LCD, TFT, IPS, AMOLED, P-OLED, QLED – список технологий, по которым изготавливают матрицы смартфонов, постоянно пополняется. Запутаться в этих аббревиатурах легко даже гику, не говоря уже о простом пользователе. Сегодня мы доступным языком объясним, в чем между ними разница, а также какими преимуществами и недостатками обладает каждый из них.
Существует две базовые технологии, на основе которых и создается большинство дисплеев современных смартфонов. Это LCD и OLED. Все остальные виды и наименования – это всего лишь их производные. Нам же остается разобраться, какие относятся к первому типу, а какие – ко второму.
LCD
LCD (Liquid Crystal Display) – жидкокристаллические экраны, получившие повсеместное распространение: их используют в телевизорах, мониторах, смартфонах и т.д. Жидкие кристаллы, которые лежат в основе технологии обладают двумя важнейшими свойствами: текучестью и анизотропностью.
Анизотропность – это способность кристалла изменять свои свойства в зависимости от своего расположения в пространстве.
В экранах эта особенность используется для управления светопроводимостью. С помощью транзисторов на ЖК-матрицу подается ток, который изменяет ориентацию кристаллов. Затем на них падает свет, проходящий через несколько фильтров, и в результате на экране появляется пиксель нужного цвета. Отметим, что для всех ЖК-экранов требуется источник подсветки: внешний (например, солнечные лучи) или встроенный (например, светодиоды).
К LCD-матрицам смартфонов относятся: TN, IPS, PLS, а также их многочисленные модификации. Однако прежде чем мы перейдем к видам матриц, необходимо разобраться с аббревиатурой TFT, которая встречается как отдельно, так и в различных сочетаниях, например, TFT LCD или TFT IPS.
TFT (thin-film transistor) – это разновидность LCD-дисплеев, в которых для управления жидкими кристаллами используется активная матрица: в ее конструкцию входят тонкопленочные транзисторы. Сразу стоит сказать, что абсолютно все современные гаджеты с LCD, а также AMOLED-дисплеями имеют активную матрицу: пассивная - практически не используется.
То есть, если мы говорим про IPS, TN или VA /MVA/PVA, то подразумеваем, что все они относятся к TFT LCD дисплеям.
TN+film
TN + film (Twisted Nematic + film) – одна из самых первых технологий изготовления матриц. Самая простая технология. Предназначена для создания панелей начального уровня. На сегодняшний день панели TN + film - самые дешевые. Свое названием получила за характерное расположение кристаллов, которые закручиваются в спираль. Чаще всего такие матрицы называют просто TN.
Преимущества:
- малое время отклика – 16 мс (на заре технологии это был рекордный показатель среди всех видов матриц);
- низкая стоимость производства.
Недостатки:
- небольшие углы обзора;
- низкий уровень контрастности;
- низкий уровень цветопередачи.
IPS
IPS (in-plane switching) – в таких экранах кристаллы при получении электрического импульса не скручиваются в спираль, а поворачиваются перпендикулярно своему начальному положению. Эта особенность позволила увеличить угол обзора практически до максимального – 178 градусов. Таким образом, IPS дисплеи пришли на смену TN, однако и у них есть свои недостатки.
Преимущества:
- максимальные углы обзора – до 178 градусов;
- естественная цветопередача, включая практически идеальный черный цвет;
- высокий уровень контрастности.
Недостатки:
- высокая стоимость по сравнению с TN;
- время отклика (в ранних IPS-дисплеях) было выше, чем у TN.
PLS
Фирменная разработка Samsung, которая представляет собой улучшенную версию IPS, предназначенную для массового рынка, но по ряду причин неподходящую для профессиональных устройств.
Преимущества:
- высокая плотность пикселей;
- широкий угол обзора до 178 градусов;
- низкое время отклика;
- низкое энергопотребление;
- высокая контрастность;
- более низкая стоимость производства (на 15% ниже по сравнению с IPS-матрицами).
Большинство недостатков IPS-технологии в настоящее время устранены. На скриншотах ниже можно увидеть эволюционный путь, который она успела пройти.
Развитие технологии IPS фирмой Hitachi
Развитие технологии IPS фирмой LG
OLED
В OLED-матрицах (Organic light-emitting diode) вместо жидких кристаллов используются органические светодиоды, которые не требует подсветки. При подаче на них электрических импульсов они сами начинают светиться.
В свою очередь OLED по способу управлению диодами делится на PMOLED (Passive Matrix) и AMOLED (Active Matrix), причем первая в новых смартфонах практически не используется.
В AMOLED для управления диодами используется вышеупомянутые тонкопленочные резисторы (технология TFT).
Разновидностью AMOLED матрицы являются SUPER AMOLED (маркетинговая "фишка" компании Samsung) – в подобных экранах отсутствует воздушная прослойка между сенсорным слоем экрана и матрицей. В случае с IPS-матрицами такая «безвоздушная» технология называется OGS (One Glass Solution). Хотя это скорее конструктивная особенность и выделять в отдельный тип матриц SUPER AMOLED нельзя.
Еще один подвид AMOLED это P-OLED матрицы. Они отличаются наличием пластиковой подложки экрана (в AMOLED используется стеклянная). Благодаря этому у производителей появилась возможность создавать изогнутые экраны.
Преимущества:
- меньшие габариты и вес по сравнению с LCD-дисплеями;
- низкое энергопотребление;
- не требуют подсветки;
- высокая контрастность;
- мгновенный отклик;
- возможность изменять форм-фактор экранов (гибкие дисплеи);
- большие углы обзора близкие к максимальным (180 градусов);
- большой диапазон рабочих температур (от -40 градусов до +70).
Недостатки:
- маленький по сравнению с ЖК-дисплеями срок службы;
- высокая стоимость;
- чувствительность к воздействию влаги.
Однако по мере развития технологии, минусы OLED-дисплеев постепенно исчезают.
"Уникальные" Retina и Super Retina дисплеи, которыми оснащаются iPhone, к технологии производства матриц никакого отношения не имеют. Это всего лишь маркетинговый ход компании. На самом деле в «яблочных» смартфонах используются все те же IPS и OLED-матрицы.
Заключение
На данный момент разница (цветопередача, контрастность, углы обзора, энергоэффективность и др. показатели) между LCD и OLED-экранами стремительно сокращается. Однако намечается следующий тренд: ЖК-экраны постепенно устаревают и уступают OLED-дисплеям. А те в свою очередь эволюционируют в Micro-LED и QLED-дисплеи. Пока эти технологии дороги в производстве и находятся в зачаточном состоянии, но возможно уже в ближайшем будущем вся электроника будет оснащаться именно такими экранами.