Ltps или ips что лучше

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.

Подложка на картинке названа Substrate

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.

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

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:

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

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:

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.
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.
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.
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:

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.
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.
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.
PenTile. Данная система не является основным минусом матрицы, однако доставляет некоторые неудобства пользователям.

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.

Различия

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.

Отличия и особенности экранов, произведенных по технологии IPS и LTPS

Практически все производители смартфонов используют две технологии производства интерактивных дисплеев — IPS и LTPS. В настоящее время они пришли на смену морально устаревшей и уступающей в функциональности NT.

Между двумя технологиями для жидкокристаллических дисплеев есть характерные отличия, которые позволяют выявить превосходство одной над другой. Отследим все различия по пунктам.

Сравниваем технологии IPS и LTPS

IPS — это способ производства матриц для жидкокристаллических мониторов и дисплеев, которая включает четыре конструктивных элемента.

Матрица подсветки или лампа. Ее функция – подсвечивать дисплей изнутри.
Системы фильтрации пикселей и света.
Кристаллы на жидкой основе.
Микроэлектроды по всей поверхности матрицы.

Инновации: в отличие от старой TN — IPS имеет 170-градусный обзор.

LTPS — в свою очередь эта технология основана на применении кристаллического кремния, который способен продуцировать индукционный ток при низкой температуре.

Размер кремниевого кристалла не более 0.1 микрона. Для того чтобы получить кристаллы такого размера и качества – кремний осаживают газом, а после обжигают температурой плазы до 1000 градусов Цельсия.

Характерная инновация – это употребление малого количества энергии с быстрой передачей электронов, но в то же самое время замедлен отклик системы при нажатии на интерактивный дисплей. Длина пинга – 0,15 с.

Плюсы и минусы IPS-дисплеев

К положительным характеристикам дисплеев IPS можно отнести:

Методика усовершенствовалась и позволила снизить базовую стоимость дисплея до 9,5 долларов. Это делает технологию доступной для абсолютного числа покупателей.
Дисплей способен демонстрировать видео и фотографии с максимальным качеством, которое приближено к реальному миру. Дисплеи могут передавать изображение с максимальной разрешающей способностью.
Маленькие энергозатраты. Жидкие кристаллы практически не потребляют энергии, весь заряд идет к светодиодам матрицы подсветки.
Дисплей на кристаллах с жидкой основой позволяет выполнять любые виды манипуляций, предусмотренных для интерактивных мониторов и дисплеев.
Долговечны. Если сравнить дисплеи IPS с аналогами, то она предоставляет самый длинный период «жизни» для дисплеев. Самое первое, что подвержено дефектовке – это диоды подсветки, а также полимерная поверхность матрицы.

В настоящее время технология имеет самый высокий рейтинг на рынках сбыта.

Недостатки IPS матриц

Характерными минусами являются следующие критерии:

Низкая контрастность и градиент цвета при работе с темными оттенками. Это будет заметно при работе с дисплеем в темное время суток, когда в изображениях преобладает черный цвет. Картинка может бликовать, а черный цвет отдавать серым оттенком.
Небольшой пинг при работе дисплея в режиме «тач-пад». А также ожидание при просмотре VR-контента.
Дисплеи имеют толщину, которая больше, чем у всех аналогичных продукций. Это вызвано необходимостью размещения 4 компонентов, описанных выше, послойно.

Недостатки нивелированы, так как практически не сказываются на функциональности, и абсолютно незаметны для клиентов.

Плюсы и минусы дисплеев LTPS

Дисплеи LTPS обладают следующими положительными и отрицательными сторонами.

Преимущества LTPS-матриц

Перед внедрением продукции, производители LTPS сделали анализ всех возможных отрицательных нюансов, которые наблюдались у ЖК-мониторов на кремниевых кристаллах.

К преимуществам относятся:

Все пиксели светятся по отдельности. Каждый кристалл имеет индивидуальное управление и подсветку, позволяя обеспечивать более качественно цветопередачу и четкость границ изображения. По сравнение с IPS кратно улучшена контрастность изображения.
Быстрая скорость реакции. Благодаря конструкции, которая содержит светодиодную матрицу практически не возникает даже малейшего ожидания при смене кадров в обычных видео и VR-контенте, а также играх.
Поскольку насыщенность изображения зависит от подсветки диодной матрицы, то при просмотре темных изображений подсветка снижает свою активность. Это позволяет снижать энергозатраты.
Так как в «прослойке» отсутствует жидкокристаллическая проставка, — матрицы более тонкие.

Недостатки LTPS матриц

Минусы по сравнению с ЖК-мониторами были полностью устранены, но в свою очередь были выявлены новые недостатки:

Изображение может немного отдавать синим оттенком. Это вызвано тем, что сами по себе кремниевые кристаллы имеют голубоватый оттенок. Это оттеняет зеленый и красный оттенки формирования цветовой гаммы (цветопередача на основе трех цветов – синий, зеленый, красный). Это явление можно нивелировать увеличением контрастности в настройках экрана, но это может повлечь дополнительное напряжение на глаза при всматривании.
Низкий срок службы светодиодов синей подсветки. На них основана работа дисплея по цветопередаче, поэтому они «выгорают» несколько раньше. Если это произошло, то экран начнет искажать цвета с градиентом зеленого или красного.
Эффект памяти. Изображение может оставаться неподвижным в областях, где от времени или механического повреждения «выгорели» пиксели.
PenTile. Используется для того, чтобы за счет красных и зеленых пикселей снизить негативный эффект от «выгорания» синих пикселей. Но при этом происходит ухудшение качества визуализации.

Важно! Все недостатки продукции связаны только с синими пикселями и цветом кремниевых кристаллов. Если это обстоятельство для пользователей не считается принципиальным, то технология рекомендуется в качестве самой функциональной на данный момент времени.

Что лучше LTPS или IPS

Для определения превосходства одной матрицы над другой необходимо более детально разобраться в конструктивных параметрах обеих продукций.

Сначала рассмотрим общие черты и технологические параметры работы матриц, а после перейдем к различиям.

Общие параметры

По сути, оба производства используют кремний для изготовления дисплеев, с одной оговоркой: IPS – использует жидкие кристаллы на основе кремния, а LTPS – кремниевые низкотемпературные кристаллы с полимерной оболочкой.

Кристаллы из кремниевых производных работают в следующих технических кондициях и имеют следующие свойства:

Температура при работе не превышает отметки в 200 градусов
Большая устойчивость к разрушению холодом.
При ионизации способны проводить ток.
Просто обрабатываются и интегрируются в микросхемы.
Кремний легко добывается в отличие от прочих полупроводников, типа тантала и ванадия.

Обе технологии предоставляют мониторы и дисплеи с развернутым углом обзора, используя практически одинаковый принцип работы, основанный на подсветке пикселей, по которым пропущена индукция.

Различия

К самым характерным отличиям относятся следующие сравнительные параметры:

Обе продукции используют разное количество конструктивных элементов, стремясь повысить функциональность и снизить время отклика передачи кадров. Настоящее время LTPS идет на шаг впереди, снизив число элементов за счет отказа от дополнительной матрицы подсветки.
Шина дисплея IPS проложена в верхней части дисплея. Драйвер и шину объединяют почти 4500 контактов. У LTPS шина располагается на стекле под микроскопической полимерной пленкой, контактов в этом случае в 5 раз меньше, чем у IPS. Соответственно легче и производство.
LTPS имеет значительно меньшие типоразмер.
По скорости отклика LTPS тоже опережает альтернативную в 2-3 раза.

Важно! Невыгодно отличает LTPS более дорогая цена, которая повышена за счет уникальной технологии выноса контактов на поверхность стекла.

Тип матрицы смартфона

Технологии, представленные для сравнения, брали истоки у своих предшественников:

Первая за основу брала жидкие кристаллы, а вторая – кремниевые кристаллы. В настоящее время принято считать IPS не отдельной технологией, а модификацией TN+film. Но в чем продукция получила развитие? Следует ответить на этот вопрос для отслеживания полного пакета инноваций в технологии IPS, чтобы сравнить ее с LTPS.

Инновация: в IPS впервые были использованы тонкопленочные транзисторы – TFT. Они необходимы для подсветки субпикселей – микровкраплений, расположенных по окружности основного пикселя. Подсветка субпикселей позволяет создавать градиент подсветки для основного пикселя, что кратно увеличивает цветопередачу и четкость изображения.

Та же технология используется в LTPS, но более компактно, так как подсветка обеспечивается не за счет матрицы подсветки, а за счет работы с каждым пикселем индивидуально.

Опишем апгрейд матрицы IPS от ее истока TN+film

TN+film

Самая типичная матрица – LCD, то есть в ее технологии используются кристаллы на жидкой основе. Свет, проходя через фильтр, поляризуется и приобретает необходимую цветовую окраску.

Еще десять лет эта продукция считалась инновацией, но требования к смартфонам в повышении их интерактивности функциональности создали предпосылки для апгрейда TN-матриц. TN не может похвастаться хорошими углами обзора или контрастностью, обладает плохой цветопередачей.

Модификация безвозвратно устарела.

Данная технология пришла на смену, логически – ей больше десяти лет. Если рассмотреть дисплеи смартфонов второго и третьего поколения, то все они используют данную матрицу. Технические параметры и условия работы матрицы описаны выше, упомянем об ее создателе — Южнокорейская корпорация Samsung.

Улучшения (апгрейд) основаны на появлении следующих критериев:

Угол обзора не менее 160 градусов.
Высокая плотность пикселей, повышение качества картинки до full HD.

На одном и том же уровне осталось энергопотребление.

Важно! Модификация IPS много, все они несколько отличаются по качеству, так как в них использованы комплектующие разного качества. Эти факторы в конечном итоге сказываются на стоимости смартфонов.

Далее будут представлены флагманы среди смартфонов, в которых использованы IPS и LTPS.

Лучшие смартфоны с IPS и LTPS-экранами

Apple iPhone 11

Apple — в настоящее время общепризнанный мировой флагман, дисплеи которого используют IPS-матрицу.

Основные плюсы iPhone 11:

IPS-дисплей высочайшего разрешения.
Отличные камеры, которые позволяют снимать изображение с задержкой в тысячную микросекунды.
Биометрия через дисплей.
Влагозащита по стандарту IP68.
Процессор поколения A13 Bionic (7 нм+)
Быстра зарядка, мощность — 18 Ватт.

Основные минусы iPhone 11:

Невозможно использовать карту памяти.
Не предусмотрен «джек» на 3.5 мм.
В конструкции предусмотрен «лайт»-разъем.

Honor 20

Honor 20 в конструкции используется LTPS-экран, который обеспечивает мгновенное сканирование биометрии, улучшенную цветопередачу в насыщенных тонах.

Основные плюсы Honor 20:

Лучший LTPS-дисплей, реализуемый в 2020-м году.
Мгновенный сканер.
Отсутствие кадрового ожидания.
Расширенные настройки контрастности для нивелирования «синевы» в цветовом градиенте.

Основные минусы Honor 20:

Неудобная макро-камера.
Пинг при работе с датчиком приближения.

Эти два смартфона являются флагманами, которые используют в конструкции дисплеев две конкурирующие технологии, но при этом предоставляющие клиентам удобный функционал и отличное качество изображения.

Если рассмотреть смартфоны-флагманы за 2018 и 2019 год, то они на порядок уступают названым. Технологии развиваются постоянно, изыскиваются различные методы производства и внедрения новых возможностей.

О тенденциях развития дисплеев будет указано ниже.

Глобальные перспективы развития

На смену обоим продуктам вполне может приди создания дисплеев — QLED. Она основана на физическом понятии квантового вкрапления или квантовой точке – сотой доле микроскопического полупроводника, который может продуцировать свет, если на него подать индукционный ток.

Квантовая точка имеет неограниченный диапазон цвета, что позволяет использовать ее для передачи изображений высочайшего качество с полным отсутствием покадрового пинга.

Это совершенно новая ветка для производства дисплеев, примерно, как в свое время amoled была уникальной и неповторимой, пока ее не заменила LPTS.

Важно! QLED – самая дорогая технология, внедрение которой в 1,3 – 1,5 раза увеличивает стоимость смартфонов. Но при этом кратно повышается качество картинки.

В настоящее время, LPTS, если сравнить ее с QLED в процентах, может предоставить 45% от функциональности последней. Что касается IPS, то возможности не превышают значения в 30%.

Выбор матрицы

По сути, все минусы в использовании IPS исправлены в технологии следующего поколения LTPS, которая оказалась компактнее, удобнее и функционально проще. На данный момент стоимость такой матрицы стартует с отметки в 5 тыс. рублей.

IPS экраны уступают по технологическим возможностям, но они все также востребованы. Главным образом из-за начальной цены в 2 тыс. рублей.

Очевидно, что преимущества LPTS значительно и качественно выше, чем у IPS.

При выборе нового смартфона, умных часов, планшета или ноутбука важнейшую роль играет дисплей. В последние годы почти всегда выбор был между IPS и AMOLED матрицами. Однако в последнее время рынок домашней и портативной техники заполонили новые типы матриц, в которых путаются даже производители ― OLED, P-OLED, PLS, Super AMOLED, Dynamic AMOLED и далее по списку. Если упростить, то все они являются родственными типами, которые отличаются в деталях. Каких именно — мы расскажем в этом материале. После его прочтения вы сможете давать платные консультации друзьям, притворяться консультантом в Эльдорадо и больше никогда не испытывать неловкие паузы в разговоре с малознакомым человеком.

Отличия между IPS и AMOLED-матрицами

В портативной технике в последнее время господствует 2 типа матриц ― IPS и AMOLED. Интернет разделился на несколько враждующих лагерей. В первом топят за IPS-дисплеи и нещадно критикуют AMOLED за излишнюю цветастость и кислотность. В секте свидетелей флагманов наоборот уверены, что в хорошем телефоне должен стоять только AMOLED или super AMOLED дисплей, а все остальное просто экономия. В вопросе «IPS или AMOLED» истина, как обычно, находится посередине и у каждого типа матриц есть свои хорошо известные преимущества и недостатки.

Матрица типа in-plane switching (или просто IPS) является продвинутой вариацией обычного жидкокристаллического дисплея, но с более ровной и яркой подсветкой из светодиодов. Сильными сторонами IPS-матриц является натуральная цветопередача с широкими углами обзора, приправленные увеличенным сроком службы светодиодов и доступностью таких матриц. При этом у них не самая впечатляющая контрастность, а черному цвету не хватает глубины. Из-за узкого диапазона подсветки IPS-экраны (особенно недорогие) не умеют хорошо разделять наиболее яркие и наиболее темные пиксели, поэтому такой экран не совсем корректно отображает глубину черного цвета и оттенки серого.

У AMOLED матриц наоборот нет конкурентов, когда дело доходит до максимальной яркости, контрастности, цветопередачи и глубины черного цвета. Благодаря использованию органических светодиодов AMOLED дисплею не нужно дополнительно подсвечивать черные пиксели, поэтому он экономнее расходует ресурсы батареи. Обратная сторона медали ― проблемы с балансом белого, а также зачастую излишняя контрастность и насыщенность цветов, как будто все настройки дисплея выкрутили на 100%. В большей степени это касается смартфонов околотоповых за $400 – 500, которые стремятся к звездам, но вынуждены на чем-то экономить.

Если провести прямое сравнение между аппаратами с AMOLED и IPS дисплеями одинакового разрешения, то можно заметить, что яркость, динамический диапазон и контраст на стороне OLED. На таких матрицах шрифты выглядят четче, резче и лучше прорисованы. Причем независимо от яркости подсветки и оттенков. С другой стороны, у IPS лучше проработаны фоновые участки, мягкие переходы выглядят различимее и ярче.

Качество картинки от диагонали дисплея практически не зависит — здесь вопрос в удобстве использования. У одних пальцы длиннее, другим надо, чтобы телефон без труда помещался в небольшой карман брюк, и так далее. За качество изображения отвечает разрешение: чем оно выше, тем картинка четче. Соответственно, на экранах с высоким разрешением разглядеть отдельные пиксели человеческим глазом либо невозможно, либо нужно приложить для этого ряд усилий.

Разрешение	Где встречается
480 x 800 (WVGA)	Используется редко в бюджетных смартфонах, максимум с диагональю 4 дюйма, редко 5 дюймов
540 x 960 (qHD)	Разрешение для «бюджетников» с диагональю 4-4,5 дюйма
720 x 1280 (HD)	Смартфоны средней ценовой категории, диагональ от 4,7 дюйма до 5,5 дюйма (Xiaomi Redmi 4)
1080 x 1920 (Full HD)	Флагманское разрешение, используется в смартфонах с диагональю от 5 дюймов и выше (например, Xiaomi Mi Max)
2560 x 1440 (QHD)	Смартфоны премиум-сегмента (LeTV Leeco Le Max 2 и другие)
3840 x 2160 (4K)	Экспериментальное разрешение для устройств Samsung и Sony

Здесь опять же нельзя не отметить Apple, которая решила выделиться и использовать нестандартные разрешения — 640 x 1136 и 750 x 1334 (используется в iPhone 7 Plus), сделав упор на плотность пикселей (Retina). Если имеем дело со смартфоном средней ценовой категории, здесь отдается предпочтение HD — например, Redmi 3S ($122.99 по промокоду XRBTGB) и Redmi 3 Pro ($142.99 по купону JCWKH). Остальные производители от шаблона стараются не отходить, используя преимущественно Full HD (Xiaomi Mi5 ($399.99 с купоном ROTHQ) и другие) — об этом говорит статистика.

Пиксели всему голова

Мы не зря затронули тему пикселей в последнем абзаце — от показателя плотности пикселей (количества точке на дюйм, ppi) тоже зависит многое. При одном и том же разрешении экрана, но разной диагонали, плотность пикселей будет разной. Apple, например, говорит, что человеческий глаз не может разглядеть пиксели с расстояния 30 см и показателе 300 ppi, поэтому не использует экраны с высокой плотностью точек. Зачем, если восприниматься будет так же, а стоимость увеличится?

Но вот многие другие производители продолжают утверждать, что человеческий глаз на самом деле не такой «слепой» и вполне способен различить плотность в 300 и 400 пикселей. Поэтому они предлагают смартфоны с показателем 400 ppi и выше, стоимость которых не обязательно превышает 500 долларов — взять для примера тот же Lenovo X3 Lite с 401 ppi или LeTV LeEco Le 2 Pro с 403 ppi ($178.99 по промокоду VYLDFS). Есть ли в этом смысл? В целом, изображение действительно выглядит лучше, но и при 300 ppi вы тоже вполне будете довольны картинкой. Главное не забывать об оптимальном соотношении между диагональю экрана, его разрешением и плотностью пикселей. Например, если для получения хорошей картинки HD-разрешение еще пойдет для 4,7 дюймов, то вот смартфонам с диагональю 5,5 дюйма уже потребуется Full HD.

На самом деле многие пользуются смартфонами с плотностью пикселей 250-300 и не обращают внимание на точки. Однако не заметить их при показателе ppi ниже 200 просто невозможно, и это доставляет определенный дискомфорт.

Но диагональ, разрешение экрана, плотность пикселей — все это второстепенное по сравнению с другим немаловажным критерием. Поэтому переходим к главному — технологиям изготовления экранов.

Что таят в себе матрицы

В современных смартфонах наиболее распространены три технологии производства матриц — AMOLED, в которой используются органические светодиоды, и еще две, основанные на жидких кристаллах (LCD) — IPS и TN+film. Во всех типах экранов применяется технология TFT: для работы каждого субпикселя используются тонкопленочные транзисторы. Как правило, матрицы TFT используют аморфный кремний, однако в последнее время производители начали внедрять новую технологию LTPS-TFT, где используется поликристаллический кремний. Размер транзисторов меньше — плотность пикселей больше, даже 500 ppi не предел. Такие смартфоны уже есть, одним из первопроходцев был OnePlus One с 401 ppi.

Все LCD работают по одному принципу. Ток прикладывается к молекулам жидких кристаллов, задает угол поляризации света, после чего последний проходит через светофильтр и окрашивается в цвет нужного субпикселя. В бюджетных смартфонах до сих пор используют матрицы TN с малым углом обзора (не более 60 градусов), низким уровнем контрастности и цветопередачи.

LCD-дисплеи подразделяются на активные и пассивные. Пассивные матрицы — это STN, технология скрученных кристаллов, и ее продвинутые собратья — CSTN, FSTN и DSTN. Последняя отличается тем, что в такой матрице двухслойная ячейка состоит из двух ячеек STN. При работе молекулы поворачиваются в противоположные стороны, а проходящий свет теряет большую часть своей энергии. К активным матрицам относятся TFT, о которых мы говорили ранее.

Поэтому на смену TN пришла технология IPS (SFT). Хотя у IPS-матриц и 20-летняя история, сейчас они остаются очень технологичными. Угол обзора у них достигает 180 градусов, высокий уровень цветопередачи и плотности пикселей. IPS тоже бывают как дешевыми, так и дорогими, причем разница между ними видна сразу: чем дешевле, тем угол обзора меньше, а цвета блеклые. Из качественных стоит отметить AH-IPS от LG и матрицы PLS от Samsung. Последние отображают около 98 % цветов IPS, имеют низкое энергопотребление и стоят на 20 % дешевле.

В IPS-матрицах управляющие электроды распределены на одной поверхности так, что силовые линии электрического поля могут принять горизонтальную форму. Как только подается напряжение, жидкие кристаллы разворачиваются в одной плоскости. Поскольку ячейка IPS заперта, она пропускает меньше света, а цветопередача происходит без провалов.

IPS-матрицы уже на протяжении нескольких лет популярны среди производителей смартфонов. Их можно встретить как у того же Xiaomi Mi4, так и у DOOGEE X5 MAX или даже флагманов вроде Huawei Mate 8. Одним из смартфонов, который сочетает IPS-матрицу и высокий показатель ppi, является Lenovo K5 Note: есть в золотом ($153.99 по промокоду LK5GB) и серебряном ($150.99 по промокоду LKGB) цветах.

Матрицы OLED, в основе которых органические светодиоды, сильно отличаются от IPS. В данном случае источником света являются сами субпиксели, соответственно отпадает необходимость во внешней подсветке, за счет этого такие экраны тоньше жидкокристаллических. Одна из разновидностей OLED — AMOLED, и применяется в современных флагманах. Управление субпикселями (причем каждым в отдельности) осуществляется при помощи активной TFT-матрицы. AMOLED дисплеи очень хороши для отображения глубокого черного цвета, поскольку для него достаточно лишь отключить светодиоды. Черные участки экрана просто не потребляют энергию, так что такие матрицы еще и довольно экономичные.

AMOLED отличается высоким уровнем насыщенности цветов — порой даже настолько насыщенными, что они кажутся нереальными, и приходится регулировать данный параметр при помощи настроек. Нынешние смартфоны такой болезнью уже не страдают, но некоторые производители по-прежнему предоставляют пользователям возможность приблизить картинку к IPS-экранам.

Очевидно, AMOLED имеет ряд преимуществ по сравнению с IPS: высокую яркость и контрастность, компактность, меньшую толщину дисплея, цветопередачу. Поэтому OLED-дисплеи дороже и сложнее в производстве, нежели LCD. На первых порах AMOLED-экраны отличались неодинаковым сроком службы светодиодов разных цветов: через некоторое время субпиксели выгорали, откуда возникало остаточное изображение. Современные органические светодиоды рассчитаны как минимум на три года непрерывной работы, так что покупать смартфоны с AMOLED можно смело: например, OnePlus 3T или Huawei P9 Plus.

Сейчас все идет к тому, что в будущем все смартфоны будут оснащаться OLED-дисплеями. Даже Apple, по слухам, планирует отказаться от IPS и использовать OLED (может даже гибкий) в iPhone 8. Вот только производителей соответствующего оборудования можно пересчитать по пальцам — на данный момент его едва хватает для потребностей вендоров. Что будет, если к ним присоединится Apple с ее сотнями миллионов iPhone в год? Подумать страшно.

Субпиксель имеет значение

Да, не только тип матрицы влияет на картинку, но и расположение (рисунок) субпикселей. Если говорить об LCD, то в этих матрицах пиксель RGB состоит из трех вытянутых субпикселей.
Они, как правило, выполнены либо в форме прямоугольника, либо тупого угла.

Матрицы AMOLED устроены гораздо сложнее. Человеческий глаз очень чувствителен к зеленому свету, и поскольку здесь светятся сами субпиксели, применение такого же рисунка, как на картинках выше, привело бы к потере цветопередачи. На помощь пришла технология PenTile: она использовала красный-зеленый и синий-зеленый пиксели: красные больше походили на квадраты, синие — на прямоугольники, а зеленые были слишком вытянуты. От первой версии PenTile быстро отказались, поскольку пиксели были хорошо видны, а белый свет отдавал серым.

Решение нашлось в виде технологии Diamond PenTile (заметили, маркетологи любят ко всему добавлять «бриллианты»?) — новый тип рисунка, где красный, синий и зеленый субпиксели выполнены в форме квадратов. «Серость» белого цвета исчезла, а остальные проблемы решились банальным увеличением количества пикселей на дюйм. Diamond PenTile компания Samsung использует и по сей день в смартфонах Galaxy S7 и S7 Edge.

Так что если надумаете брать смартфон с AMOLED, обязательно обращайте внимание на показатель ppi. В идеале он должен быть не менее 300.

Немаловажен и ряд конструктивных особенностей экрана. Так, например, отсутствие воздушной прослойки между проекционно-емкостным сенсором и дисплеем позволило увеличить максимальную яркость, цветопередачу и угол обзора — сенсор и матрица в данном случае объединены в единое целое (OGS). Да, замена стекла отдельно от дисплея заметно усложняется, но плюсов у OGS гораздо больше.

Gorilla Glass: так ли нужно?

Среди производителей смартфонов с давнего времени стал распространен еще один тренд — устанавливать стекла Gorilla Glass. Если вкратце, для производства таких стекол используется диоксид кремния с некоторыми химическими добавками и высокие температуры — более 1000 градусов. Упрочнение происходит по причине возникновения внутренних напряжений определенного вида: сжатия у поверхности и растяжения в ядре.

В 2014 году компания Corning представила Gorilla Glass 4, тогда упор был сделан на прочность стекла, которое должно было пережить падение на прочные поверхности — плитку, асфальт и так далее, правда с высоты не более одного метра. В июле этого года было анонсировано новое поколение Gorilla Glass 5: по словам производителей, оно в 1,8 раза прочнее и способно выдержать падение с высоты 1,6 метра в 80 % случаев. Влияет ли это каким-то образом на качество изображения и отзывчивость дисплея? На самом деле нет, а если и влияет, то человеческий глаз вряд ли способен это заметить. Поэтому, когда вы выбираете смартфоны с Gorilla Glass, вы вкладываете не столько в картинку, цветопередачу и т.д., а в то, чтобы стекло не разбилось при падении (а если телефон еще и водонепроницаемый, может и попадание в «русиано» выдержать). Смартфонов с Gorilla Glass сейчас много, тот же Lenovo ZUK Z2, LEAGOO M8 или ASUS ZenFone ZOOM. Скоро производители и пятое поколение начнут активно эксплуатировать.

Какое будущее нас ждёт

IPS, OLED, AMOLED — это, конечно, далеко не предел современных технологий. Сейчас активно разрабатываются экраны QLED, где используются квантовые точки — микроскопические кусочки полупроводников. По словам экспертов, матрицы QLED обеспечат высокий уровень яркости и цветопередачи, при этом будут по-прежнему энергоэффективными. Также будущее за гибкими дисплеями — хотя в массовом производстве их еще нет, сама технология развивается стремительными темпами: пару месяцев назад вот российские химики в сотрудничестве с университетом Гронингена из Нидерландов смогли получить органический материал, подходящий для производства гибких дисплеев более дешевым и простым способом. Так что смотрим внимательно, и смотрим в оба!

Читайте также: