Igzo дисплей что это
Обновлено: 04.07.2024
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.
Последнее время в характеристиках смартфонов все чаще мелькает матрица Sharp IGZO. Данная технология приходит на смену классическим экранам IPS и TN+film, причем не только для дорогих топовых продуктов, но и для дешевых китайских аппаратов.
Поэтому мы решили разобраться, что лучше в итоге для смартфона: IGZO или IPS, или, может быть, столь любимая компанией Samsung технология Super AMOLED? Вообще какие преимущества и недостатки имеет эта сравнительно новая технология от Sharp по сравнению с проверенными временем решениями?
IGZO дисплей: что это такое?
Структура материала матрицы Sharp IGZO, если вы разбираетесь в химии
Главным преимуществом новой технологии является возможность создания недорогих экранов высокой четкости вплоть до 4K UltraHD. Еще в 2014 году Sharp представила на выставке IFA в Берлине дисплей IGZO плотностью пикселей 736 ppi: 2560?1600 точек (WQXGA) при диагонали 4.1 дюйма.
Прототип матрицы Sharp IGZO с диагональю 4 дюйма
А в апреле прошлого года был показан 5.5-дюймовый экран, изготовленный по этой технологии, с разрешением 2160х3840 пикселей (плотность 806 точек на дюйм). Правда Sony, создавая в том же году первый смартфон с экраном 4K UltraHD (Xperia Z5 Premium), отдала предпочтение старой доброй матрице IPS.
IGZO vs IPS: что лучше?
Также технология Sharp позволяет снизить время отклика матрицы и уменьшить размер пикселя. Правда последнее не является по нынешним временам ограничением для IPS и даже TN+film.
Также матрица Sharp IGZO является более тонкой и обладает большей прозрачность. Этот фактор дает возможность делать более яркие экраны и заодно снижать потребление заряда батареи, так как требуется меньшая яркость подсветки дисплея.
Немного истории
Технология IGZO обязана своим появлением разработкам японского профессора Хидео Хосоно, который работал в Токийском технологическом институте. В середине 90-х он синтезировал транзисторы из комбинированного полупроводникового материала, который как раз и представлял собой оксид индия, галлия и цинка.
Непосредственно дебют новой технологии производства экранов состоялся осенью 2012 года в Берлине на выставке IFA, где Sharp показала первые матрицы и прототипы устройств на их базе. Правда речь тогда шла об экранах для телевизоров, мониторов, ноутбуков и планшетов.
IGZO vs AMOLED
А на экране AMOLED и SuperAMOLED любая рисованная графика выглядит намного эффектнее, чем на IGZO или IPS. Преимущество последних заметно лишь при просмотре фотографий, но если не брать искушенных в качестве профессионалов, то для массовый потребитель, безусловно, выберет AMOLED.
Еще в 2012 году на российском рынке появилась модель Aquos SH930W, выпущенная японской компанией Sharp.
В этом смартфоне была использована IGZO матрица экрана, технологию производства которых активно продвигает его производитель.
С тех пор такие дисплеи неоднократно появлялись в устройствах эконом-класса, но массового распространения технология пока не получила.
Что собой представляет технология IGZO
В интернете нередко встречается вопрос: что лучше – IGZO или IPS? Сама его постановка является неграмотной и некорректной, поскольку IPS матрицы могут изготавливаться с использованием данной технологии.
По сути же своей она представляет разновидность более привычной TFT (thin-film transistor), применяемой для формирования управляющих элементов пикселей в любых современных типах матриц дисплеев: TN, IPS и AMOLED.
Прямого отношения к светоизлучающим элементам IGZO не имеет.
Но, поскольку в силу исторически сложившихся обстоятельств OLED экраны являются почти монопольной вотчиной Samsung и LG, то Sharp занимается LCD дисплеями, причем не только для мобильных устройств.
Поэтому большая часть IGZO матриц является разновидностью IPS.
Сама аббревиатура означает Indium gallium zinc oxide: оксид индия, галлия и цинка. Этот полупроводниковый материал заменяет аморфный кремний, использующийся в традиционных IPS экранах для формирования тонкопленочных транзисторов.
Ключевым его преимуществом является радикальное (до 40 раз) уменьшение времени отклика и прозрачность получаемых структур.
В чем преимущества IGZO
- IPS дисплеи, изготовленные в соответствии с данной технологией, имеют очень малое время отклика, сопоставимое с TN матрицами. Это существенно повышает точность управления сенсорными устройствами.
- Другим, не менее важным, плюсом является повышенная плотность пикселей. Это дает возможность создавать матрицы с чрезвычайно высоким разрешением – вплоть до 4K.
Если первые образцы IGZO матриц имели плотность пикселей около 460 ppi, чего было вполне достаточно для получения FullHD разрешения на диагонали смартфона, то в 2014 году был представлен дисплей с плотностью пикселей уже 736 пикселей, благодаря чему в 4,1-дюймовой матрице удалось добиться разрешения WQXGA – 2560х1600 точек.
А спустя год был анонсирован 5,5-дюймовый IGZO дисплей с разрешением 2160х3840.
Впрочем, технологии матриц на основе аморфного кремния тоже не стояли на месте, и примерно в это же время в Sony Xperia Z5 был использован кремниевый IPS дисплей с 4K разрешением.
Перспективы
Начиная с 2011 года, в СМИ появлялось немало информации о возможности использования IGZO экранов в новых моделях компании Apple.
Казалось бы, их подтверждала передача завода Kameyama № 1, принадлежавшего компании Sharp, для производства под нужды «яблочников». Но на практике эта технология в айфонах и айпадах так и не появилась.
IGZO - это аббревиатура от Indium Gallium Zinc Oxide, и на самом деле это другой тип полупроводника, используемый в объединительной плате TFT; это не совсем другая панель.
По сравнению со стандартными дисплеями aSi-TFT IPS, дисплей IGZO-TFT IPS значительно экономит энергопотребление, обеспечивая одинаково точные и яркие цвета. Однако они намного дороже.
Чтобы устранить путаницу, IGZO - это не тип панели, а другой тип транзистора в объединительной плате TFT (тонкопленочный транзистор). Следовательно, он может быть реализован во всех типах панелей, включая TN, VA, IPS и даже OLED.
Стандартные транзисторы в большинстве этих панелей сделаны из бесформенного кремния. Итак, в этой статье мы сравним панели aSi-TFT IPS с панелями IGZO-TFT IPS.
Бесформенные кремниевые панели TFT IPS
Панели IPS (переключение в плоскости) встречаются в большинстве ЖК-дисплеев высокого класса, поскольку они способны передавать наиболее точные и согласованные цвета, а также обеспечивать безупречные углы обзора.
Панели LG AH-IPS и Nano IPS - это последние улучшения технологии панелей IPS, которые обеспечивают еще более точные цвета и быстрое время отклика.
IGZO TFT IPS панели
Полупроводник на основе IGZO (окись индия, галлия, цинка) был лицензирован Samsung и Sharp. Однако именно Sharp первой внедрила IGZO в свои смартфоны, планшеты и 32-дюймовые ЖК-дисплеи.
Транзистор IGZO сделан из редких металлов, таких как индий и галлий, и поэтому стоит дорого. Например, NEC PA322UHD - это монитор с разрешением 4K и 14-битной справочной таблицей для точной калибровки, охватывающий 99,2% цветового пространства Adobe RGB. Он оснащен IPS-панелью IGZO-TFT и стоит около 3000$.
Есть несколько более дешевых дисплеев IGZO, таких как AOC 24G2, который является доступным и популярным игровым IPS-монитором 1080p 144 Гц.
IGZO или a-Si TFT IPS дисплей?
На данный момент основным преимуществом IGZO является очень низкое энергопотребление. По сравнению со стандартным панельным монитором a-Si он на 80-90% более энергоэффективен из-за более высокой подвижности электронов, что в 20-50 раз быстрее, чем у обычной панели.
Кроме того, это обеспечивает более быстрое время отклика, лучшую цветопередачу и более высокую плотность пикселей.
В то время как панельные мониторы a-Si требуют большей мощности для подсветки дисплеев с более высокой плотностью пикселей, IGZO этого не делает - фактически, он может создавать еще более яркие изображения при значительно меньшем энергопотреблении.
Это идеально подходит для портативных устройств с высокой плотностью пикселей. Короче говоря, IGZO может обеспечить лучшее разрешение, скорость и плотность пикселей независимо от размера дисплея. Таким образом, один из прототипов включал 6-дюймовый IPS-дисплей с разрешением 2560 × 1600 при плотности 498 пикселей на дюйм.
Будущее IGZO
Поскольку эта технология является относительно новой и не очень широко распространенной, потребуется некоторое время, прежде чем она станет доступной.
Реализация IGZO будет иметь больше смысла для панелей OLED, поскольку они оснашены общей уникальной функциональностью. Их обоих можно сделать прозрачными. Как только это будет полностью реализовано и станет доступным, невидимые сенсорные экраны больше не будут просто уловкой из научной фантастики.
Вы сможете смотреть сквозь экран, сохраняя при этом изображение в высоком качестве. Более того, прерывистый проводник также заставит сверхчувствительные записываемые дисплеи IGZO определять, что вы пишете на бумаге.
Вывод
Хотя разница между панелями IGZO-TFT и a-Si-TFT IPS на данный момент может не иметь значения, особенно учитывая разницу в цене, IGZO внесет большой вклад в будущее развитие дисплеев.
Поскольку этот тип панели может значительно снизить энергопотребление и предложить лучшую плотность пикселей, разрешение и скорость, высококлассные прозрачные дисплеи становятся все ближе к реализации.
Читайте также: