Ltps ips lcd емкостный сенсорный экран. Типы дисплеев

Грядущий 2012 год полон сенсаций. И если не считать предсказанного древней цивилизацией майя конца света, то главной из них, по крайней мере для мира информационных технологий, является выход на рынок новых линеек ключевых устройств компании из Купертино. Разработке обновленных вариантов «яблочных» девайсов инженеры Apple посвятили немало времени, изрядно заставив поволноваться и потребителей, ожидавших пятый iPhone в нынешнем году, и конкурентов, и представителей IT-прессы. Сегодня совокупность слухов о технических характеристиках iPhone 5, iPad 3, обновленных вариантах MacBook и даже таинственном iTV превысила критическую массу, и постоянная утечка информации порой приводит к локальным сенсациям.

Наиболее громкая из них касается новых экранов «яблочной» техники, обладающих неимоверным разрешением, яркостью, контрастностью и способных одним махом забросить айУстройства далеко вперед, обогнав незадачливых конкурентов. Шутка ли, предполагаемое разрешение 9,7’’ экрана нового iPad будет составлять 2048х1536 пикселей, что аж вчетверо больше разрешения экранов нынешнего поколения планшетов Apple. Аналогичные слухи витают и относительно 13-дюймовых экранов новой линейки MacBook, которые порадуют пользователей фантастическим для такой диагонали разрешением 2880х1800 пикселей. Четырехдюймовый экран iPhone 5, впрочем, по слухам, останется с разрешением нынешних айфонов, однако, как экраны в iPad и MacBook, будет производиться по новой, улучшенной технологии. Какой?

Фактическая монополия компании Samsung на технологию AMOLED, а также нескончаемые патентные препирательства Apple с корейским гигантом потребительской электроники отметают мысль об AMOLED-будущем дисплеев в «яблочных» устройствах. Более того, замечательные характеристики нынешнего экрана Retina в iPhone 4/4S позволяют сделать вывод, что Apple крепко оседлала TFT-конька и не собирается в ближайшее время соскакивать с него. К тому же Apple, кажется, нашла поставщика технологии, способной открыть TFT-экранам новое дыхание в суровой дисплейной битве за потребителя.

Имя поставщика - компания Sharp, а название новой TFT-технологии - IGZO.

TFT LCD. Немного теории

О технологии IGZO IT-пресса (особенно ее «яблочное» крыло) рассуждает как о революции, удивительном прорыве и почти волшебстве. На эмоциональном уровне этой «информации» будущим покупателям айДевайсов, конечно, достаточно. Но все-таки хотелось бы понять, как в новых экранах IGZO достигаются заявленные уникальные характеристики, как минимум удвоенное в сравнении с нынешним TFT-фаворитом - технологией IPS - разрешение и значительное снижение энергопотребления при увеличенной яркости и контрастности.

Чтобы это понять, необходимо выяснить, а что, собственно говоря, представляет собой технология TFT LCD, например, в тех же самых IPS-матрицах? Тут стоит напомнить, что TFT - это тонкопленочный транзистор, составной элемент каждого субпикселя TFT LCD. Он выполняет функцию переключателя напряжения, подаваемого на слой жидких кристаллов, находящихся в этом субпикселе. Таким «индивидуальным подходом» TFT-экраны и отличаются от своих LCD-собратьев, в которых напряжение подавалось на целые группы пикселей. Кроме транзистора TFT, субпиксель содержит фильтр красного, синего или зеленого цвета. Ну а три цветных субпикселя образуют TFT-пиксель.

Таким образом, возникает вопрос - как сделать экран TFT ярче, контрастнее, а его разрешение больше? Ответ прост: улучшив величину, которая называется апертурный коэффициент . Этот коэффициент равен отношению полезной площади субпикселя к его полной площади, которая складывается из площади, занимаемой светофильтром (полезной площади), и площади, занимаемой TFT-транзистором.

Чем больше площадь светофильтра, тем больше света пропускает субпиксель. И еще: чем меньше TFT-транзистор, тем меньше по площади можно сделать субпиксель, а значит, тем больше субпикселей уместится в единицу площади экрана, то есть разрешение последнего будет выше. Вот такая простая арифметика.

Но на пути реализации этой идеи стоит, казалось бы, неразрешимая проблема. Нынешние микроминиатюрные полупроводниковые элементы делаются по технологии КМОП , где «К» в этой аббревиатуре означает «кремний». Технология эта отлично отработана для... кремниевых же подложек - основы современных интегральных схем. Ну а TFT-транзисторы LCD-экранов должны быть прикреплены к их основе - стеклу.

И тут в противоречие вступает молекулярная структура стеклянной подложки и кремниевых транзисторов. Еще со школьной скамьи нам известен факт: стекло - вещество аморфное. Это означает, что его молекулы не образуют какую-либо упорядоченную структуру, а располагаются хаотически, что и придает стеклу пластичность. Второй важный факт: температура плавления стекла примерно 600-650 градусов Цельсия.

Ну а те, кто интересовался технологическим процессом производства интегральных микросхем, знают, что выращивают их на круглой кремниевой подложке, которая является не чем иным, как монокристаллом кремния. Все потому, что кремний - вещество с кристаллической структурой. Причем характеристики этой структуры, отличающиеся от характеристик кристаллической решетки металлов, и определяют полупроводниковые свойства кремния.

Итак, для производства TFT-дисплеев, образно говоря, разработчикам необходимо в одну телегу впрягать «коня и трепетную лань» - пытаться вырастить на аморфно-стеклянной подложке кристаллические TFT-элементы.

Вот тут и вступает в игру пытливый ум химиков. Понимая, что стекло - неплодородная почва для выращивания кремниевых элементов, они попытались найти способ нанести кремний на стеклянную поверхность. И у них получилось. Только не с кристаллической формой кремния, а с его аморфным вариантом (оказалось, есть и такой). Получается аморфный кремний (a-Si) путем прокаливания смеси песка и магния. Благодаря аморфности его тончайшая пленка отлично сцепляется с нагретой стеклянной подложкой, на которую ее наносят путем осаждения в вакууме кремнийсодержащей газовой смеси.

Ну что же, решение для производства TFT-транзисторов было найдено. И потребители это быстро ощутили. Дешевеющие плоскопанельные экраны практически в одночасье заменили на полках магазинов громоздкие ЭЛТ-мониторы. Правда, у электроники на основе аморфного кремния есть одно неприятное «но».

Чтобы его понять, придется потерпеть еще немного теории. Одной из характеристик токопроводящих веществ является подвижность электронов (electron mobility), единица измерения которой - площадь вещества, деленная на вольты, умноженная на секунды. Физический смысл подвижности электронов прост: структура вещества может способствовать, а может препятствовать свободному «бегу» электронов между точками приложения напряжения.

Так вот, структура аморфного кремния - сплошь непроходимые барьеры, существенно снижающие значение electron mobility. И каждый из вас это наблюдал в TFT-дисплеях. Низкая подвижность электронов в транзисторах TFT приводит к увеличению времени переключения субпикселя, что, в свою очередь, сказывается на такой характеристике экрана, как время отклика. Динамичные сцены в фильмах, где в короткий промежуток времени меняется много элементов, требуют минимального времени отклика, на что аморфные TFT-транзисторы просто не способны. Даже самые «продвинутые» на данный момент IPS-матрицы, обладая неплохими углами обзора и практически идеальной цветопередачей, имеют достаточно высокое значение времени отклика. И в этом смысле TFT LCD-экранам, включая те же дисплеи Retina, в которых путем невероятных ухищрений размер аморфно-кремниевого TFT-транзистора, а значит, и субпикселя сильно уменьшен, трудно тягаться с другими технологиями-шустриками - например, органическими светодиодами, являющимися основой AMOLED-дисплеев.

Конечно, экспериментальным путем нашлись такие компромиссные решения, как насыщение аморфного кремния водородом (a-Si:H), молекулы которого добавляют недостающие связи к «висячим» кремниевым молекулам, что повышает подвижность электронов. Не намного.

Но химики - не из тех, кто быстро сдается. Неустанно экспериментируя, они все-таки нашли выход из, казалось бы, безвыходной проблемы TFT LCD.

TAOS и IGZO. И пусть кремний отдохнет

Прорыв в этой области, о котором так любит говорить IT-пресса, осуществила компания Sharp. Правда, революцией тут и не пахло. Японский электронный гигант трудился над проблемой долго и упорно. Стоит отметить, что Sharp является одной из немногих на сегодняшний день компаний, которые можно назвать лидерами в области технологий производства LCD-экранов. Шутка ли, более двадцати процентов всех патентов, связанных с производством TFT LCD, принадлежат Sharp. А завод компании Kameyama Plant является самым крупным предприятием в мире по производству LCD-матриц, применяемых в продуктах самых видных игроков рынка потребительской электроники.

Правда, честь первооткрывателя новой технологии принадлежит не инженерам Sharp (их упорству обязана ее промышленная реализация), а профессору (Tokio Institute of Technology) Хидео Хосоно (Hideo Hosono).

Именно он решил в производстве TFT отказаться от аморфного кремния и приглядеться к другим существующим в природе аморфным полупроводникам. Результатом исследований профессора Хосоно стала технология TAOS-TFT, где аббревиатура TAOS означает Transparent Amorphous Oxide Semiconductors - прозрачные аморфные оксидные полупроводники.

Именно с оксидами металлов, имеющих полупроводниковые свойства, и экспериментировал Хидео Хосоно. Обладая аморфной структурой, оксидные полупроводники при этом имеют более подходящие для производства TFT-транзисторов свойства, чем насыщенный водородом аморфный кремний.

Хосоно экспериментальным путем нашел наиболее удачную смесь оксидов для создания TAOS-TFT. В ее состав вошли окислы индия, галлия и цинка (InGaZnO ), сокращенно - IGZO.

Значение подвижности электронов внутри аморфной структуры IGZO в 20-50 раз превышает таковое в аморфном кремнии, что позволяет транзисторам на базе аморфных IGZO (a-IGZO) быстрее переключаться. Это, в свою очередь, существенно снижает время отклика TFT-экрана. Кроме того, апертурный коэффициент IGZO-субпикселей оказался значительно выше, чем у ячеек на основе a-Si:H. А это - прямая дорога к высокому разрешению экранов.

Немаловажным фактором является и технологический процесс нанесения IGZO-слоя на стеклянную подложку. Окисел все же не чистое вещество (каковым является аморфный кремний). Поэтому IGZO-транзистор может создаваться массой самых разнообразных способов и при весьма низких температурах. Например, с использованием напыления и последующего удаления пластиковых пленок, разделяющих компоненты транзистора. В настоящее время разработан даже способ струйной печати IGZO-транзисторов на стеклянные и пластиковые подложки.

Именно технологию IGZO и взяли за основу инженеры Sharp. И не просто взяли, а разработали производственный процесс создания IGZO TFT-панелей. Который и продемонстрировали компании Apple, находящейся в поиске «революционного» экрана для своих будущих гаджетов.

Впечатленная продемонстрированной технологией, Apple стала крупнейшим ее инвестором, вложив в дело IGZO TAOS-TFT целый миллиард долларов. Именно на эти деньги Sharp и отстроила Kameyama Plant № 2 - второй завод Kameyama, на котором будут производиться дисплеи IGZO.

Однако у технологии IGZO есть весьма сильный конкурент, который уже наступает ей на пятки. Кто же он? Вы не поверите, все тот же... кремний.

LTPS. Возвращение блудного кристалла

Удивительные люди, эти ученые. Казалось бы, найдено практически идеальное оксидное решение, обеспечивающее многократный прирост эффективности TFT-технологии. Нет же, они все продолжают свои «мичуринские» эксперименты со стеклом и кремнием. Причем не его аморфной формой, а кристаллами, образующимися при температуре в два раза превышающей температуру плавления стекла.

Но, только поставив перед собой неразрешимую проблему, можно добиться прогресса. И в области кристаллических кремниевых TFT-транзисторов он был достигнут. Свет увидела технология LTPS.

LTPS (Low Temperature Poly Silicon) - это низкотемпературный поликристаллический кремний. Вещество во всех отношениях уникальное.

Его поликристаллическая структура, обладая ярко выраженными характеристиками монокристаллического кремния, успешно притворяется кремнием аморфным. Потому что поликристаллический кремний - это множество мельчайших хаотически расположенных кристалликов кремния. А значит, поликристаллический кремний не нужно выращивать, а можно осаждать на стеклянную подложку - как аморфный.

Однако до недавнего времени существовала только одна технология такого осаждения - LPCVD (Low Pressure Chemical Vapor Deposition), химическое осаждение при низком давлении из газообразной фазы с последующим отжигом при температуре около тысячи градусов Цельсия. А плавление стекла, напомним, происходит при 650 градусах.

Технология LTPS решает именно эту проблему. Недаром в ее аббревиатуре есть LT - низкотемпературный. Применив эксимерный лазер для отжига аморфного кремния, ученые добились его перехода в поликристаллическую форму при температурах ниже точки плавления стекла. TFT-транзисторы, созданные по технологии LTPS, на порядок надежнее своих a-Si:H-собратьев и к тому же имеют значительно меньший размер, что увеличивает апертурный коэффициент субпикселя.

Но главное - это значение подвижности электронов, которым обладает поликристаллический транзистор. Оно в сотни раз превосходит значение electron mobility аморфного кремния и значительно превышает таковое у технологий, подобных IGZO TAOS.

Фактически тонкопленочные транзисторы, созданные по LTPS-технологии, сопоставимы по характеристикам со своими монокристаллическими коллегами в традиционной КМОП-технологии. И этот факт открывает совершенно уникальные возможности микроэлектроники.

Одна из них - системы SoG. Так же, как SoC (System on Chip) являются целыми компьютерами, «упакованными» на кремниевом кристалле, SoG (System on Glass) обеспечивают то же самое, но на стеклянной подложке.



Экспериментируя с гранулированным поликристаллическим кремнием, компании Sharp удалось разработать на стеклянной подложке микропроцессор Zilog Z80 и установить его в персональный компьютер. Это означает, что на TFT-экран можно нанести не только сами транзисторы-затворы субпикселей, но и всю управляющую экраном логику. Да что там - даже целую вычислительную систему, для которой этот экран предназначен!

Видели когда-нибудь футуристические концепты компьютеров и смартфонов, состоящих из одного прозрачного экрана? С LTPS эти концепты могут стать реальностью. Пытливость человека позволяет реализовать то, что десяток лет назад казалось фантастикой.

И технология IGZO, которой нас поразит в следующем году Apple, и будущие экраны, и даже компьютеры, созданные по технологии LTPS, - важные шаги вперед, доказывающие простую истину: в мире технологий нет ничего невозможного. Стоит только приглядеться, подумать и поэкспериментировать.

Действительно, что главное при выборе смартфона образца 2014 года? Экран, память, начинка, производительность, софт, обилие приложений, или всё-таки цена? На самом деле важно соблюдать тонкий баланс между всеми параметрами, и только так получится купить недорогой и мощный смартфон с отличными характеристиками, преимущества которых будут заметны на деле, а не только при чтении хвалебных обзоров в сети.

Для этого необходимо изначально правильно определить важнейшие приоритеты в смартфоне и соотнести их с собственными требованиями и пожеланиями.

Планка комфорта

Одной из прелестей HD-революции в области мобильных экранов стала совершенная неразборчивость производителей к тому, что именно они выпускают. Для большинства пользователей любой тип HD-экрана по сей день остаётся существенной планкой качества, тогда как ведущие производства в спешке избавляются от старых производств экранов с плотностью пикселей меньше 400 точек на дюйм. Проблема в том, что сегодня многие из нас голосуют рублем, отталкиваясь от цифр и значений, всерьёз веря в преимущества Quad HD разрешений непосредственно для них.


Все преимущества Quad HD экрана на примере рекламы LG G3

Однако большинство из нас остаются жертвами хитроумного маркетинга, который давно научился творить настоящие чудеса, используя для продвижения тонких и сложных материй максимально простые и доходчивые инструменты. Одними из первых под это влияние попали покупатели аудиотехники ещё с конца прошлого века, когда нас с вами начали активно кормить шильдиками Hi-End, Hi-Fi и другими аббревиатурами сомнительного характера.

Множество бесполезных, и ни к чему не обязывающих аббревиатур

В мобильной отрасли Apple первой подхватила мощь слова с аббревиатурой Retina , которая подчеркнула все преимущества экрана, на котором невозможно разглядеть отдельные пиксели - это всё напоминает частотный диапазон аудиофильских наушников, который может достигать 45-60 КГц, хотя 99% выпускников школ уже не различают звук свыше 16 КГц, а к моменту покупки флагманского смартфона многие студенты перестают обращать внимание и на 14 КГц писк. Также происходит и со зрением, которое способно различать отдельные пиксели до 300 DPI, либо замечать отдельные фрагменты на экранах свыше 400 DPI.


Убедить покупателей в преимуществах Retina-экранов было довольно легко

А если человеческий глаз едва улавливает разницу между 300 и 400 DPI, какой смысл переплачивать за сверхтонкие материи? Смысл есть, но он пока связан лишь с использованием в шлемах виртуальной реальности. А раз так, рекомендуем сперва обратить внимание на 720p экраны при диагонали до 5”, либо 1080p для больших смартфонов и фаблетов.

Тип матрицы

Определившись с разрешением у многих возникают вопросы по выбору типа экрана. На самом деле этот выбор скорее из разряда холли-варов (война ради процесса), ведь крупнейшие производители давно снабжают свои мобильные бизнесы собственными экранами. Так делают Samsung и LG, а Sony объединила своё производство в единый альянс Japan Display Inc. ещё в 2011 году.


Кстати, по этой самой причине Xperia Z в своё время получил ужасный TFT-экран, хотя разрешение было как раз Full HD. Сегодня Sony такие ошибки не позволяет, а в целом по рынку используется несколько основных типов матриц.

TFT-экран

Самая массовая технология изготовления ЖК-экранов, применяемая в подавляющем большинстве бюжетных устройств. На сегодняшний день технология считается морально устаревшей и применяется в наиболее массовом секторе электроники:

  • Большинство
  • Большинство мониторов для ПК до 5 000 рублей
  • Большинство телефонов и смартфонов до 5 000 рублей
  • Навигаторы, фоторамки и бюджетные фотокамеры
  • Большинство компактных ТВ диагональю до 27”.

Ключевое преимущество подобных экранов состоит исключительно в небольшой себестоимости и низкой цене на выходе, что позволяет выпускать удивительно доступный по цене товар надлежащего качества.

IPS-экран

Наиболее массовая и популярная технология изготовления ЖК-экранов, ключевой особенностью которой является размещение всей сетки пикселей непосредственно у поверхности матрицы - это позволяет не думать о качестве цветопередачи чёрного и углах обзора, наслаждаясь яркой насыщенной цветопередачей с полным охватом RGB-диапазона. В первом поколении IPS (1996-2008 г.г.) присутствовал серьёзный недостаток, связанный с длительным временем отклика, из-за чего производители намеренно завышали и без того высокую стоимость IPS-панелей, ограждая тем самым свою продукцию от массового сегмента покупателей.


С 2009 года компания LG проделала значительный путь развития данной технологии, взяв за основу наработки Hitachi-IPS. Благодаря им, удачным многомиллиардным контрактам с Apple, всплеску популярности iPad и дальнейшему резкому буму телевизионного рынка компания LG быстро избавилась от всех слабых мест IPS, включая время отклика. Получились лучшие в мире и доступные в производстве экраны, которые сейчас устанавливают в подавляющем большинстве смартфонов, ноутбуков и даже умных часах.

VA - экран

Всего технология “пассивного” IPS включает PVA-матрицы Samsung, ASVA-матрицы Sharp и Super MVA от Chi Mei Corporation. Все они активно применяются в подавляющем большинстве смартфонов среднего ценового сегмента, а также в большинстве смартфонов из поднебесной.

AMOLED - экран



традиционные представления о характере цветопередачи различных типов экранов

AMOLED - технология изготовления дисплея, в качестве пикселей у которого применяются органические светодиоды, очень чувствительные к любому изменению тока и магнитного поля - они могут впадать в чёрный транс и удивлять глубиной тьмы, но стоит подать на них максимум напряжения и они начнут светиться ярким белым как светодиодный фонарь. Диапазон цветового спектра ограничен лишь характеристикой тока, и это позволяет творить настоящие чудеса. Никаких ламп подсветки органическим светодиодам не нужно, главное стабилизатор питания поточнее.


OLED работает по тому же принципу, что и экраны на стадионах. Святятся сами пикселы, а не их подложка

А вот с точностью подачи энергии в Samsung боролись долго. Первые партии экранов выходили с 90% браком, каждый экранчик обходился ценой десятка отбраковок, но корейцы не сдавались и с 2012 года окончательно перевели все флагманы на данный тип матриц.

цветопередача Samsung Galaxy S прославилась своей ядовитой палитрой и колоссальной яркостью

Примерно в это же время компании удалось окончательно победить противные мелкие токи и добиться полного контроля над органикой - уже в Galaxy SIII появились опции смены цветовых профилей, а экран Galaxy Note 4 признан эталоном RGB-цветопередачи в отрасли потребительской и полупрофессиональной электроники.


На секундочку, сегодня AMOLED-экран - это лучшее в мире устройство вывода изображения, готовое замаскироваться под любой объект. И работают они не меньше Flash-памяти с ограниченным ресурсом, позволяя работать без отказа на протяжении 4-5 лет.

PLS - экран

Создав идеальный во всех отношениях AMOLED-экран в Samsung активно развивали направление IPS для народа, представив в конце 2011 года собственную PLS-матрицу с заявленным отображением более 98% IPS-спектра цветов, но на 15-20% дешевле по стоимости производства.


Первые устройства с этими матрицами появились в 2013 году, сразу завоевав любовь и признание покупателей намеренно заниженной точкой максимального контраста. Смартфоны Galaxy S4 Active до сих пор смотрятся вполне уверенно на фоне IPS-матриц в конкурирующих продуктах, обеспечивая небольшое энергопотребление, предельные углы обзора и близкую к эталону температуру белого цвета в районе 6700 К.

Кратко о главном

Теперь, когда мы познакомились с каждым типом экранов и узнали все их тонкости, самое время подвести несколько простых правил выбора смартфона с отличным экраном, не скатываясь к покупке флагмана.

Итак, если вы ни при каких обстоятельствах не готовы соглашаться на меньшее, смело покупайте Samsung Galaxy Note 4 - это смартфон с лучшим в мире экраном на декабрь 2014 года.

Если вы готовы чуть спуститься на землю, выбирайте самые прогрессивные смартфоны образца текущего года - в них самые прогрессивные контроллеры экранов, гарантирующие скорость и точность вывода изображения.

Во всех остальных случаях достаточно следовать нескольким простым и лаконичным правилам при выборе смартфона, причём эти правила действуют в различных ценовых категориях, но особенно эффективны при выборе смартфона начального и среднего уровня.

Full HD экрану соответствующую начинку . Не стоит кидаться на самый разрешением экрана. Подобное разрешение требует от смартфона соответствующих вычислительных мощностей, что особенно хорошо заметно в играх и при просмотре видео. Слабая начинка подобна малолитражному мотору в представительском седане - она постоянно будет работать на пределе возможностей, расходуя драгоценный заряд аккумулятора.

Используйте соответствующий контент . Сегодня множество смартфонов обладают шикарными экранами сверхвысокого разрешения, но встроенной памяти у них часто всего 16 ГБ, а то и вообще 8 ГБ. При этом любой 720p-ролик на таком экране будет смотреться гораздо хуже, чем на экране соответствующего разрешения. В связи с этим рекомендуем прикинуть заранее, какой именно контент и в каком качестве вы собираетесь хранить и смотреть на смартфоне.

Не гонитесь за размером . Часто возникает соблазн выбрать смартфон с чуть большим размером экрана, немного пожертвовав разрешением. Это верно лишь в том случае, если приобретаемый смартфон планируете использовать в роли дополнительного устройства в поездки, либо как навигатор в машину. Поверьте, гораздо чаще с экрана смартфона необходимо разглядеть мелкий текст на сайте, нежели пересмотреть любимый сериал.

Оцените свои вкусы . Многие считают кричащие яркие цвета чрезмерными и раздражающими, при этом большинство выбирает себе ТВ в магазинах, отдавая предпочтения самым насыщенным цветовым палитрам. Производители экранов прекрасно знают это и предпочитают демонстрировать самые насыщенные цвета в наборе фоновых картинок. Попробуйте и вы открыть на приглянувшемся смартфоне те картинки, цвета которых не вызывают у вас сомнений - скорее всего разница окажется куда менее заметной.

И, наконец, простое правило выбора Retina-дисплея от самой Apple.

Итак, экран с 300 DPI сегодня, это:

  • 3.2” при разрешении 960 x 540 точек
  • 4.8” при разрешении 1280 x 720 точек
  • 8” при разрешении 1920 x 1080 точек.

Всё, что ниже этой отметки - автоматически становится ультрасовременным Retina-дисплеем с точки зрения самой Apple. А раз так, нам лишь остаётся выбрать подходящую модель и радоваться Retina-революции без особых затрат.

Мнение Buyon

Уверены что данный материал значительно облегчит ваши поиски идеального смартфона, полностью отвечающего всем основным требованиям и способного радовать шикарным качеством картинки в любое время. Действительно, лишь оглядываясь назад можно ощутить всю динамику и стремительность технического прогресса, который привнёс настоящую HD-революцию в руках многих из нас. А если нет, то это легко исправить.

Давайте рассмотрим, какие бывают типы дисплеев и в чем их различия между собой.

Первый дисплей – это STN, представляет собой недорогие и невысокие по качеству, и в основном применяются на моделях низкого класса. Ну о хорошем качестве изображения, конечно, речи и не будет, но потребляют энергии они очень мало. На таких дисплеях плохо просматриваются видео и картинки, конечно, низкие цветовые показатели и угол обзора очень небольшой. Раньше такой тип дисплеев встречался практически во всех моделях, а сейчас в основном удел низкой ценовой категории, вне зависимости от фирмы-производителя. Для них свойственны следующие расширения: 128×160, 96×64, 96×68 и поддержка цветов: от 16 до 65 тыс. цветов.

Конечно же основным плюсом таких экранов является цена.

Разрешение экрана телефона – это соотношение высоты и ширины в пикселях, чем больше пикселей – больше разрешение, тем более качественнее будет изображение.

Второй тип дисплеев – UFB. Дисплеи этой категории обладают наилучшей яркостью, но стоимость их почти такая же как и STN. Здесь можно увидеть довольно хороший обзор и низкое потребление энергии. Это что-то среднее между TFT и STN, большая часть моделей с таким дисплеем выпущена фирмой Samsung и немного под маркой Sony Ericsson. Разрешение и количество цветов в них достигает: 128×128, 65тыс. Но, к сожалению широкого применения не получили.

Самый популярный и широко распространенный тип – TFT. Он встроен в большинство телефонов, потребляет много энергии, но имеет ряд преимуществ: отличная цветопередача, большое разрешение, множество цветов и приемлемые углы обзора. Такие дисплеи применяются в смартфонах и моделях бюджетного класса.

Кроме всего в телефонах с таким дисплеем множество мультимедийных функций: фото, видео, интернет – поэтому экран большего размера и батарею держит мало. То есть, нужно сделать выбор между: средним классом – цветопередача хуже, потребление меньше или устройства высшего класса – замечательная цветопередача, но быстро сажает батарею. Недостаток довольно частая зарядка аккумулятора. Этому типу дисплеев характерны: 262 тыс. цветов, что на класс выше и разрешения 128×160, 132×176, 176×208, 176×220, 240×320 и другие.

Дисплей OLED

Следующий тип – это дисплей OLED изготовлен из органических составов, из специально тонкопленочного полимера. Он быстро и эффективно излучает свет, при пропускании тока через него.

Пока OLED дисплеи занимают лидирующую позицию на рынке цифровой техники, он обладает хорошей яркостью, контрастностью, изображение видно под любым углом и без потери качества. И, несмотря на большой экран меньше потребляет энергии, но стоит эта технология дорого.

Недостатками OLED являются: дорогая ценовая категория и маленький срок службы некоторых цветов(люминофоров – около 3 лет). Но технологии так быстро развиваются, что можно все недостатки считать временными трудностями. Разрешение достигает до 400х240 пикселей и 16 млн. цветов

Дисплей AMOLED – один из разновидностей OLED-дисплеев. В этих еще лучше цветопередача, превосходная яркость изображения, насыщенные снимки и конечно малая энергопотребляемость. Недостатки: блекнут на солнце и большая стоимость устройств.

Другие разновидности дисплеев OLED:

Super AMOLED – новая и усовершенствованная новинка;

SOLED – в дисплеях этой разновидности применен отличный от других ЖК-дисплеев подход к расположению подпикселей, что позволило достичь высокого разрешения и очень хорошего качества изображения.

FOLED – эти дисплеи отличаются сверхтонкостью и, соответственно очень небольшим весом;

TOLED – эта технология позволяет создавать прозрачные дисплеи и получить высокий уровень контрастности изображения, что дает возможность улучшить читаемость текста при ярком солнечном свете.

разрешение экрана телефона

А еще теперь появились гибкие дисплеи под названием Flexible AMOLED – это уникальные изогнутые экраны, которые отображают картинку с маленьким двоением, а радиус изгиба составляет один сантиметр. Технологию производства таких типов дисплеев производитель не захотел разглашать, но известно, что пока диагональ их 4,5 дюйма, после будет и 7 дюймов, что даст возможность использовать и в производстве планшетов.

Как вы знаете дисплеи бывают сенсорными. Они, в свою очередь, делятся на два вида: емкостные и резистивные.

Давайте чуть подробнее рассмотрим их:

  • 1.Емкостные – реагируют только на касание пальцев. Т.е., чтобы ответить на звонок при сильном морозе нужно снять перчатку, так как на другие прикосновения он откликаться не будет. Человек является проводником электрического тока, когда при касании дисплея подается сигнал в мозг телефона и тот определяет точку прикосновения.

Такие дисплеи износостойки (в любых погодных условиях), прозрачны и не требуют сильных нажатий, недостатки их в том, что очень трудно попасть в маленькие кнопочки, поэтому устройства с таким сенсором обычно большого размера и обыкновенным стилусом воспользоваться не получится. Но существуют специально разработанные для таких видов дисплеев стилусы, которые возможно помогут вам в обращении с таким дисплеем.

емкостный дисплей

  • 2.Резистивные – эти дисплеи сделаны виде двух слоев, первый защитный, а на второй поступают сигналы пользователя. При касании любыми твердыми предметами: карандашом, ногтем, а также и стилусом телефон будет работать без нареканий.

Благодаря резистивным экранам, на рынок цифровых технологий выпущено множество устройств с небольшой стоимостью. Потому, что главным преимуществом является их дешевизна. Еще одним плюсом этих дисплеев является то, что пыль и загрязнения не влияют на его чувствительность.

Технология мультитач присутствует в двух видах дисплеев, но сама технология предполагает ручное управление, поэтому большинство телефонов с такой функцией емкостные.

Единственное, что удерживает, резистивные экраны на рынке – это низкая ценовая категория, потому что за долгие годы производители выпустили много устройств с таким дисплеями, и значит быстро убрать их не получится. Но все-таки емкостных дисплеев становится все больше и, думаю, скоро они совсем вытеснят устаревшие модели.

В году так 2007, покупая очередной мобильный телефон, мы оценивали его дизайн, редко обращая внимание на функциональные возможности и тем более экран – цветной, не слишком маленький, ну и здорово. Сегодня мобильные устройства едва можно отличить от друг от друга, но самой важной характеристикой для многих остается экран и не только его размер диагонали, но и тип матрицы . Давайте посмотрим, что скрывается за терминами TFT, TN, IPS, PLS , и как выбрать экран смартфона с необходимыми характеристиками.

Типы матриц

В настоящее время в современных мобильных устройствах применяют три технологии производства матриц основанных:

  • на жидких кристаллах (LCD): TN+film и IPS;
  • на органических светодиодах (OLED) – AMOLED .

Начнем с TFT (thin-film transistor), которая представляет собой тонкоплёночные транзисторы, использующиеся для управления работой каждого субпикселя. Данная технология применяется во всех указанных выше типах экранов, включая AMOLED, поэтому сравнивать TFT и IPS не всегда правильно. В подавляющем большинстве TFT-матриц применяется аморфный кремний, но также стали появляться TFT на поликристаллическом кремнии (LTPS-TFT), преимущество которой заключается в уменьшенном энергопотреблении и большей плотности пикселей (более 500 ppi).

TN+film (TN) – наиболее простая и дешевая матрица, используемая в мобильных устройствах c малыми углами обзора, слабой контрастностью и низкой точностью цветопередачи. Данный тип матриц устанавливается в самые дешёвые смартфоны.

IPS (или SFT) – самый распространенный тип матрицы в современных мобильных гаджетах, обладающий широкими углами обзора (до 180 градусов), реалистичной цветопередачей и обеспечивают возможность создания дисплеев с высокой плотностью пикселей. У данного вида матриц несколько видов, рассмотрим самые востребованные:

  • AH-IPS – от компании LG;
  • PLS – от компании Samsung.

Говорить о преимуществах относительно друг друга бессмысленно, так как матрицы идентичны по свойствам и характеристикам. Отличить дешёвую IPS-матрицу можно на глаз по характерным свойствам:

  • выцветание картинки при наклонах экрана;
  • низкая точность цветопередачи: изображение с перенасыщенными цветами, либо с очень тусклыми.

От LCD особняком стоят матрицы, созданные на основе органических светодиодов –OLED. В мобильных устройствах применяется разновидность технологии OLED - матрица AMOLED , демонстрирующая самый глубокий чёрный цвет, низкое энергопотребление и слишком насыщенные цвета. Кстати, срок работы AMOLED ограничен, но современные органические светодиоды рассчитаны минимум на три года беспрерывной работы.

Вывод

Наиболее качественное и яркое изображение на данный момент обеспечивают AMOLED-матрицы, но если вы смотрите в сторону смартфона не от Samsung, то рекомендую IPS-экран. Мобильные устройства с матрицей TN+film попросту устарели технологически. Рекомендую не покупать смартфон с экраном AMOLED, у которого плотность пикселей менее 300 ppi, это связано проблематикой рисунка субпикселей в данном типе матриц.

Перспективный тип матрицы

– самые перспективные дисплеи, основанные на технологии квантовых точек. Квантовая точка представляет собой микроскопический кусочек полупроводника, в котором важную роль играют квантовые эффекты. QLED матрицы в перспективе будут иметь лучшую цветопередачу, контрастность, более высокую яркость и низкое энергопотребление.

LTPS (Low Temperature Poly Silicon) – современная технология изготовления LCD TFT-дисплеев.

Ранее тонкоплёночные транзисторы создавались на основе аморфного кремния. Это весьма ограничивало их полезную площадь и требовало довольно высоких значений напряжения. Значительно расширить возможности этих транзисторов можно было, применив низкотемпературный кристаллический кремний.

Осаждение кристаллического кремния требует высокой температуры (в районе 900°C). Проблема заключается в том, что при такой температуре плавится и стекло, на которое осаждается кремний. Следовательно, возникла потребность в технологиях, позволяющих осаждать кремниевые молекулы при сравнительно небольшой температуре.

Существует несколько методов LTPS, наиболее распространенным из которых является лазерный отжиг. Суть его в том, что на стекло наносится аморфный кремень, который вначале расплавляют при помощи эксимерного лазера, а после кристаллизуют при температуре порядка 300°C.

После того, как на стеклянной подножке образовывается слой из LTPS, начинается формирование прозрачных транзисторов из окисла индия. Так как подвижность электронов в кристаллическом кремнии во много раз выше, чем в аморфном кремнии, то значительно уменьшается размер самого транзистора. Плюс к этому, кристаллическая форма кремния позволяет разместить здесь же логику драйвера панели.

В результате, на свет появляются панели System on Panel - они значительно легче традиционных, благодаря снижению количества контактов их проще интегрировать в монитор, они потребляют намного меньше электричества.

На данный момент, технология LTPS еще далека от повсеместного распространения. Основные причины этого – дороговизна и сложность производства.