Amoled-дисплей: что это?

IPS LCD

В другом углу ринга у нас есть IPS LCD, что расшифровывается как In-Plane Switching жидкокристаллический дисплей. Если Super AMOLED – это как обновление от AMOLED, то IPS ЖК – это улучшение первых типов жидкокристаллических дисплеев. Могучая Apple зациклилась на этих типах дисплея, с годами выпуская все айфоны по одной и той же технологии. Это дешевле в производстве, что является бонусом. Но айфоны ведь никогда не были из дешевых. Так?

В сущности, ЖК использует поляризованный свет, который затем пропускают через цветовой фильтр. Никаких отдельных элементов. Горизонтальные и вертикальные фильтры по обе стороны от жидких кристаллов управляют яркостью и работают вне зависимости от того, включен ли каждый пиксель или выключен. Добавляем сюда еще подсветку и видим, что обычно телефоны с подобной технологией имеют довольно толстый корпус. Айфоны от Apple
тут скорее исключение.

Так как все пиксели с подсветкой, то баланс черного получается подсвеченным, «серым». Отсюда страдает контраст. А вот белому цвету все равно – он любит много цветов, поэтому белый выглядит красивее всех остальных тонов на такой технологии и иногда даже лучше, чем у олеофобного дисплея, так как там он становится немного желтоватым. Самое интересное, что Apple одну из своих расцветок, предлагаемых для телефонов, и называет темно-серым цветом. Хотя это черный. Просто засвеченный. Так как иначе не может. Но на фоне такого же цвета корпуса это не так заметно. Мимикрия заставляет глаза обманываться. Нам кажется, что мы видим черный цвет, потому что мозг сопоставляет его с цветом корпуса. Хитрый коммерческий ход.

Первое, что плохо в этой технологии, – углы обзора часто не совсем хорошие. В этом снова вина подсветки. Фотографы, как правило, выбирают именно IPS ЖК-дисплеи, поскольку они показывают цвета более точно. Ведь фотографируют часто при отличном искусственном или естественном освещении, отсюда и складывается преобладание белого над черным. А когда мы видим черно-серые ночные фотографии, то можно обвинить плохую вспышку. Только вспышка ни при чем. Этот тот же «темно-серый» черный цвет.

Плюсы и минусы дисплеев AMOLED

В основе технологии OLED лежит использование массива миниатюрных светодиодов, расположенных на матрице. Они независимы, поэтому предлагают ряд преимуществ над IPS, но не лишены и минусов.

Преимущества AMOLED матриц

Технология AMOLED новее, чем IPS, и ее создатели позаботились об устранении минусов, характерных для ЖК-дисплеев.

Раздельное свечение пикселей
. В AMOLED экранах каждый пиксель сам является источником света и управляется системой независимо от других. При отображении черного цвета он не светится, а при показе смешанных оттенков может выдавать повышенную яркость. За счет этого AMOLED экраны демонстрируют лучшую контрастность и глубину черного.

• Почти мгновенная реакция
  . Скорость отклика пикселей на светодиодной матрице на порядки выше, чем у IPS. Такие панели способны отображать динамичную картинку с высокой частотой смены кадров, делая ее более гладкой. Эта возможность – плюс в играх и при взаимодействии с VR.
• Сниженное потребление энергии при показе темных тонов
  . Каждый пиксель матрицы AMOLED светится независимо. Чем светлее его цвет – тем ярче пиксель, поэтому при показе темных тонов такие экраны потребляют меньше энергии, чем IPS. А вот в процессе отображения белого AMOLED панели демонстрируют схожий, или даже больший, чем у IPS, расход заряда батареи.
• Малая толщина
  . Так как у AMOLED матриц нет слоя, рассеивающего свет подсветки на жидкие кристаллы, такие дисплеи имеют меньшую толщину. Это позволяет уменьшить габариты смартфона, сохранив его надежность и не жертвуя емкостью аккумулятора. Кроме того, в перспективе возможно создание гибких (а не только изогнутых) матриц AMOLED. Для IPS это невозможно.

Недостатки AMOLED-матриц

Свойственны AMOLED-матрицам и недостатки, причем виновник большинства бед один. Это – синие светодиоды. Освоение их производства дается сложнее, а по качеству они уступают зеленым и красным.

Синева или ШИМ
. Выбирая смартфон с AMOLED экраном, приходится выбирать между широтно-импульсной регулировкой яркости и голубизной светлых тонов. Все из-за того, что при непрерывном свечении синие субпиксели воспринимаются сильнее, чем красные и зеленые. Исправить это можно с помощью использования ШИМ-регулировки яркости, но тогда всплывает другой недостаток. На максимальной яркости экрана ШИМ нет или частота регулировки достигает около 250 Гц. Этот показатель находится на границе восприятия и почти не влияет на глаза. А вот при снижении уровня подсветки – снижается и частота ШИМ, в итоге на низких уровнях мерцания с частотой около 60 Гц могут приводить к усталости глаз.

Выгорание синего
. Тут тоже проблема в синих диодах. Их срок службы меньше, чем зеленых и красных, поэтому со временем возможно искажение цветопередачи. Экран уходит в желтизну, баланс белого сдвигается в сторону теплых тонов, общая цветопередача ухудшается.

Эффект памяти
. Так как миниатюрные светодиоды склонны к выгоранию, места на экране, которые отображали яркую статичную картинку (например, часы или индикатор сети светлого цвета), со временем могут терять яркость. В результате даже если элемент не отображается, в этих местах виднеется силуэт этого элемента.

PenTile
. Структура PenTile не является фундаментальным минусом всех панелей AMOLED, но пока характерна для большинства из них. При такой структуре матрица содержит неодинаковое число красных, зеленых и синих субпикселей (у Samsung синих вдвое меньше, у LG – вдвое больше). Основной мотив использования PenTile – желание компенсировать недостатки синих LED. Однако побочным эффектом данного решения становится снижение четкости картинки, особенно заметное в VR-гарнитурах.

С учетом всех особенностей обоих типов матриц можно отметить, что IPS с высоким разрешением лучше, если вас интересует VR и нужна максимальная четкость картинки. Ведь у AMOLED комфортному восприятию виртуальной реальности немного препятствует PenTile, и ШИМ подсветки пока нивелирует мгновенную скорость реакции. Также IPS лучше, если вам приходится больше работать со светлыми тонами (веб-серфинг, мессенджеры).

За экранами AMOLED будущее, но пока технология не идеальна. Однако можно смело покупать смартфон со светодиодным экраном, особенно если это флагман. Яркость, контрастность, глубокий черный и экономия энергии при показе темных тонов способны перекрыть все минусы OLED.

Что такое AMOLED

Аббревиатура AMOLED расшифровывается как Active Matrix Organic Light-Emitting Diode, что можно перевести на русский как Активная матрица на органических светодиодах.

Это технология производства дисплеев для мобильных телефонов, смартфонов, планшетов, телевизоров и другой электроники. Главной особенностью AMOLED дисплеев является использование органических светодиодов, а также активной матрицы, которая состоит из тонкоплёночных транзисторов. На практике это означает, что каждый пиксель такого дисплея подсвечивается собственным светодиодом, что позволяет отказаться от подсветки и сделать экран более тонким.

Конструкция AMOLED-дисплея состоит из следующих слоев:

• Катодный слой;
• Слой с органическими светодиодами;
• Матрица из тонкоплёночных транзисторов (TFT);
• Анодный слой;
• Подложка;

Что такое IPS-экраны

Применение технологии IPS (In-Plane Switching) предполагает создание матриц на так называемых жидких кристаллах. Изображение формируется с помощью пропущенного через цветовой фильтр поляризованного света. Управление текущей яркостью дисплея происходит за счет горизонтальных и вертикальных фильтров, которые работают на каждом пикселе вне зависимости от его активности в данный момент времени.

Преимущества IPS

• Доступность. За годы развития технологию освоили многие компании, сделав массовый выпуск экранов IPS недорогим. Стоимость экрана для смартфона с разрешением FullHD сейчас стартует с отметки около $10. Благодаря низкой цене такие экраны делают смартфоны более доступными.
• Цветопередача. Хорошо откалиброванный IPS экран передает цвета с максимальной точностью. Именно поэтому профессиональные мониторы для дизайнеров, графиков и фотографов выпускаются на IPS матрицах. Они обладают наибольшим охватом оттенков, что позволяет получить на экране реалистичные цвета объектов.
• Фиксированное энергопотребление. Жидкие кристаллы, формирующие картинку на IPS экране, почти не потребляют ток, в то время как основным потребителем являются диоды подсветки. Поэтому расход энергии не зависит от изображения на дисплее и определяется уровнем подсветки. Благодаря фиксированному расходу энергии IPS экраны обеспечивают примерно одинаковую автономность при просмотре фильмов, веб-серфинге, гейминге и так далее.
• Долговечность. Жидкие кристаллы почти не подвержены процессу старения и износа, поэтому в плане надежности IPS лучше, чем AMOLED. Деградировать могут светодиоды подсветки, но срок службы таких LED весьма велик (десятки тысяч часов), поэтому даже за 5 лет экран почти не теряет в яркости.

Недостатки IPS

• Низкий уровень контрастности. В случае с черными цветами это заметно особенно сильно. Из-за того, что пиксели IPS-матрицы не могут полностью выключаться независимо друг от друга, вместо глубокого темного получается сероватый. Аналогично дела обстоят с другими оттенками: степень контраста проявляется слабее.
• Медленная скорость отклика. Данную особенность сложно увидеть при выполнении базовых задач, но взаимодействие с VR-контентом не сможет порадовать безупречной производительностью. Это проявляется как в более низкой частоте смены кадров, так и в меньшей гладкости изображения.

Слои матрицы IPS

Однозначно ответить на вопрос, что лучше, AMOLED или IPS, нельзя. Выбирая смартфон с учетом характеристик его дисплея, нужно руководствоваться собственными потребностями. У большинства современных телефонов вышеописанные недостатки матриц, как правило, выражены не слишком явно. Однако стоит отметить, что AMOLED-экраны набирают популярность, ведь именно их продвигают ведущие компании в самых дорогих и престижных смартфонах, и именно на их основе можно создать «сгибаемые» смартфоны, патенты на которые сейчас активно регистрируют все те же компании.

Ранее мы сообщали, что в сеть попали первые изображения нового iPhone 2019. Также писали о самых важных трендах электроники 2019 года.

Алексей Турчак

Недостатки AMOLED

На сегодняшний день качество экранов изготовленных на основании амолед технологий настолько повысилось, что потребители попросту не находят никаких негативных сторон изделия.

Одна нехорошая тенденция все же просматривается. Самое негативное то, что появляются проблемы со здоровьем.

Даже при недолгом просмотре мультимедиа файлов начинают утомляться глаза, а со временем происходит ухудшение зрения. От переутомления глаз теряется резкость зрения.

Цветные картинки на экране очень яркие. Не каждый человек может адаптироваться до такого напряжения глазного яблока. По началу, яркость нравится, но на зрение она оказывает — губительный эффект.

Со стороны науки подтвердить такие данные не предоставлялось возможности. Ведь нужно собирать определенное количество людей, проводить исследования и на основании статистических данных делать выводы. Мы же приводим информацию, которой поделились в сети интернет лишь некоторые пользователи.

Множество из них писали о том, что после покупки телефона с таким дисплеем, глаза начали сильно уставать, пришлось покупать специальные капли. Или стопроцентное зрение за короткое время сильно ухудшилось.

Среди недостатков данной технологии, так же, можно выделить:

1
Нужно очень аккуратно относиться к дисплею телефона. Если вы где-нибудь его повредите, и произойдет, хотя бы малейшее попадание воздуха, вовнутрь, мгновенно экран начнет выцветать. В течение одного двух дней ваше мобильное устройство придет в негодность по причине того, что монитор вовсе перестанет показывать. Из точки, в которой произошла разгерметизация, появится черное пятно и за недолгое время разрастется на всю поверхность.

1
Соединения, которые расположены под экраном, закреплены крайне ненадежно. При малейшем механическом повреждении, например трещинке, монитор становится непригоден. Он не показывает.

AMOLED, TFT IPS: что лучше?

Технологии обладают качествами, которые можно называть преимуществами или недостатками в зависимости от пользовательских установок цвета и контраста. Хотя множество доступных режимов отображения в современных смартфонах позволяет достичь максимального качества. Снижение затрат на производство и дополнительные преимущества OLED-дисплеев делает их, вероятно, более перспективными, а более дешевым ЖК-дисплеям суждено заполнять пробелы в бюджетных сегментах рынка.

Ведущие производители дисплеев, такие как LG Display, делают ставку на OLED-технологии, инвестируя в дополнительные производственные мощности. Рынок панелей AMOLED, как ожидается, достигнет $30 млрд в 2022 г., что более чем вдвое превышает сегодняшний уровень. Не говоря уже о еще нереализованном потенциале рынка гибких дисплеев.

Развитие ЖК-дисплеев с квантовой точкой может сократить разрыв в производительности между LCD и OLED, так что сбрасывать со счетов LCD пока не стоит.

Решая, какой тип дисплея выбрать — Super AMOLED или IPS, что лучше для пользователя, — следует помнить: каждая технология имеет свои плюсы и минусы

Только взвесив все за и против, учитывая степень важности каждого параметра, и имеет смысл делать выбор. ЖК-экраны обладают чуть большим числом преимуществ

Среди них – естественный качественный цвет и большая яркость изображения. Светодиодной технологии присущи чрезмерная насыщенность цвета, небольшая читаемость при ярком внешнем освещении и меньший срок службы. Тем не менее AMOLED-дисплеи обладают превосходным «вау-эффектом», снова и снова доводя очередную жертву до потребительского экстаза.

Встречать в смартфоне LTPS дисплей наверняка приходилось многим, но ответить, что это такое и чем он лучше (или хуже) других типов матриц, может не каждый.

Наша статья для тех, кто «галопом по европам» хочет пробежаться по технологии изготовления таких матриц, хотя бы ради того, чтобы не позволять маркетинговым ловкачам вешать себе лапшу на уши.

А заодно реально оценить преимущества и недостатки.

5 главных преимуществ IPS-экранов в сравнении с OLED

Apple довела технологию IPS до максимально возможного уровня и назвала Liquid Retina HD. Это один из самых практичных экранов на рынке, который она сначала ставила в iPhone XR, а потом и в iPhone 11.

Инженеры использовали принципиально новую технологию подсветки, которая и дала им возможность сделать его необходимой формы. Стабильность поставок OLED под вопросом, поэтому от IPS компания откажется не скоро.

Чем чаще смотрите в экран смартфона, тем больше важно отсутствие ШИМ

1. Широтно-импульсная модуляция. ШИМ, если сокращенно. С помощью этой технологии большинство производителей смартфонов с OLED-экранами регулируют их яркость. Apple в их числе.

Чтобы установить уровень яркости 75%, именно столько времени в сумме подсветка каждого пикселя работает, а в остальное выключается. Мозг воспринимает это как изменение интенсивности свечения, но от этого могут болеть глаза и голова целиком.

Если частота включения и выключения меньше 200 Гц, пагубное действие технологии особенно критично. Согласно измерениям NotebookCheck, у iPhone 11 Pro 290,7 Гц и 245,1 Гц у iPhone 11 Pro Max. У IPS-экрана iPhone 11 нет ШИМ, поэтому вообще нет проблем.

Здесь хорошо видно, как OLED на iPhone уходит в розовый в сравнении с IPS на MacBook

2. Максимально правильная цветопередача. Экраны всех актуальных смартфонов Apple поддерживают широкий цветовой охват P3. Компания тонко настроила OLED, чтобы изображение на нем было максимально реалистичным.

Оно остается таким при максимальной яркости, но вот при ее уменьшении Super Retina XDR немного уходит в розовый — это видно на белом фоне.

Скорее всего, чтобы увеличить частоту обновления в ШИМ Apple также понижает напряжение на каждый пиксель. Технология называется DC dimming и как раз приводит к таким последствиям. Это бросается в глаза только при прямом сравнении с IPS.

Отдельных пикселей на экране iPhone 11 просто не видно

3. Строение пикселей и разрешение. Когда Apple представляла iPhone 4, особой ее гордостью стал именно экран Retina с плотностью больше 300 пикселей на дюйм. Отдельные точки на таком человеческому глазу уже не видны.

Тем не менее, сегодня у iPhone 11 Pro и 11 Pro Max 458 пикселей на дюйм. С одной стороны, кажется что это значение избыточно. С другой стороны, создается впечатление, что iPhone 11 с 326 пикселями на дюйм застрял в прошлом.

Такой подход легко объясняется строением субпикселей, из которых состоят отдельные точки на экране. У IPS стандартная схема RGB, поэтому для нее хватает 300+ PPI. OLED использует PenTile и аналоги, для которых в самый раз 450+ PPI.

iPhone 11 с IPS выигрывает с точки зрения нагрузки на процессор и аккумулятор. Здесь меньше — лучше.

Замена IPS-экрана всегда обходится дешевле

4. Доступность и распространенность. IPS-экраны проще и дешевле. Вы особенно сможете ощутить это, если разобьете его и столкнетесь с заменой. Разница в ремонте будет достигать двух раз.

Актуальные iPhone рассматривать нет смысла, ведь деталей для них еще слишком мало, и цены в космосе. С предыдущим поколением ситуация более наглядная. За замену экрана iPhone XR просят 7–8 тыс. руб., iPhone Xs (Max) — 11–13 тыс. руб.

Ощутима разница и при покупке нового устройства. Не в последнюю очередь именно из-за этого я взял iPhone 11, а не iPhone 11 Pro.

Чем дольше включен OLED-экран, тем хуже ему может быть — это особенно касается витринных образцов

5. Надежность и долговечность. У OLED есть несколько проблем, которые приписывают им долгое время. Главная из них — выгорание точек.

Если пользовались Android-смартфонами с поддержкой всегда активных экранов, точно обращали внимание, что информация на них постоянно двигается. Это нужно для того, чтобы одни и те же пиксели не выгорали

Сложно сказать, насколько это критично в отношении iPhone 11 Pro, но это заставляет задуматься о их надежности. Технология IPS проверена временем и точно не страдает такими болезнями.

DC Dimming — спасение от ШИМа?

DC Dimming — это относительно новая функция, которую впервые использовала компания Xiaomi. Технология позволяет уменьшить яркость экрана, просто снизив мощность подаваемого тока. То есть, из-за понижения напряжения дисплей светит не так интенсивно. Мерцание все равно остается, особенно при яркости ниже 40%, но импульсы уже не такие активные.

Недостаток тоже есть, и это искажение цветов. DC Dimming заметно ухудшает цветопередачу. Цвета приобретают красноватый оттенок.

Технология встречается только в некоторых моделях. Производители не спешат добавлять ее в свои смартфоны, особенно это касается недорогих девайсов. Но если вы очень чувствительны к ШИМу, перед приобретением нового мобильного устройства обязательно уточняйте наличие DC Dimming. Пока это единственный рабочий метод спастись от пагубного мерцания. 

Как устроены OLED-экраны современных смартфонов?

Довольно подробное объяснение принципа работы OLED-экранов я приводил в прошлой статье, поэтому здесь лишь вкратце опишу отличия от IPS-экранов.

OLED-экраны строят картинку ровно по тому же принципу, что и IPS. Здесь также каждый пиксель состоит из 3 субпикселей красного, зеленого и синего цветов. И точно также для получения конкретного цвета одного пикселя нужно изменить яркость каждого из субпикселей.

Однако ключевое отличие AMOLED-дисплеев от IPS заключается в том, что экрану на органических светодиодах не нужна подсветка. Соответственно, в смартфонах с AMOLED-экранами нет никаких ламп или другого источника света.

Каждый субпиксель, состоящий из органического вещества, сам излучает свет, когда через него проходит ток. Другими словами, каждая точка на OLED-экране смартфона — это и есть «лампочка», яркость которой можно легко изменять индивидуально.

Что лучше, OLED или AMOLED? И что тогда такое Super AMOLED?

Если вы заметили, я постоянно взаимозаменяю слова OLED и AMOLED. Несмотря на то, что формально это разные понятия, когда мы говорим об экранах смартфонов, можно использовать оба слова.

Разница между ними заключается в том, что AMOLED — это тот же OLED экран только с активной матрицей (Active Matrix OLED). Но так как не существует смартфона, где бы использовался OLED-экран с пассивной матрицей (PMOLED), всегда, говоря слово OLED, все подразумевают AMOLED.

Super AMOLED от Samsung

Super AMOLED и другие модные слова (Dynamic AMOLED, XDR OLED) — это, по сути, все тот же AMOLED-экран, с очень незначительными конструктивными отличиями. И главное здесь не столько эти отличия, сколько само название.

Дело в том, что компания Samsung была пионером в области OLED-экранов и внесла огромный вклад в популяризацию слова AMOLED. Фактически, это слово стало своеобразным брендом. Компания использовала его вместо привычного OLED и хотела зарегистрировать соответствующую торговую марку.

Однако сделать это ей не удалось, так как слово AMOLED буквально означало технологию OLED с активной матрицей. Соответственно, запатентовать название технологии нельзя — оно было общепринятым и до появления первых экранов от Samsung.

Затем к производству AMOLED-экранов подключились другие компании, в частности LG. И Samsung нужно было что-то предпринять, ведь именно на OLED-экраны компания делала основную ставку. А раскручивать общепринятое название, делая огромную услугу конкурентам, было бы не очень хорошо.

Решение нашлось очень быстро. Samsung незначительно изменила конструкцию дисплея, сделав сенсорный слой частью экрана, в то время, как в обычном AMOLED-дисплее сенсорный слой является отдельным элементом, который размещается поверх экрана. Из-за этого вся конструкция стала чуть тоньше.

Теперь слово Super-AMOLED является не просто названием технологии, которую могут использовать все, а собственной торговой маркой и отличительной особенностью экранов Samsung от экранов других компаний (хотя, опять же, существенной разницы нет).

IPS и AMOLED: что это такое

Технологии LCD и OLED принципиально отличаются друг от друга и включают несколько подвидов, используемых зависимо от сегмента мобильного девайса.

IPS (In-Plane Switching) является разновидностью жидкокристаллического типа экрана (LCD) обеспечивающей равномерную и яркую светодиодную подсветку. Особенность технологии – в использовании жидких кристаллов, расположенных в одной плоскости параллельно поверхности панели. Формирование изображения обеспечивается за счёт поляризованного света, пропускаемого через цветовой фильтр, управление яркостью экрана осуществляется благодаря горизонтальным и вертикальным фильтрам на пикселях, независимо от их активности в конкретный момент. Популярный тип матрицы отличается широкими углами обзора до 178° и реалистичной цветопередачей при относительно недорогом производстве. Этими качествами обусловлено применение IPS на смартфонах среднего ценового сегмента и флагманах, например, с определённым апгрейдом IPS применяется такими брендами, как Huawei и Honor, Samsung (PLS), Apple (Retina).

Технология OLED (Organic light-emitting diode) применяет органические светодиоды, загорающиеся в нужный момент и не зависящие от подсветки, и позволяет смотреть на экран под каким угодно углом без потери качества изображения (обзор 180°). Экран включает тысячи пикселей, содержащих субпиксели красного, зелёного и синего цветов (RGB), определяющие параметры необходимых цветов. Реже вместо RGB применяется монохром. Качество изображения с технологией AMOLED улучшилось за счёт особенностей управления субпикселями, которые могут использоваться при надобности, в отличие от IPS. Подсветка имеется именно в пикселях, что обеспечивает лучшую глубину цветов, в том числе передачу идеально чёрного цвета и отсутствие засвеченных углов.

Чтобы не возникало путаницы, сразу обозначим, что AMOLED – это и есть OLED, использующий активную матрицу из тонкоплёночных транзисторов (Active Matrix OLED), и поскольку в смартфонах экраны с пассивной матрицей PMOLED не применяются, под «OLED» подразумеваются дисплеи AMOLED. Причём разные производители используют и другие формулировки, например, у Samsung – Super AMOLED (с отсутствием воздушной прослойки между матрицей и тачскрином), Dynamic AMOLED, а у Apple – Super Retina XDR, при этом, по сути, речь идёт о той же технологии OLED с некоторыми фирменными доработками.

Экраны P-OLED являются разновидностью технологии и отличаются от стандартного дисплея AMOLED применением пластиковой подложки под пиксели вместо стеклянной. Это обеспечивает гибкость экрана без повреждений, P-OLED также тоньше традиционных Амоледов.

Рассматривать, какая матрица будет лучше, IPS или AMOLED, следует в индивидуальном порядке, так как выбор той или иной технологии означает, что пользователю придётся пожертвовать одними качествами ради других.