Какие бывают экраны смартфонов. Что лучше PLS или IPS? Как выбрать хороший экран — руководство

Экран – неотъемлемый элемент конструкции современного мобильного телефона. Давно канули в Лету времена, когда характеристика «цветной» отражала все достоинства модели, служила доказательством того, что трубка относится к верхнему сегменту и обладает флагманскими характеристиками. Сегодня разнообразие экранов мобильных телефонов позволяет удовлетворить даже самых привередливых покупателей. Обратной стороной медали является обилие технологий и терминов для их обозначения, среди которых порой очень трудно сориентироваться непрофессионалу. Эта статья позволит разобраться со всеми ими, ознакомив вас с основными типами экранов, их конструкцией и свойствами.

При характеристике свойств устройства ввода/вывода, коим является сенсорный дисплей, учитываются такие параметры:

1. Размеры экрана, его диагональ (измеряются чаще всего в дюймах, 1 дюйм это 2.5 см).
2. Разрешение (количество активных точек, формирующих картинку).
3. Показатель плотности пикселей (выражается в DPI (dots per inch) или PPI(pixel per inch) – количестве точек на дюйм).
4. Технология производства (от нее зависит качество изображения, потребительские свойства изделия).
5. Тип конструкции тачскрина (сенсорного покрытия, реагирующего на касания).

Именно эти показатели служат критериями выбора телефона. А теперь подробнее.

Диагональ экрана большинства современных смартфонов находится в пределах 4-6 дюймов (меньшие размеры традиционно устанавливаются на простые «звонилки», а с отметки в 6" стартуют планшетные ПК).

Разрешение и DPI

Разрешение экрана – одна из самых важных характеристик телефона. Именно от нее зависит, насколько качественной будет картинка на экране телефона. Чем выше оно – тем больше плотность пикселей, и тем однороднее будет выглядеть изображение. Сочетание больших габаритов и небольшого разрешения – делают картинку «зернистой» и фрагментированной. Высокая разделительная способность – напротив, обеспечивает информации на экране однородность и плавность форм. Современные Full-HD экраны состоят из элементов, неразличимых невооруженным глазом, и делают изображение сверхчетким.

Термин Retina display введен корпорацией Apple для обозначения экранов, плотность пикселей которых составляет более 300 единиц на дюйм (для телефонов). В таких устройствах человеческий глаз не может отличить отдельные элементы экрана и воспринимает картинку целиком, подобно реальным очертаниям предмета или его изображению на бумаге и холсте. Сегодня производством Retina display занимаются такие компании, как Samsung, Sharp и LG.

Сегодня наиболее распространены следующие разрешения дисплея:

1. 320х480 точек – почти ушедшее из употребления, но еще встречающееся в бюджетных смартфонах. Дает излишне зернистую картинку, потому не пользуется популярностью. Обозначается термином HVGA.
2. 480х800 и 480х854 (WVGA) – распространенные разрешения среди недорогих телефонов. Нормально смотрится при диагонали 3.5-4", на больших – дает излишне фрагментированное изображение.
3. 540х960 (qHD) – популярный показатель для средне-бюджетных смартфонов. Обеспечивает приемлемое качество изображения в экранах до 4.5-4.8 дюймов диагональю.
4. 720х1280 – с этой отметки стартуют HD-смартфоны. Обеспечивает отличную детализацию картинки вплоть до 5.5", нормально смотрится и на больших дисплеях.
5. 1080х1920 – Full-HD матрицы, предоставляющие изображение превосходного качества. Использубются в флагманских моделях смартфонов.
6. Отдельно стоит выделить дисплеи, применяемые в продукции компании Apple. В них используются нестандартные разрешения: 640х960 при 3.5" (модель iPhone 4/4s), 640х1136 для 4" (5/5c/5s), и 750х1334 для 4.7" (iPhone 6).

При выборе нового смартфона – следует учитывать размеры дисплея и DPI. Покупка телефона с меньшей плотностью пикселей, чем была у предшественника – потребует длительного привыкания, и первое время будет причинять дискомфорт глазам. Если плотность точек на дюйм составляет менее 200 – не исключено, что вы так и не сможете к ней привыкнуть. Обращайте на это внимание при приобретении телефона с большей диагональю, чем у старой трубки: например, разрешение 480х800 дает около 233 DPI при диагонали в 4", а при 5" – всего 186.

Технологии производства, виды дисплеев смартфонов

Сегодня можно выделить два основных направления в технологиях производства экранов: жидкокристаллические матрицы (LCD) и устройства на органических светодиодах (OLED).

Первые завоевали несколько большее распространение и делятся, в свою очередь, на:

TN матрицы – это самые распространенные дисплеи для телефонов с сенсорным экраном. Их достоинства – низкая стоимость, высокая скорость отклика (время реакции пикселя на подачу напряжения). К недостаткам таких матриц относят недостаточно качественную передачу цвета и посредственный угол обзора.

IPS – следующий шаг в эволюции отображающих устройств. Из-за своей дороговизны – изначально технология применялась только в профессиональных мониторах, но позже пришла в мир телефонов и смартфонов. Позволяют добиться великолепной цветопередачи, хороших углов обзора (до 178 градусов), высокой четкости и контрастности. Такие экраны стоят дороже, потому почти не применяются в телефонах ценой до 200 долларов.

PLS – попытка компании «Самсунг» создать решение, лишенное недостатков TN-матриц, но дешевле IPS. По сути, является модификацией IPS с применением компромиссных решений для снижения себестоимости производства.

Органические дисплеи (OLED, AMOLED) – отличаются от LCD тем, что вместо жидких кристаллов – матрица состоит из микроскопических светодиодов. Такие экраны позволяют обойтись без дополнительной подсветки (в ЖК-матрицах традиционно применяются диоды, устанавливаемые по периметру экрана, а свет от них – направляется на матрицу с помощью слоя отражателей). Их энергопотребление зависит от цвета передаваемого изображения (темные оттенки более экономичны, чем светлые, при отображении которых энергопотребление даже выше, чем у ЖК).

Сверху super amoled
Снизу ips

Теоретически такие дисплеи почти по всем параметрам превосходят LCD, но на практике – не всегда удается достичь идеальной картинки. К недостаткам изделий следует отнести низкую надежность. Super AMOLED дисплей – попытка разработать экран специально для сенсорных смартфонов. В нем тачскрин представляет одно целое с отображающей поверхностью. За счет уменьшения толщины достигается большая яркость, лучшая цветопередача и углы обзора, но снижается механическая прочность изделия.

Типы сенсорных экранов

Наиболее распространенными являются два вида дисплеев:

1. Резистивные.
2. Емкостные.

Резистные состоят из двух слоев, на поверхности которых нанесены прозрачные дорожки проводников. Вычисление координаты нажатия происходит за счет изменения сопротивления тока в месте касания. Сейчас такие экраны почти не применяются, их сфера использования – ограничена бюджетными моделями. Достоинством резистивных тачскринов являются дешевизна и возможность нажатия любым предметом. Недостатки – низкая долговечность, устойчивость к царапинам, потеря яркости экрана.

Экран смартфона с емкостным сенсором – отличается большей яркостью, устойчивостью к царапинам (за счет применения стекла), но более сложен в производстве и не реагирует на касания посторонних предметов. В основе работы технологии – вычисление координаты утечек тока при нажатии пальцем. Такие тачскрины состоят из одного слоя стекла, на внутреннюю поверхность которого нанесен токопроводящий слой, или стекла и сенсорной пленки.

В последнее время емкостные экраны оснащаются специальным закаленным стеклом, наподобие Gorilla Glass , что позволяет достичь высокой устойчивости к механическим повреждениям. Для предотвращения загрязнений на тачскрины смартфонов наносят специальное олеофобное покрытие.

Современный рынок мобильных устройств переполнен количеством разнообразных изделий, что отличаются друг от друга на аппаратном или программном уровне. Если на заре телефонии мобильные подбирались преимущественно по принципу лучшего дизайна, то у большинства сегодняшних смартфонов, как минимум, схожий внешний вид и достаточная оригинальность. В связи с этим выбор делается в пользу эксплуатационных и функциональных особенностей.

Обратите внимание

Один из важных критериев выбора ставит перед покупателем вопрос о том, какой экран лучше для смартфона и насколько он будет удобен в использовании. Далее в статье детальнее рассмотрены физико-технические характеристики типовых дисплеев с доступным и понятным анализом, что упростит выбор смартфона по данному критерию.

Разновидности дисплеев (матриц)

На сегодняшний день широкую популярность приобрели следующие функциональные типы матриц:

• TN+film (далее TN);
• AMOLED.

Первые два типа привычно называть жидкокристаллическими (ЖК), поскольку они работают на базе жидких кристаллов. Что касается AMOLED, то это технология, структурно состоящая из органических светодиодов (OLED).

Важно знать

Очень часто в различных обзорах присутствует информация о TFT-матрицах. Изначально сравнение TFT-технологии (thin-film transistor) с любой из вышеперечисленных является неверным. TFT – это основа для разработки других технологий.

Теперь при рассмотрении того, какая технология экрана смартфона лучше, можно говорить, что в любом случае рассматриваются TFT-дисплеи. Ранее при их изготовлении задействовали аморфный кремний, но при обновлении технологий производители пришли к использованию поликристаллического материала (LTPS-TFT). Ключевые преимущества:

• снижение энергопотребления;
• минимизация физических размеров отдельных элементов;
• увеличение параметра плотности пикселей (ppi – количество пикселей на дюйм дисплея).

Чтобы понять, какой экран смартфона лучше – IPS или AMOLED, а также чтобы учесть их ключевые отличия от дисплеев, созданных по технологии TN, необходимо детальнее рассмотреть каждый из видов.

ЖК дисплеи (LCD)

Независимо от того, какая именно из матриц (TN или IPS) рассматривается, принцип действия у LCD-дисплеев идентичен:

• в молекулы жидких кристаллов подаётся ток;
• его сила влияет на яркость субпикселей;
• излучаемый свет проходит через светофильтры, что позволяет окрасить волну в определенный цвет.

Обратите внимание

Оценка того, какой экран лучше для смартфона, выполняется в соответствии с современными реалиями производства по данному направлению.

TN+film

По какой технологии изготовлен дисплей Вашего смартфона?

Матрица TN стала началом истории ЖК-дисплеев. Она обладает простейшими техническими характеристиками:

• малые углы обзора, не превышающий 60° от вертикального взгляда на плоскость экрана, с инвертированием изображения при незначительных отклонениях;
• недостаточная контрастность;
• плохая цветопередача.

Важно знать

Свою актуальность данная технология потеряла, хотя и продолжает использоваться в наиболее бюджетных моделях девайсов.

IPS

Более двух десятилетий назад была представлена новая технология IPS. По сей день её регулярно модифицируют с целью улучшения и оптимизации. Популярными являются дисплеи на базе AH-IPS (производитель LG) и PLS (производитель ).

Обратите внимание

Указанные версии модификации так схожи между собой, что между компаниями началось судебное разбирательство.

Если не вдаваться в детали вопроса, какая технология экрана смартфона лучше и почему, можно выделить следующие возможные (достигаются при максимальной оптимизации технологии) качественные характеристики современных IPS-матриц:

• широкие углы обзора (значение близится к 180°) с минимумом искажений даже при самом сильном отклонении;
• высококачественная цветопередача;
• повышенная плотность пикселей, увеличиваемая с каждой новой (улучшенной) модификацией.

Производители редко делятся сведениями об особенностях IPS-матрицы, установленной в их продукте. Однако различия между дисплеями из разных ценовых категорий можно увидеть невооруженным взглядом, а потому пользователь обязан знать, какой тип экрана смартфона лучше.
Самые дешевые IPS-матрицы обладают следующими недостатками:

• картинка выцветает при наклоне экрана;
• точность цветопередачи в целом не оптимальна: может прослеживаться «блёклость» или «кислотность».

Важно знать

OLED-технология

Однозначно выигрывает любую конкуренцию в вопросе того, какая технология экрана смартфона лучше, AMOLED-матрица. Данный тип дисплея строится на технологии OLED, подразумевающей использование органических светодиодов. Первым «победным» качественным отличием таких экранов можно считать отсутствие необходимости в подсветке пикселей. Благодаря этому функциональные элементы уменьшаются в размерах, толщина матрицы минимизируется. Однако это не единственный аргумент в споре о том, какой экран смартфона лучше – IPS или AMOLED.

Обратите внимание

В любом случае технология AMOLED-дисплея строится на базе TFT, поскольку её сочетание с OLED позволяет осуществлять индивидуальное управление над каждым из субпикселей. Благодаря такой особенности можно полностью отключать субпиксели, передавая максимально глубокий черный цвет.

Среди значимых преимуществ над дисплеями IPS стоит отметить уменьшенную цветопередачу, что реализуется именно за счет вышеописанной возможности отключения субпикселей. При задействовании темных цветов в оформлении интерфейса смартфона потребление заряда снижается в несколько раз.

Другое качественное преимущество сразу же стало функциональной проблемой. В процессе эксплуатации самых первых AMOLED-матриц была замечена чрезмерная насыщенность цветов, которая не являлась естественной. Проблему производители быстро решили, но даже сегодня существуют смартфоны, в которых приходится выполнять ручную настройку насыщенности, чтобы сделать цветопередачу более естественной (ближе к той, что выдают IPS-дисплеи).

Важно знать

Существует у AMOLED-технологии и ограничение, связанное с функционалом отдельных элементов, тех самых органических светодиодов. В зависимости от того, какие цвета чаще воспроизводятся каждым из них, возникают перепады в предельном сроке службы таких элементов. К примеру, в районе интерфейсной панели уведомлений такие светодиоды выгорают быстрее, сохраняя за собой остаточное изображение. Правда, и эту проблему производители решили, увеличив минимальный срок службы элемента до 3 лет (речь о времени беспрерывной активности).

По итогам всего вышесказанного, можно сделать ряд выводов:

• высочайшее качество обеспечивает OLED-технология;
• продолжает развиваться и является наиболее актуальной с точки зрения показателей «цена-качество» IPS-технология;
• морально устарела и не способна к конкуренции – TN+film.

Естественно, за пользователем остаётся право выбора, но ключевые аргументы можно подчеркнуть из данного материала. Далее будут представлены сведения о нескольких смешных особенностях современных дисплеев и перспективах развития данной сферы производства, что позволит полностью осознать, какой тип экранов смартфонов лучше.

Прочие критерии выбора экрана

Не только технология, по которой изготовлена матрица, влияет на общий уровень восприятия изображения. Рисунок субпикселей – еще один важный параметр. Каждый производитель модифицирует и эту сторону технологии. В ходе многочисленных переработок и обновлений технологии производители получали самые разные рисунки с видимыми преимуществами и недостатками.

Обратите внимание

Учитывая технологическую сложность данного вопроса, пользователь, выбирая, какой тип экранов смартфонов лучше, должен ориентироваться на то, что плотность пикселей ниже 300 ppi является слишком маленькой. Чем больше значение, тем сильнее картинка сглаживается, исключая любые возможные дефекты.

Также выбирать, какой экран лучше для смартфона, стоит на основании следующих смежных параметров:

• Отсутствие воздушной прослойки между сенсором и дисплеем. Максимально увеличивается яркость и углы обзора, а также улучшается цветопередача. Естественно, уменьшается общая толщина всей системы передачи изображения (лучше всего получается у Samsung). Проблема: сложность замены модуля.
• Форма дисплея. Началось всё с появления 2,5D-стёкол – загнутых по краям. Передаваемое изображения кажется безграничным, что усиливает ощущения зрительного аппарата пользователя. В современных модификациях речь идёт уже о загибании всего модули вместе с сенсором – безрамочная технология.
• Усиленная чувствительно сенсора. Лучшие вариации позволяют работать со смартфоном не только рукой. Когда доступ к интерфейсу устройства возможен даже в перчатках, вопрос о том, какой экран лучше для смартфона, кажется нецелесообразным.
• Разрешение дисплея. Данный параметр указывает на количество пикселей относительно реальных физических размеров дисплея. Его можно ассоциировать с плотностью пикселей в процессе выбора, если исходных данных о конкретной модели меньше, чем нужно для аргументированного её приобретения. В данном случае всё просто: «Какое разрешение экрана лучше для смартфона?» – «Наибольшее».
• Размер диагонали. Данный показатель не должен быть в приоритете над разрешением и плотностью пикселей, поскольку его доминация над указанными параметрами может привести к возникновению видимых дефектов. С эксплуатационной точки зрения, чем больше дисплей, тем сложнее его использовать одной рукой. На сегодняшний день это самая дорогостоящая технология с максимально возможными из доступных на рынке качеств.

  Говоря о том, какое разрешение экрана лучше для смартфона, естественно, можно отдавать однозначное предпочтение в пользу QLED. Дисплеи, созданные по этой технологии, уже давно имеют разрешение ULTRA HD и отмечаются всеми возможными преимуществами. Однако среднестатистический пользователь будет ориентироваться на ценовые показатели, а потому лучше придерживаться ранее данных советов относительно плотности пикселей и прочих параметров дисплея.

Как обычно бывает с аббревиатурами, используемыми для обозначения специфики и теххарактеристик, в отношении TFT и IPS происходит путаница и подмена понятий. Во многом благодаря неквалифицированным описаниям электронных устройств в каталогах потребители ставят вопрос выбора изначально неверно. Так, матрица IPS – разновидность матриц TFT, так что сравнивать между собой эти две категории невозможно. Однако для российского потребителя аббревиатура TFT зачастую обозначает технологию TN-TFT, и в этом случае уже можно делать выбор. Так что, говоря об отличиях экранов TFT и IPS, мы будем иметь в виду TFT-экраны, изготовленные по технологиям TN и IPS.
TN-TFT – технология выполнения матрицы жидкокристаллического (на тонкопленочных транзисторах) экрана, когда кристаллы, при отсутствии напряжения, поворачиваются друг к другу под углом 90 градусов в горизонтальной плоскости между двумя пластинами. Кристаллы расположены по спирали, и в итоге при подаче максимального напряжения кристаллы поворачиваются таким образом, что при прохождении света через них образуются черные пиксели. Без напряжения – белые.
IPS – технология выполнения матрицы жидкокристаллического (на тонкопленочных транзисторах) экрана, когда кристаллы расположены параллельно друг другу вдоль единой плоскости экрана, а не спирально. При отсутствии напряжения молекулы жидких кристаллов не поворачиваются.
На практике самое важное отличие IPS-матрицы от TN-TFT-матрицы состоит в повышенном уровне контрастности за счет практически идеального отображения черного цвета. Картинка получается более четкой.
Качество цветопередачи матриц TN-TFT оставляет желать много лучшего. Каждый пиксель в этом случае может иметь собственный оттенок, отличный от других, в результате чего искажаются цвета. IPS уже обращается с изображением гораздо бережнее.
Скорость отклика у TN-TFT несколько выше, чем у других матриц. IPS требуется время, чтобы повернуть весь массив параллельных кристаллов. Таким образом, при выполнении задач, где важна скорость прорисовки, гораздо выгоднее использовать матрицы TN. С другой стороны, в повседневном применении разницу во времени отклика человек не замечает.
Мониторы и дисплеи, созданные на базе IPS-матриц, гораздо более энергоемкие. Это обусловлено высоким уровнем напряжения, требуемого для поворота массива кристаллов. Потому задачам экономии энергии в мобильных и портативных устройствах отвечает больше технология TN-TFT.
Экраны, основанные на IPS, обладают широкими углами обзора, то есть не искажают и не инверсируют цвета, если взгляд падает под углом. В отличие от TN, углы обзора IPS составляют 178 градусов как по вертикали, так и по горизонтали.
Еще одно отличие, немаловажное для конечного потребителя – цена. TN-TFT на сегодняшний день представляет собой самый дешевый и самый массовый вариант матрицы, поэтому ее используют в бюджетных моделях электроники.

TheDifference.ru определил, что разница между экранами TFT (TN-TFT) и IPS заключается в следующем:

Экраны IPS менее отзывчивы, время задержки отклика у них больше.
Экраны IPS обеспечивают более качественную цветопередачу и контрастность.
Углы обзора экранов IPS существенно больше.
Экраны IPS требуют больше энергии.
Экраны IPS дороже.

Существует всего два принципиальных типа матриц экранов, используемых в современных смартфонах – LCD и OLED. Однако количество подтипов, маркетинговых терминов и технологий, которые используются в их производстве и/или маркировки, способно сбить с толку даже специалиста в области электроники. Все эти AMOLED, P-OLED, TN, OGS, In-Cell, TFT и прочие заумные аббревиатуры не каждому дают понять, что за зверь перед ним. Одним из таких непонятных терминов является GFF.

GFF дисплей – это не тип матрицы экрана, а аббревиатура, обозначающая технологию, используемую при изготовлении цельного модуля дисплея. Расшифровывается она как Glass to Film to Film, то есть буквально, «стекло к пленке к пленке». Как можно понять из перевода, это метод склейки матрицы экрана с сенсором и защитным стеклом посредством двух пленок в единую деталь.

Технология GFF имеет общие черты с . В частности, экранный модуль, произведенный с ее использованием, является единой деталью, не подлежащей разделению на LCD/OLED матрицу и сенсор без спецоборудования. Однако «анатомия» GFF экранов отличается, а сами они проще в производстве, чем OGS.

Как устроен GFF экран в смартфоне

Любой сенсорный экран содержит три ключевых компонента: матрицу, формирующую изображение, сенсор, регистрирующий касания, и защитное покрытие, предохраняющее эти два элемента от повреждений. Матрицы в смартфонах сейчас используются двух типов (см. в начале), сенсоры – проекционно-емкостные, а для их защиты применяется закаленное стекло (Corning Gorilla Glass, Asahi DragonTail или другое).

GFF дисплей может быть построен как на базе LCD (IPS, VA или TN) матрицы, так и OLED. Однако первый вариант более распространен, так как производители светодиодных панелей предпочитают встраивать сенсорную сетку прямо на них. Поверх матрицы GFF экрана наносится слой прозрачного клея LOCA или специальная липкая пленка OCA, а к ней клеится еще одна пленка с нанесенной прозрачной сенсорной сеткой. Следующий слой этого «бутерброда» – OCA/LOCA, с помощью которого прикреплено стекло дисплейного модуля.

Схема склеивания деталей GFF экрана

Точный перечень аппаратов с GFF сложно, так как их очень много. Но можно с уверенностью сказать, что большинство доступных смартфонов Xiaomi, Huawei, Meizu (и других крупных китайских производителей), оснащенных экранами без воздушной прослойки, оборудованы именно GFF дисплеями. OGS остается уделом топовых устройств, оснащенных LCD IPS матрицами, таких как iPhone 8 или HTC U12+.

Вариант GFF с разделенными пленкой слоями сенсорных электродов осей X и Y (красные и синие)

Особенности экранов GFF и отличия от OGS

Использование GFF модулей позволяет оборудовать смартфон хорошей матрицей, при этом сохраняя приемлемую цену. Ведь склеить между собой IPS панель, сенсорную пленку и защитное стекло гораздо проще и дешевле, чем интегрировать сенсорные электроды прямо на матрицу, поверх пикселей или между ними, как в случае OGS. Поэтому сейчас большинство недорогих смартфонов, экраны которых обозначаются как OGS, на самом деле оснащаются именно произведенными по технологии GFF модулями.

Отличия OGS И GFF

Кроме упомянутых простоты в производстве и дешевизны, модули GFF обладают неплохой ремонтопригодностью. Конечно, в домашних условиях, без спецоборудования, это почти нереально (я пробовал – не вышло). Но в случае повреждения только стекла и сенсора (при целой матрице) в мастерской можно заменить лишь эти детали, тогда как в случае повреждения тачскрина на OGS – под замену идет весь модуль целиком.

Минусом экранов, произведенных с использованием технологии GFF, является немного меньшая прозрачность, из-за наличия еще одной или двух пленок. Это значит, что при использовании двух идентичных матриц, но одной с OGS, а второй с GFF, яркость второй будет немного ниже, при том же потреблении энергии подсветкой.

Сегодня смартфоны так похожи друг на друга внешне и по техническим характеристикам, что производителям приходится конкурировать в других плоскостях. Одни предлагают топовые камеры, другие – защиту корпуса, а третьи – более качественные экраны, поражающие воображение. Поговорим о популярных технологиях изготовления мобильных дисплеев: LCD, IGZO LCD, MLCD+, OLED и SuperAMOLED.

Рядовой пользователь мобильного устройства не смотрит на дисплей разве что тогда, когда использует смартфон для разговоров. Остальное время его глаза прикованы к картинке на экране. В 2018 году мало просто высокого разрешения (хотя некоторые производители и здесь преуспели) – необходимо сделать цветопередачу максимально реалистичной. Какие технологии для этого используются?

LCD

Liquid Crystal Display, он же LCD, или жидкокристаллический (ЖК) дисплей, знаком нам не только по смартфонам, но и другой электронике – телевизорам и ноутбукам. В основе технологии лежат жидкие кристаллы цианофенила, которые меняют свое положение под действием электрического тока. Вслед за этим меняется и поляризация, то есть эти частички выступают фильтрами, которые пропускают определенный цветовой спектр.

LCD-дисплеи используются в недорогих смартфонах, но далеко не все производители используют эту технологию. Например, в Qualcomm сообщили о том, что они не могут совместить сканеры с LCD-дисплеями, так как для этого требуются дорогие OLED-матрицы.

Преимущества: хорошая фокусировка и четкость изображения, минимум ошибок при сведении лучей, минимум нарушений геометрии, малый вес.

Недостатки: низкие параметры яркости и контрастности, небольшой запас механической прочности.

IGZO LCD

Самое интересное в этой технологии – то, как расшифровывается ее аббревиатура. Indium gallium zinc oxide в переводе означает «Оксид индия, галлия и цинка». Эти вещества стали основой для полупроводникового материала, который используется в качестве канала для тонкопленочных транзисторов. Дебют технологии IGZO состоялся в 2012 году с легкой подачи компании Sharp, которая на выставке в Берлине продемонстрировала первые панели на основе IGZO LCD. Они не требуют постоянного обновления при демонстрации неподвижных объектов, поэтому экономно расходуют энергию аккумулятора, а это важно для современных смартфонов!

Матрица IGZO LCD более тонкая и прозрачная, чем IPS- и LCD-аналоги, не нуждается в дополнительной подсветке и выдает изображение высокой четкости. Это последствия того, что сами транзисторы стали меньше, а электроны в них перемещаются быстрее.

Если первые смартфоны с IGZO LCD-дисплеями выпускала только компания Sharp, то позже ими заинтересовались другие производители. Например, это сделал производитель Meizu, который с небольшим перерывом выпустил два смартфона с аналогичными матрицами: M2 Note и M6 Note.

Преимущества : топовое разрешение, энергоэффективность, быстрый отклик сенсора, максимальные углы обзора, высокие значения яркости и контрастности.

Недостатки : стоимость.

IPS

Первые коммерческие матрицы IPS (in-plane switching) появились в 1996 году благодаря совместным усилиям компаний Hitachi и NEC. Кстати, вторая использует для обозначения этой технологии аббревиатуру SFT – Super Fine TFT. В отличие от LCD-технологии, в IPS применяется иной принцип расположения молекул жидких кристаллов. Последние находятся в одной плоскости и поворачиваются синхронно под действием электрического тока.

Первые IPS-дисплеи имели большое время отклика и высокое энергопотребление, но технология стремительно развивалась, и современные продукты уже лишены этих недостатков.

Преимущества: четкость и естественность цветопередачи, широкие углы обзора (до 178 градусов), высокие значения яркости и контрастности, хорошая детализация мелких объектов, энергоэффективность, доступная стоимость.

Недостатки : замедленная реакция на касания к экрану.

Super AMOLED

Это детище корейской компании Samsung, которая трепетно относится к качеству изображения на своих смартфонах. Интересно, что матрицы Super AMOLED (Active Matrix Organic Light-Emitting Diode) этот производитель ставит не только на флагманские устройства, но и на бюджетные модели. Впервые дисплеи этого типа компания начала использовать в 2009 году, а первые коммерческие смартфоны с ними – Samsung Wave и Samsung Galaxy S – появились в продаже в 2010-м. В основе технологии лежат органические светодиоды, которые используются как светоизлучающие элементы. Управляет ими активная матрица из тонкопленочных транзисторов.

Флагманские Samsung Galaxy S9 и S9+, анонсированные в 2018-м, получили безрамочные SuperAMOLED-дисплеи с разрешением QHD+. По сравнению с матрицами прошлого поколения в них на 13% увеличился уровень яркости, который теперь составляет 1000 нит.

В смартфонах Samsung матрицы этого типа плотно прилегают к самому экрану, поэтому между ними нет воздушной прослойки. Это влияет в первую очередь на компактность конструкции – она тоньше, чем у дисплейных блоков, изготовленных по другим технологиям.

Матрицы Super AMOLED считаются одними из самых экономичных, так как при уменьшении яркости экрана пропорционально снижается их энергопотребление. Цветовой диапазон, который они воспроизводят, на 32% больше, чем у LCD-матриц. Однако при интенсивной работе на максимальной яркости быстро уменьшается срок службы дисплея – учитывайте это, если покупаете смартфон на 3-4 года.

Преимущества : энергоэффективность, малая толщина экрана, максимальные углы обзора, насыщенные реалистичные оттенки, достойное поведение под прямыми солнечными лучами, высокая контрастность и яркость изображения, время отклика – около 0,01 мс.

Недостатки : хрупкость, быстрое выгорание пикселей, преобладание фиолетового и синего оттенка при низких значениях яркости.

Наряду с Super AMOLED в Samsung используют матрицы Super AMOLED Plus. У них меньше зернистость изображения и лучше цветопередача. Этого компании удалось достичь благодаря технологии Real-Stripe.

MLCD+

Второе название этой технологии – M+ LCD. Такие дисплеи отличаются от LCD-решений белым пикселем, который добавила компания LG. Впервые она сделала это в 2015 году в своей новой линейке телевизоров. Позже появилась информация о выходе в свет смартфона LG G7 ThinQ с экраном, изготовленным по аналогичной технологии.

Белый цвет дополнил тройку ранее используемых субпикселей: красного, зеленого и синего. Меняя прозрачность белого субпикселя, можно добиться большего количества комбинаций оттенков. Это максимально приближает качество такого изображения к тому, что получено с помощью матрицы Super AMOLED.

Летом 2018 компания Apple заявила о том, что планирует использовать дисплеи MLCD+ в новых смартфонах iPhone.

Преимущества: энергоэффективность, высокая контрастность, малая толщина.

Недостатки: зернистость, низкая надежность.

OLED

Органический светодиод, он же OLED (organic light-emitting diode) – технология, которая основа на применении органических полимеров многослойной структуры. Они излучают собственный свет при прохождении электрического тока, в то время как в LED LCD для субпикселей используется внешняя подсветка. По этой же причине OLED-панели получаются более компактными, чем LCD.

OLED-дисплеи сохраняют естественную цветопередачу изображения под любым углом просмотра и главное – не нуждаются в дополнительной подсветке. Матрицы этого типа считаются менее вредными для глаз, так как в них применяется выборочная подсветка. Светодиоды включаются только на том участке, где это необходимо.

Преимущества: быстрый отклик, высокая контрастность, естественная цветопередача.

Недостатки: высокая стоимость, малый срок службы некоторых люминофоров (преимущественного синего цвета).

OLED-матрицы часто используются в «умных» часах и фитнес-браслетах. Чаще всего это монохромные панели с хорошей контрастностью и экономичным использованием энергии. Во многом именно это позволяет модным гаджетам работать без подзарядки от нескольких дней до пары недель.

Какие технологии набирают популярность?

Маловероятно, что вы слышали о технологии Micro-LED (она же ILED), а между тем она имеет все шансы стать популярной через несколько лет. В отличие от OLED, Micro-LED работает на базе неорганического светодиода. Ожидается, что производители смартфонов заинтересуются технологией благодаря ее преимуществам: высокие значения яркости и контрастности, минимальное время отклика, компактные размеры, возможность увеличения плотности изображения до 1500 ppi и низкое энергопотребление. Пока панели Micro-LED сложны в производстве, но в будущем ожидается удешевление процесса.

Технология Quantum Dots (она же QD-LED и QLED) кое-что переняла от жидкокристаллических дисплеев, однако в ее случае мы имеем дело с еще более мелкими кристаллами с эффектом свечения. Матрицы этого типа отличаются естественной цветопередачей, что уже использовала на практике компания Sony, выпустив в 2013 году QD-LED-телевизор. Массовому производству по-прежнему мешает трудоемкость и высокая стоимость производства.

Чем еще отличаются дисплеи мобильных гаджетов?

В экранных модулях последних лет важна не только технология, но и четкость изображения. Пока одни производители смело устанавливают на смартфоны среднего ценового сегмента матрицы с разрешением Full HD (1920×1080) и Full HD+ (2160 х 1080), другие привлекают покупателей 2К и даже 4К дисплеями – с разрешением 2560×1440 и 3840х2160 соответственно. Еще красноречивее о четкости изображения говорит параметр PPI – количество точек на дюйм. Чем их больше, тем менее зернистой будет картинка. Хотя уже в разрешении Full HD на диагонали 5,5 дюймов вы вряд ли сможете рассмотреть отдельные пиксели.

Многие новинки поступают в продажу с 2.5D-дисплеями. Ничего общего с «недотрехмерностью» это обозначение не имеет. Это маркетинговое название фасонной кромки по периметру экрана, которая делает его края более гладкими. В таком дизайне устройство выглядит более премиальным, но добавляет забот владельцу. Теперь ему будет сложно найти качественное стекло, а защитные свойства обычной пленки, которую рекомендуют наклеивать производители, вызывают большие сомнения.

Первыми стекла 2.5D в экранах для смартфонов использовала компания Apple.

Еще более продвинутый вариант – стекло 3D. Оно может быть изогнутым самым непредсказуемым способом – например, по центру (в горизонтальной или вертикальной плоскости) или по краям. Самые яркие примеры смартфонов с 3D-экранами – LG G Flex и Samsung Galaxy Edge.

В скором будущем мы ожидаем появления смартфонов с гибкими складывающимися OLED-дисплеями от Samsung, полностью безрамочных дисплеев и тех, которые занимают всю лицевую поверхность устройства. Скоро ли они станут популярными? Увидим через 2-3 года.