрачность белого субпикселя, можно добиться большего количества комбинаций оттенков. Это максимально приближает качество такого изображения к тому, что получено с помощью матрицы Super AMOLED.

Летом 2018 компания Apple заявила о том, что планирует использовать дисплеи MLCD+ в новых смартфонах iPhone.

Преимущества: энергоэффективность, высокая контрастность, малая толщина.

Недостатки: зернистость, низкая надежность.

OLED

Органический светодиод, он же OLED (organic light-emitting diode) – технология, которая основа на применении органических полимеров многослойной структуры. Они излучают собственный свет при прохождении электрического тока, в то время как в LED LCD для субпикселей используется внешняя подсветка. По этой же причине OLED-панели получаются более компактными, чем LCD.

OLED-дисплеи сохраняют естественную цветопередачу изображения под любым углом просмотра и главное – не нуждаются в дополнительной подсветке. Матрицы этого типа считаются менее вредными для глаз, так как в них применяется выборочная подсветка. Светодиоды включаются только на том участке, где это необходимо.

Преимущества: быстрый отклик, высокая контрастность, естественная цветопередача.

Недостатки: высокая стоимость, малый срок службы некоторых люминофоров (преимущественного синего цвета).

OLED-матрицы часто используются в «умных» часах и фитнес-браслетах. Чаще всего это монохромные панели с хорошей контрастностью и экономичным использованием энергии. Во многом именно это позволяет модным гаджетам работать без подзарядки от нескольких дней до пары недель.

Какие технологии набирают популярность?

Маловероятно, что вы слышали о технологии Micro-LED (она же ILED), а между тем она имеет все шансы стать популярной через несколько лет. В отличие от OLED, Micro-LED работает на базе неорганического светодиода. Ожидается, что производители смартфонов заинтересуются технологией благодаря ее преимуществам: высокие значения яркости и контрастности, минимальное время отклика, компактные размеры, возможность увеличения плотности изображения до 1500 ppi и низкое энергопотребление. Пока панели Micro-LED сложны в производстве, но в будущем ожидается удешевление процесса.

Технология Quantum Dots (она же QD-LED и QLED) кое-что переняла от жидкокристаллических дисплеев, однако в ее случае мы имеем дело с еще более мелкими кристаллами с эффектом свечения. Матрицы этого типа отличаются естественной цветопередачей, что уже использовала на практике компания Sony, выпустив в 2013 году QD-LED-телевизор. Массовому производству по-прежнему мешает трудоемкость и высокая стоимость производства.

Чем еще отличаются дисплеи мобильных гаджетов?

В экранных модулях последних лет важна не только технология, но и четкость изображения. Пока одни производители смело устанавливают на смартфоны среднего ценового сегмента матрицы с разрешением Full HD (1920×1080) и Full HD+ (2160 х 1080), другие привлекают покупателей 2К и даже 4К дисплеями – с разрешением 2560×1440 и 3840х2160 соответственно. Еще красноречивее о четкости изображения говорит параметр PPI – количество точек на дюйм. Чем их больше, тем менее зернистой будет картинка. Хотя уже в разрешении Full HD на диагонали 5,5 дюймов вы вряд ли сможете рассмотреть отдельные пиксели.

Многие новинки поступают в продажу с 2.5D-дисплеями. Ничего общего с «недотрехмерностью» это обозначение не имеет. Это маркетинговое название фасонной кромки по периметру экрана, которая делает его края более гладкими. В таком дизайне устройство выглядит более премиальным, но добавляет забот владельцу. Теперь ему будет сложно найти качественное стекло, а защитные свойства обычной пленки, которую рекомендуют наклеивать производители, вызывают большие сомнения.

Первыми стекла 2.5D в экранах для смартфонов использовала компания Apple.

Еще более продвинутый вариант – стекло 3D. Оно может быть изогнутым самым непредсказуемым способом – например, по центру (в горизонтальной или вертикальной плоскости) или по краям. Самые яркие примеры смартфонов с 3D-экранами – LG G Flex и Samsung Galaxy Edge.

В скором будущем мы ожидаем появления смартфонов с гибкими складывающимися OLED-дисплеями от Samsung, полностью безрамочных дисплеев и тех, которые занимают всю лицевую поверхность устройства. Скоро ли они станут популярными? Увидим через 2-3 года.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector