LCD, OLED, Super AMOLED, IPS, Retina або IGZO? Порівнюємо екрани в смартфонах

Глобальні бренди щороку рапортують про створення нових матриць та технологій із химерними назвами, але що ж ховається під цими назвами? Про це сьогодні й говоритимемо. Окрему увагу приділили тому, щоб виділити плюси та мінуси кожного типу екранів.

Зміст:

Різновиди екранів за типом матриці:

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

Типи транзисторів, що використовуються в екранах.

Інші типи дисплеїв.

Підсумки.

Види екранів за типом матриці

На момент написання статті поширені 2 технології: LCD та OLED. У свою чергу кожна з них має кілька різновидів, які суттєво відрізняються між собою. Ми докладно розписали плюси та мінуси найпопулярніших типів, а також коротко згадали про екрани телефонів, які зустрічаються не так часто.

LCD

LCD – це загальний термін, котрий вказує на те, що екран розроблено на основі рідких кристалів. При цьому РК-дисплеї можуть бути зроблені за різними технологіями, що зумовлює поділ на типи матриць: TN, IPS, VA і QLED.

IPS

IPS – підвид РК-екранів, у якому кристали забезпечують рівномірне розсіювання світла, а кути огляду IPS-дисплеїв наближені до 178°. При гострих кутах огляду (150+°) кольори можуть ставати тьмянішими, але не спотворюються. Недоліком є час відгуку, який зазвичай становить 5-10 мс.

З дисплеями IPS використовується інтенсивне підсвічування, через що можуть виникати пересвічені зони, у яких чорний колір буде менш глибоким. Проблема більш характерна для телевізорів та моніторів, але смартфон також бажано перевірити на наявність засвічувань.

Плюсом сильного підсвічування є висока яскравість: комфортніше працювати вдень і кольори виглядають більш насиченими.

PLS

PLS (Plane-to-Line Switching) – підвид IPS-екранів, розроблений компанією Samsung.

За словами розробників перевагами PLS у порівнянні з IPS є:

• на 10% більша яскравість (може досягати 1100 ніт);
• дешевше на 15% (ця перевага є потенційною, і на практиці мало відбивається на ціні смартфонів);
• покращені кути огляду;
• покращена кольоропередача (підтримка 100% sRGB);
• глибокий чорний колір.

OLED

Матриці OLED кардинально відрізняються від LCD: у них відсутні рідкі кристали, а підсвічування є частиною матриці. Причому кожен субпіксель підсвічується окремим світлодіодом.

Це дає кілька позитивних ефектів:

• немає протікань світла;
• для OLED нормальною ситуацією є контрастність 1000000:1, а у рідкокристалічних матриць вона зазвичай становить 1000:1–3000:1;
• дисплеї OLED мають дуже глибокий чорний колір.

Додатковими перевагами OLED у порівнянні з РК-дисплеями є:

• покращена кольоропередача;
• більша енергоефективність.

Головний мінус технології OLED – вигоряння пікселів. У органічних світлодіодів обмежений ресурс роботи, а тому з часом деякі з пікселів стають помітно тьмянішими за сусідів. Зазвичай ефект з'являється у місцях виведення статичної картинки, наприклад, елементів інтерфейсу. Вигоряння стає менш помітним у нових версіях OLED-екранів, але не можна сказати, що проблема вирішена остаточно.

Ще одна проблема: при зменшенні яскравості може виникати мерехтіння екрана OLED. Це пов’язано з тим, що органічні світлодіоди завжди працюють із однаковою потужністю, і щоб зменшити яскравість, застосовується ШІМ – широтно-імпульсна модуляція.

Мерехтіння зазвичай непомітне неозброєним оком, але у випадку тривалої роботи воно може призводити до швидкої втоми очей, а іноді – до головного болю. Деякі виробники намагаються боротися з цим ефектом. Наприклад, смартфони Xiaomi підтримують технологію DC Dimming, яка зменшує мерехтіння. У iPhone ефект ШІМ відсутній при яскравості 50-100%, але починає з'являтися, якщо встановити показник менше 50%.

Висока ціна також є мінусом дисплеїв OLED, але в наш час можна знайти навіть бюджетні та середньобюджетні смартфони з такими екранами. Тобто різниця з LCD не така значна.

AMOLED

AMOLED – OLED-екран з активною матрицею (Active Matrix OLED), який є запатентованою торговою маркою Samsung. Головною відмінністю від звичайних дисплеїв OLED є використання плівкової підкладки у якості основи, що робить екран тонким і гнучким.

Ще одна особливість AMOLED-екранів: збільшена кількість субпікселів. Замість стандартних 3, їх може бути 8 або 12 в залежності від версії. Це ті самі червоні, зелені та сині фільтри, але зміна їхньої форми, розміру та розташування підвищує якість передачі кольору. Наприклад, Super IPS здатна передавати на 32% менше відтінків.

Якщо ви шукаєте ігровий смартфон, то зверніть увагу на моделі з матрицями AMOLED, оскільки вони мають відгук менше 1 мс.

Недоліком є менша ніж у конкуруючих технологій яскравість, тому деякі користувачі відзначають, що комфорт використання знижується при денному освітленні. Також, екрани AMOLED як і звичайні OLED схильні до вигоряння та мерехтіння ШІМ.

Компанія Samsung постійно покращує цю технологію, тому на ринку є підвиди AMOLED-матриць:

• Super AMOLED. Між сенсором та матрицею відсутній прошарок повітря. Це дозволило підвищити яскравість та знизити ймовірність появи відблисків при прямому потраплянні світла на дисплей.
• Super Amoled Plus. Покращена передача кольору за рахунок використання 12 субпікселів.
• Dynamic Amoled. Екран підтримує технологію HDR10+, завдяки якій вдалося досягти стандарту передачі кольору 100% DCI-P3.
• Dynamic Amoled 2x. Частота оновлення підвищена до 120 Гц, завдяки чому підвищується чіткість рухливих зображень, контрастність і яскравість.

Retina Display

Retina – екрани, якими оснащуються гаджети Apple. Головною особливістю даних дисплеїв є висока щільність пікселів та використання загартованого скла Gorilla Glass.

Retina – це маркетингова назва, тому за нею стоїть мало конкретики. Наприклад, Retina на айфонах має щільність пікселів щонайменше 326 ppi, на iPad – 264 ppi, на MacBook – 221 ppi, на iMac – 218 ppi.

Тип матриці, який використовується для виготовлення екрану, змінювався з часом: Retina та Liquid Retina створені на базі IPS, починаючи з моделі Super Retina, виробник перейшов на OLED.

Найсучасніша версія – Super Retina XDR. Даний тип екранів виділяється підтримкою XDR (покращеною версією HDR), тобто може працювати в екстремальному динамічному діапазоні, що дозволяє досягати яскравості 1600 кд/м² і контрастності 1 000 000:1.

Як тип транзисторів впливає характеристики екрана смартфона

Одним із ключових елементів LCD та OLED екранів є керуючі транзистори. Матриці одного типу і з однаковими фізичними параметрами можуть видавати різне зображення в залежності від використаних транзисторів:

• TFT. Тонкоплівкові транзистори використовують у більшості сенсорних екранів. Плюсами технології є доступна ціна та швидкий відгук. Головний мінус: транзистори TFT є відносно великими, тому для подібних екранів максимальна роздільна здатність зазвичай – Full HD, лише в деяких випадках – Full HD+.
• LTPS (іноді LTPS-TFT). Різновид TFT з меншим часом відгуку та меншим енергоспоживанням. Ще один плюс: LTPS-транзистори мають менший розмір, і як наслідок дозволяють створювати смартфони з роздільною здатністю 2К та більше. Головний мінус – менший термін служби, ніж у TFT.
• LTPO (Apple) та HOP (Samsung). Транзистори LTPS, виготовлені із застосуванням оксидної плівки, в яких реалізовано динамічне оновлення екрану, що знижує споживання енергії на 15-20%.

Примітка: ідея використання оксидів для транзисторів не є новою. Ще на початку 2000-х помітили, що використання оксидів при виготовленні стандартних транзисторів TFT дозволяє покращити характеристики екранів без внесення змін до їх будови. Так з'явилися екрани IGZO, які вигравали за рахунок часу відгуку, економічності, роздільної здатності. Але через високу ціну вони не знайшли широкого поширення і в наш час не використовуються.

На початку 2020-х компанія Apple і Samsung повернулася до ідеї використання оксидів, застосувавши технологію до транзисторів LTPS. Це призвело до появи LTPO та HOP.

Інші типи екранів телефонів:

• Super LCD. Рідкокристалічні екрани, в яких відсутній прошарок повітря між сенсором та матрицею. Завдяки цьому дисплей менш схильний до виникнення відблисків, що підвищує комфорт роботи вдень.
• OGS. Екрани, в яких матриця, скло та сенсор склеєні між собою. Використовуються у деяких захищених смартфонах.
• CSTN. Прості у виготовленні та дешеві матриці. Мають високий час відгуку – до 100 мс і посередні кути огляду – 120-140°, тому застосовуються тільки в кнопкових телефонах.
• P-OLED. Версія Amoled від компанії LG. (Не варто плутати з PMOLED – пасивними OLED-матрицями, які у смартфонах не використовуються.)
• Fluid AMOLED. Ексклюзивна назва екранів Dynamic Amoled 2x для смартфонів OnePlus.

Підсумки

Під абревіатурами, якими підписують екрани смартфонів, бувають зашифровані дуже різні особливості. У більшості випадків йдеться про технологію, за якою виготовлено матрицю. У деяких випадках це виключно рекламний хід.

Тому при виборі на назву можна звернути увагу, але важливіше дивитися на конкретні параметри: роздільну здатність, щільність пікселів, яскравість, контрастність.