LCD, OLED, Super AMOLED, IPS, Retina или IGZO? Сравниваем экраны в смартфонах

Глобальные бренды ежегодно рапортуют нам о создании новых матриц и технологий с причудливыми названиями, но что же скрывается под этими названиями? Об этом сегодня и будем говорить. Отдельное внимание уделили тому, чтобы выделить плюсы и минусы каждого типа экранов.

Содержание:

Разновидности экранов по типу матрицы:

• LCD (Super LCD, IPS, PLS)
• OLED (Amoled, Super Amoled, Super Amoled Plus, Dynamic Amoled)
• Retina Display

Типы транзисторов используемых в экранах.

Другие типы дисплеев.

Итоги.

Виды экранов по типу матрицы

На момент написания статьи распространены 2 технологии: LCD и OLED. В свою очередь они имеют по несколько разновидностей, которые существенно отличаются между собой. Мы подробно расписали плюсы и минусы самых популярных типов, а также коротко упомянули об экранах телефонов, которые встречаются не так часто.

LCD

LCD – это общий термин, который указывает на то, что экран разработан на основе жидких кристаллов. При этом ЖК дисплеи могут быть произведены по разной технологии, что обуславливает деление на типы матриц: TN, IPS, VA и QLED.

IPS

IPS – подвид ЖК-экранов, в котором кристаллы обеспечивают равномерное рассеивание света, а углы обзора у IPS-дисплеев приближены к 178°. При острых углах обзора (150+°) цвета могут становиться тусклее, но не искажаются. Недостатком является время отклика, которое обычно составляет 5-10 мс.

С дисплеями IPS используется интенсивная подсветка, из-за чего могут возникать пересвеченные зоны, в которых черный цвет будет менее глубоким. Проблема более характерна для телевизоров и мониторов, но смартфон также лучше проверить на предмет засветов.

Плюсом сильной подсветки является высокая яркость: комфортнее работать днем и цвета выглядят насыщеннее.

PLS

PLS (Plane-to-Line Switching) – подвид IPS-экранов, который разработан компанией Samsung.

По словам разработчиков преимуществами PLS в сравнении с IPS являются:

• на 10% большая яркость (может достигать 1100 нит);
• дешевле на 15% (данное преимущество является потенциальным, и на практике мало отражается на цене смартфонов);
• улучшенные углы обзора;
• улучшенная цветопередача (поддержка 100% sRGB);
• глубокий черный цвет.

OLED

Матрицы OLED кардинально отличаются от LCD: в них отсутствуют жидкие кристаллы, а подсветка является частью матрицы. Причем каждый субпиксель подсвечивается отдельным светодиодом.

Это дает несколько положительных эффектов:

• нет протеканий света;
• для OLED нормальной ситуацией является контрастность 1 000 000:1, а у жидкокристаллических матриц она обычно составляет 1000:1–3000:1;
• дисплеи OLED имеют очень глубокий черный цвет.

Дополнительными преимуществами OLED в сравнении с ЖК-дисплеями является:

• улучшенная цветопередача;
• большая энергоэффективность.

Главный минус технологии OLED – выгорание пикселей. У органических светодиодов ограниченный ресурс работы, а потому со временем некоторые из пикселей становятся заметно тусклее соседей. Обычно эффект появляется в местах вывода статической картинки, например, элементов интерфейса. Выгорание становится менее заметным в новых версиях OLED-экранов, но нельзя сказать, что проблема полностью решена.

Еще одна проблема: при уменьшении яркости может возникать мерцание экрана OLED. Это связано с тем, что органические светодиоды всегда работают с одинаковой мощностью, и чтобы уменьшить яркость, применяется ШИМ – широтно-импульсная модуляция.

Мерцание как правило незаметно невооруженным взглядом, но при длительной работе оно может приводить к быстрой усталости глаз, а иногда – к головной боли. Некоторые производители стараются бороться с данным эффектом. Например, смартфоны Xiaomi поддерживают технологию DC Dimming, которая уменьшает мерцание. В iPhone эффект ШИМ отсутствует при яркости 50-100%, но начинает появляться, если выбрать менее 50%.

Высокая цена также является минусом дисплеев OLED, но в наше время можно найти даже бюджетные и среднебюджетные смартфоны с такими экранами. То есть разница с LCD не такая большая.

AMOLED

AMOLED – OLED-экран с активной матрицей (Active Matrix OLED), который является запатентованной торговой маркой Samsung. Главных отличием от обычных дисплеев OLED является использование пленочной подложки в качестве основы, что делает экран тонким и гибким.

Еще одна особенность AMOLED-экранов: увеличенное количество субпикселей. Вместо стандартных 3, их может быть 8 или 12 в зависимости от версии. Это все те же красный, зеленый и синий фильтры, но изменение их формы, размера и расположения повышает качество цветопередачи. Например, Super IPS способна передавать на 32% меньше оттенков.

Если вы ищите игровой смартфон, то обратите внимание на модели с матрицами AMOLED, поскольку они имеют отклик менее 1 мс.

Недостатком является меньшая чем у конкурирующих технологий яркость, поэтому некоторые пользователи отмечают, что комфорт использования снижается при дневном освещении. Также, экраны AMOLED как и обычные OLED подвержены выгоранию и мерцанию ШИМ.

Компания Samsung постоянно улучшает данную технологию, потому на рынке есть подвиды AMOLED-матриц:

• Super AMOLED. Между сенсором и матрицей отсутствует прослойка воздуха. Это позволило повысить яркость и снизить вероятность появления бликов.
• Super Amoled Plus. Улучшенная цветопередача за счет использования 12 субпикселей.
• Dynamic Amoled. Экран поддерживает технологию HDR10+, благодаря которой удалось достичь стандарта цветопередачи 100% DCI-P3.
• Dynamic Amoled 2x. Частота обновления повышена до 120 Гц, благодаря чему повышается четкость движущихся изображений, контрастность и яркость.

Retina Display

Retina – экраны, которыми оснащаются гаджеты Apple. Главной особенностью данных дисплеев является высокая плотность пикселей и использование закаленного стекла Gorilla Glass.

Retina – это маркетинговое название, потому за ним кроется мало конкретики. Например, Retina на айфонах имеет плотность пикселей минимум 326 ppi, на iPad – 264 ppi, на MacBook – 221 ppi, на iMac – 218 ppi.

Тип матрицы, который используется для изготовления экрана, менялся со временем: Retina и Liquid Retina созданы на базе IPS, начиная с модели Super Retina производитель перешел на OLED.

Самая современная версия – Super Retina XDR. Данный тип экранов выделяется поддержкой XDR (улучшенной версии HDR), то есть может работать в экстремальном динамическом диапазоне, что позволяет достигать яркости 1600 кд/м² и контрастности 1 000 000:1

Как тип транзисторов влияет на характеристики экрана смартфона

Одним из ключевых элементов LCD и OLED экранов являются управляющие транзисторы. Матрицы одного типа и с одинаковыми физическими параметрами, могут выдавать разное изображение в зависимости от использованных транзисторов:

• TFT. Тонкопленочные транзисторы используется в большинстве сенсорных экранов. Плюсами технологии является доступная цена и быстрый отклик. Главный минус: транзисторы TFT являются относительно крупными, потому для подобных экранов максимальное разрешение обычно – Full HD, лишь в некоторых случаях – Full HD+.
• LTPS (иногда LTPS-TFT). Разновидность TFT с меньшим временем отклика и меньшим энергопотреблением. Еще один плюс: LTPS-транзисторы имеют меньший размер, и как следствие позволяют создавать смартфоны с разрешением 2К и более. Главный минус – меньший срок службы в сравнении с TFT.
• LTPO (Apple) и HOP (Samsung). Транзисторы LTPS, изготовленные с применением оксидной пленки, в которых реализовано динамическое обновление экрана, что снижает энергопотребление на 15-20%.

Примечание: идея использования оксидов для транзисторов не нова. Еще в  начале 2000-х заметили, что использование оксидов при изготовлении стандартных транзисторов TFT, позволяет улучшить характеристики экрана без внесения изменений в их строение. Так появились экраны IGZO, которые выигрывали по времени отклика, экономичности, разрешению. Но из-за высокой цены они не нашли широкого распространения, и в наше время не используются.

В начале 2020-х компании Apple и Samsung вернулась к идее использования оксидов, применив технологию к транзисторам LTPS. Это привело к появлению LTPO и HOP.

Другие типы экранов телефонов:

• Super LCD. Жидкокристаллические экраны, в которых отсутствует прослойка воздуха между сенсором и матрицей. Благодаря этому дисплей меньше бликует, что повышает комфорт работы днем.
• OGS. Экраны, в которых матрица, стекло и сенсор склеены между собой. Используются в некоторых защищенных смартфонах.
• CSTN. Простые в изготовлении и дешевые матрицы. Имеют высокое время отклика – до 100 мс и посредственные углы обзора – 120-140°, потому используются только в кнопочных телефонах.
• P-OLED. Версия Amoled от компании LG. (Не стоит путать с PMOLED – пассивными OLED-матрицами, которые в смартфонах не используются.)
• Fluid AMOLED. Эксклюзивное название экранов Dynamic Amoled 2x для смартфонов OnePlus.

Итоги

Под аббревиатурами, которыми подписывают экраны смартфонов, бывают зашифрованы очень разные особенности. В большинстве случаев речь идет о технологии, по которой изготовлена матрица. В некоторых случаях это исключительно маркетинговый ход.

Потому при выборе на название можно обратить внимание, но куда важнее смотреть на конкретные характеристики: разрешение, плотность пикселей, яркость, контрастность.