Наиболее популярным типом экранов на смартфонах, умных часах и планшета стали AMOLED, благодаря высокой яркости картинки, насыщенности цветов и высокому уровню энергоэффективности. В его основе тип матрицы OLED, а популярное наименования AMOLED – это запатентованное наименование компании Samsung, и производимые ей дисплеи используются в устройствах многих производителей, включая iPhone и iPad.
Все AMOLED матрицы основаны на технологиях LTPO и LTPS. Из нашей статьи узнаете, что означает экран LTPO и LTPS, чем отличаются такие дисплеи AMOLED, какие лучше, и в каких смартфонах используются.
Экраны LTPS и LTPS – что это?
До появления смартфонов с экранами OLED и AMOLED в характеристиках чаще всего можно было встретить наименование дисплея TFT, не являющийся типом экрана – это набор управляющих элементов, отвечающих за то, как и когда должен загораться светодиод дисплея.
Данная технология (TFT) используется в разных типах дисплеев – в LCD и OLED. Если говорить про последний, то AMOLED – это коммерческое наименование от компании Samsung. Именно поэтому для начала важно учитывать структуру дисплея OLED.
Ее основой является подложка, на которой размещается анод, катод и сама органическая начинка (кристаллы) – благодаря им получаем изображение четкое, яркое, с насыщенными цветами. Эти кристаллы светятся при высвобождении энергии после подачи напряжения.
Изначально OLED дисплеи были на основе технологии LTPS. В их основе лежит использование кристаллов кремния. В таблице химических элементов обозначается как Si – именно поэтому технология получила название LTPS.
На протяжении многих лет в производстве дисплее использовался аморфный кремний. Его преимущества – недорогое и простое производство. А вот недостатком данного элемента является его раздробленная структура и низкая подвижность электронов, поэтому частота обновления экрана не могла превышать 60 Гц.
Развитием технологии стало использование поликристаллического кремния. Разработчики выяснили, что если аморфный кремний подвергнуть высокотемпературному воздействию, то повышается упорядоченность кристаллитов, и как результат – более высокая проводимость и плотность пикселей дисплея. В производстве это решение не нашло применение, поскольку высокотемпературное воздействие не только приводило к дефектам подложки, но в самой структуре поликремниевых кристаллов.
Решение было найдено – низкотемпературный поликристаллический кремний. Процесс кристаллизации происходит за счет эксимерного лазера, при высокотемпературном воздействии на уровне нескольких десятков наносекунд.
Результатом стало то, что для поликристаллического кремния стало доступно использовать стеклянные подложки, а сама структура кристаллов сохраняла свою упорядоченность. Так OLED экраны для мобильных устройств получили высокую плотность пикселей, что позволяет получать максимально четкую картинку, а частота обновления экрана может достигать от 120 до 165 Гц. Недостатком технологии LTPS TFT, является высокая стоимость при производстве.
Именно поэтому производители искали другие варианты. Решением стало использование оксидов индия, галлия и цинка. Первым данную технологию лицензировала компания Sharp, а позже Samsung.
Недостаток технологии – аморфная структура с низкой по сравнению с LTPS подвижностью электронов, но ее достаточно для использования в паре с жидкокристаллическими IPS экрана для смартфонов, планшетов, и даже телевизоров.
Вместе с тем технология имела ряд преимуществ:
- Высокий уровень энергоэффективности;
- Высокая плотность пикселей – до 4K;
- Дешевизна и простота в производстве;
- Прозрачность, позволяющая обеспечить максимальную яркость.
Однако данная технология не стала массовой, но именно благодаря ей появились экраны LTPO.
Да, LTPS позволяла достигать высокой плавности картинки, но при этом отсутствовала возможность выбора герцовки. В результате, не обеспечивается максимальная энергоэффективность.
Так, для режима Always On Display не требуется высокий уровень плавности, но экран при высокой работе частоты обновления все равно затрачивает больше энергии.
Найти решение получилось у компании Apple – использование низкотемпературного поликристаллического оксида.
Так появилась технология экрана LTPO OLED, используемая в телефонах и других гаджетах. В ее основе гибрид двух вышеописанных разработок – на основе двухтранзисторной ячейки дисплея, можно менять частотность картинки. На основе анализа выполняемого действия, устройство автоматически регулирует частоту обновления.
В зависимости от выполняемой задачи, доступно использовать на телефоне с дисплеем LTPO OLED или Amoled:
- Для Always On Display – 1 Гц;
- Для ряда приложений – 30 Гц;
- Для соцсетей – 60 Гц;
- Для игр – максимальную.
С момента появления технологии таких экранов, уже вышло три поколения LTPO. В первом герцовка могла меняться в диапазоне от 10 до 120 герц, во втором в полном диапазоне, а в последнем поколении максимальная герцовка может достигать 240 герц. Однако в реальности на рынке пока представлены только смартфоны с частотой обновления до 165 герц, но доступны они теперь не только во флагманах типа iPhone – для примера, Xiaomi 14T имеет LTPO AMOLED экран с частотой обновления картинки до 144 Гц.
Важным преимуществом дисплеев LTPO с высокой частотой обновления, является отсутствие ШИМ – мерцание светодиодов при обновлении картинки. На это часто жалуются владельцы смартфонов Samsung. Однако стоит учесть, что на это влияет не только частота обновления картинки, и компании пока не удается достичь в настройках своих дисплеев комфортной для глаз частоту развертки.
Список смартфонов с LTPO дисплеем
Поскольку разработка принадлежит компании Apple, неудивительно, что именно ее устройство стало первым на рынке с экраном LTPO. Еще в 2018 году вышли Watch Series 4. Динамическая частота в них была в диапазоне от одного до шестидесяти герц.
Однако первым на рынке смартфоном, стал последний представитель линейки Galaxy Note от Samsung. Смартфон Note 20 Ultra вышел в 2020 году. Последние модели смартфонов производителя позволяют использовать адаптивную частоту, или выбрать фиксированную 60 Гц.
А вот первым айфоном с LTPO экраном стал iPhone 13 Pro Max, презентованный лишь год спустя. Технология от Apple получила название ProMotion, и изначально поддерживала диапазон от 10 до 120 герц.
Теперь список телефонов с экранами LTPO не ограничивается флагманскими моделями двух основных игроков мобильного рынка, постоянно соревнующихся за первое место в мировом рейтинге. Дисплеи LTPO есть на смартфонах Xiaomi и Vivo, Huawei и Honor, Realmi и других.
Выводы
Дисплеи на основе технологии OLED делятся на два основных типа LTPO и LTPS, а вот AMOLED – это коммерческое название аналогичных экранов, производимых компанией Samsung.
Отличие LTPO и LTPS в том, что первые имеют только фиксированную частоты обновления, и пользователь через настройки может выбрать нужную. Однако, чем выше частота, тем ниже энергосбережение. в экранах LTPO частота динамическая, и меняется, в зависимости от используемого приложения и режима работы смартфона, благодаря чему обеспечивается максимальная плавность картинки в сочетании с высокой энергоэффективностью.
