Antes de la adopción masiva de los teléfonos inteligentes, al comprar teléfonos, los evaluábamos principalmente por su diseño y solo ocasionalmente prestamos atención a la funcionalidad. Los tiempos han cambiado: ahora todos los teléfonos inteligentes tienen aproximadamente las mismas capacidades, y al mirar solo el panel frontal, apenas se puede distinguir un dispositivo de otro. Las características técnicas de los dispositivos han pasado a primer plano, y la más importante de ellas para muchos es la pantalla. Le diremos qué hay detrás de los términos TFT, TN, IPS, PLS y lo ayudaremos a elegir un teléfono inteligente con las características de pantalla deseadas.
Tipos de matrices
En los teléfonos inteligentes modernos se utilizan principalmente tres tecnologías para la producción de matrices: dos se basan en cristales líquidos: película TN + e IPS, y la tercera, AMOLED, en diodos orgánicos emisores de luz. Pero antes de comenzar, vale la pena hablar sobre el acrónimo TFT, que es fuente de muchos conceptos erróneos. TFT (transistor de película delgada) son transistores de película delgada que se utilizan para controlar el funcionamiento de cada subpíxel de las pantallas modernas. La tecnología TFT se usa en todos los tipos de pantallas enumerados anteriormente, incluida la AMOLED, por lo que si en algún lugar se habla de comparar TFT e IPS, entonces esta es una pregunta fundamentalmente incorrecta.
La mayoría de las matrices TFT utilizan silicio amorfo, pero recientemente se introdujo en la producción TFT sobre silicio policristalino (LTPS-TFT). Las principales ventajas de la nueva tecnología son la reducción del consumo de energía y el tamaño de los transistores, lo que permite alcanzar altas densidades de píxeles (más de 500 ppi). OnePlus One se convirtió en uno de los primeros teléfonos inteligentes con pantalla IPS y matriz LTPS-TFT.
teléfono inteligente oneplus uno
Ahora que hemos tratado con TFT, vayamos directamente a los tipos de matrices. A pesar de la gran variedad de variedades de LCD, todas tienen el mismo principio básico de funcionamiento: la corriente aplicada a las moléculas de cristales líquidos establece el ángulo de polarización de la luz (afecta el brillo del subpíxel). Luego, la luz polarizada pasa a través de un filtro de luz y se colorea con el color del subpíxel correspondiente. Los primeros en aparecer en los teléfonos inteligentes fueron las matrices de película TN + más simples y económicas, cuyo nombre a menudo se abrevia como TN. Tienen ángulos de visión pequeños (no más de 60 grados cuando se desvían de la vertical), e incluso con pequeñas inclinaciones, la imagen en pantallas con tales matrices se invierte. Entre otras desventajas de las matrices TN se encuentran el bajo contraste y la baja precisión del color. Hasta la fecha, estas pantallas se usan solo en los teléfonos inteligentes más baratos y la gran mayoría de los nuevos dispositivos tienen pantallas más avanzadas.
La tecnología más común en los dispositivos móviles ahora es la tecnología IPS, a veces denominada SFT. Las matrices IPS aparecieron hace 20 años y desde entonces se han producido en varias modificaciones, cuyo número se acerca a las dos docenas. No obstante, cabe destacar entre ellos los que son los tecnológicamente más avanzados y que se utilizan activamente en estos momentos: AH-IPS de LG y PLS de Samsung, que son muy similares en sus propiedades, lo que incluso fue motivo de litigio entre fabricantes. . Las modificaciones modernas de IPS tienen ángulos de visión amplios que se acercan a los 180 grados, reproducción de color realista y brindan la capacidad de crear pantallas con una alta densidad de píxeles. Desafortunadamente, los fabricantes de dispositivos casi nunca informan el tipo exacto de matrices IPS, aunque al usar un teléfono inteligente, las diferencias serán visibles a simple vista. Las matrices IPS más baratas se caracterizan por el desvanecimiento de la imagen cuando la pantalla está inclinada, así como por la baja precisión del color: la imagen puede ser demasiado "ácida" o, por el contrario, "descolorida".
En cuanto al consumo de energía, en las pantallas de cristal líquido está determinado principalmente por la potencia de los elementos de retroiluminación (los teléfonos inteligentes usan LED para este propósito), por lo que el consumo de películas TN + y matrices IPS se puede considerar aproximadamente el mismo en el mismo nivel de brillo. .
Las matrices creadas sobre la base de diodos emisores de luz orgánicos (OLED) son completamente diferentes de las pantallas LCD. En ellos, los propios subpíxeles, que son diodos emisores de luz orgánicos subminiatura, sirven como fuente de luz. Dado que no hay necesidad de iluminación externa, estas pantallas se pueden hacer más delgadas que el cristal líquido. Los teléfonos inteligentes utilizan una variación de la tecnología OLED, AMOLED, que utiliza una matriz TFT activa para generar subpíxeles. Esto es lo que permite que los AMOLED muestren colores, mientras que los paneles OLED convencionales solo pueden ser monocromáticos. Las matrices AMOLED brindan los negros más profundos, ya que solo requiere apagar completamente los LED para “mostrarla”. En comparación con los LCD, estas matrices tienen un consumo de energía más bajo, especialmente cuando se usan temas oscuros, en los que las áreas negras de la pantalla no consumen energía en absoluto. Otro rasgo característico de AMOLED son los colores demasiado saturados. En los albores de su aparición, tales matrices realmente tenían una reproducción de color increíble, y aunque esas "llagas infantiles" desaparecieron hace mucho tiempo, la mayoría de los teléfonos inteligentes con tales pantallas todavía tienen una configuración de saturación incorporada que le permite acercar la imagen en AMOLED en percepción a pantallas IPS.
Otra limitación de las pantallas AMOLED solía ser la vida útil desigual de los LED de diferentes colores. Después de un par de años de usar un teléfono inteligente, esto podría provocar el agotamiento de subpíxeles y una imagen remanente de algunos elementos de la interfaz, principalmente en el panel de notificaciones. Pero, como en el caso de la reproducción del color, este problema desapareció hace mucho tiempo y los LED orgánicos modernos están diseñados para al menos tres años de funcionamiento continuo.
Resumamos brevemente. Las matrices AMOLED proporcionan la imagen más brillante y de mayor calidad en este momento: incluso se rumorea que Apple usará tales pantallas en uno de los próximos iPhones. Pero debe tenerse en cuenta que Samsung, como el principal fabricante de dichos paneles, se reserva todos los últimos desarrollos y vende matrices "del año pasado" a otros fabricantes. Por lo tanto, al elegir un teléfono inteligente que no sea Samsung, debe buscar pantallas IPS de alta calidad. Pero en ningún caso debe elegir dispositivos con pantallas de película TN +; hoy en día, esta tecnología ya se considera obsoleta.
La percepción de la imagen en la pantalla puede verse influenciada no solo por la tecnología de la matriz, sino también por el patrón de subpíxeles. Sin embargo, con las pantallas LCD, todo es bastante simple: en ellas, cada píxel RGB consta de tres subpíxeles alargados que, según la modificación de la tecnología, pueden tener la forma de un rectángulo o de un “tick”.
Todo es más interesante en las pantallas AMOLED. Dado que en tales matrices los propios subpíxeles son las fuentes de luz, y el ojo humano es más sensible a la luz verde pura que a la roja o azul pura, usar el mismo patrón en AMOLED que en IPS degradaría la reproducción del color y haría que la imagen fuera poco realista. Un intento de solucionar este problema fue la primera versión de la tecnología PenTile, que utilizaba dos tipos de píxeles: RG (rojo-verde) y BG (azul-verde), formados por dos subpíxeles de los colores correspondientes. Además, si los subpíxeles rojos y azules tenían una forma cercana a los cuadrados, los verdes se parecían más a rectángulos fuertemente alargados. Las desventajas de este patrón eran el color blanco "sucio", los bordes dentados en la unión de diferentes colores y un ppi bajo: una cuadrícula claramente visible del sustrato de subpíxeles, que aparece debido a la demasiada distancia entre ellos. Además, la resolución indicada en las características de dichos dispositivos era "deshonesta": si una matriz IPS HD tiene 2764800 subpíxeles, entonces una matriz AMOLED HD tiene solo 1843200, lo que condujo a una diferencia visible en la claridad de las matrices IPS y AMOLED con a simple vista, aparentemente la misma densidad de píxeles. El último teléfono inteligente insignia con tal matriz AMOLED fue el Samsung Galaxy S III.
En el smartpad Galaxy Note II, la empresa surcoreana intentó abandonar PenTile: la pantalla del dispositivo tenía píxeles RBG completos, aunque con una disposición inusual de subpíxeles. Sin embargo, por razones poco claras, Samsung abandonó posteriormente ese patrón; quizás el fabricante se enfrentó al problema de aumentar aún más el ppi.
Samsung ha vuelto a los píxeles RG-BG en sus modernas pantallas con un nuevo tipo de patrón llamado Diamond PenTile. La nueva tecnología hizo posible que el color blanco fuera más natural y, en cuanto a los bordes dentados (por ejemplo, los subpíxeles rojos individuales eran claramente visibles alrededor de un objeto blanco sobre un fondo negro), este problema se resolvió aún más fácilmente: aumentando el ppi hasta tal punto que los golpes ya no se notaban. Diamond PenTile se ha utilizado en todos los buques insignia de Samsung desde el Galaxy S4.
Al final de esta sección, vale la pena mencionar otra imagen de matrices AMOLED: PenTile RGBW, que se obtiene agregando un cuarto, blanco, a los tres subpíxeles principales. Antes de la llegada de Diamond PenTile, ese patrón era la única receta para el blanco puro, pero nunca se generalizó: uno de los últimos dispositivos móviles con PenTile RGBW fue la tableta Galaxy Note 10.1 2014. Ahora se utilizan matrices AMOLED con píxeles RGBW en Televisores, porque no requieren un alto ppi. Para ser justos, también mencionamos que los píxeles RGBW también se pueden usar en pantallas LCD, pero no conocemos ejemplos del uso de tales matrices en teléfonos inteligentes.
A diferencia de AMOLED, las matrices IPS de alta calidad nunca han experimentado problemas de calidad asociados con patrones de subpíxeles. Sin embargo, la tecnología Diamond PenTile, junto con la alta densidad de píxeles, permitió que AMOLED alcanzara y superara a IPS. Por lo tanto, si es exigente con los dispositivos, no debe comprar un teléfono inteligente con una pantalla AMOLED, que tiene una densidad de píxeles de menos de 300 ppi. A una densidad más alta, no se notarán defectos.
Caracteristicas de diseño
La variedad de pantallas de los dispositivos móviles modernos no termina solo con las tecnologías de imágenes. Una de las primeras cosas que los fabricantes tomaron fue el espacio de aire entre el sensor capacitivo de proyección y la pantalla en sí. Así apareció la tecnología OGS, que combina el sensor y la matriz en un solo paquete de vidrio en forma de sándwich. Esto dio un avance significativo en la calidad de la imagen: se aumentó el brillo máximo y los ángulos de visión, se mejoró la reproducción del color. Por supuesto, también se ha reducido el grosor de todo el paquete, lo que permite smartphones más delgados. Por desgracia, la tecnología también tiene inconvenientes: ahora, si rompe el vidrio, es casi imposible cambiarlo por separado de la pantalla. Pero las ventajas de calidad aún resultaron ser más importantes, y ahora las pantallas que no son OGS solo se pueden encontrar en los dispositivos más baratos.
Recientemente, también se han vuelto populares los experimentos con la forma del vidrio. Y no comenzaron recientemente, sino al menos en 2011: HTC Sensation tenía un vidrio cóncavo en el centro que, según el fabricante, se suponía que debía proteger la pantalla de los rasguños. Pero tales anteojos alcanzaron un nivel cualitativamente nuevo con la llegada de las “pantallas 2.5D” con vidrio curvado en los bordes, lo que crea la sensación de una pantalla “infinita” y hace que los bordes de los teléfonos inteligentes sean más suaves. Apple utiliza activamente estas gafas en sus dispositivos, y recientemente se han vuelto cada vez más populares.
Un paso lógico en la misma dirección fue doblar no solo el vidrio, sino también la pantalla en sí, lo que fue posible gracias al uso de sustratos de polímero en lugar de los de vidrio. Aquí la palma, por supuesto, pertenece a Samsung con su teléfono inteligente Galaxy Note Edge, en el que uno de los bordes laterales de la pantalla estaba curvado.
LG propuso otra forma, que logró doblar no solo la pantalla, sino todo el teléfono inteligente a lo largo de su lado corto. Sin embargo, LG G Flex y su sucesor no ganaron popularidad, después de lo cual el fabricante abandonó la producción de dichos dispositivos.
Además, algunas empresas están intentando mejorar la interacción humana con la pantalla, trabajando en su parte táctil. Por ejemplo, algunos dispositivos están equipados con sensores de mayor sensibilidad que permiten trabajar con ellos incluso con guantes, mientras que otras pantallas reciben un sustrato inductivo para soportar lápices ópticos. La primera tecnología es utilizada activamente por Samsung y Microsoft (anteriormente Nokia), y la segunda por Samsung, Microsoft y Apple.
El futuro de las pantallas
No crea que las pantallas modernas en los teléfonos inteligentes han alcanzado el punto más alto de su desarrollo: la tecnología aún tiene espacio para crecer. Una de las más prometedoras son las pantallas de puntos cuánticos (QLED). Un punto cuántico es una pieza microscópica de un semiconductor en el que los efectos cuánticos comienzan a desempeñar un papel importante. Simplificado, el proceso de radiación se ve así: el impacto de una corriente eléctrica débil hace que los electrones de los puntos cuánticos cambien de energía, mientras emiten luz. La frecuencia de la luz emitida depende del tamaño y el material de los puntos, por lo que se puede lograr casi cualquier color en el rango visible. Los científicos prometen que las matrices QLED tendrán una mejor reproducción de color, contraste, mayor brillo y menor consumo de energía. Parcialmente, la tecnología de pantalla de puntos cuánticos se usa en las pantallas de TV de Sony, y los prototipos están disponibles en LG y Philips, pero no se habla del uso masivo de tales pantallas en televisores o teléfonos inteligentes.
También es muy probable que en un futuro próximo veamos en los teléfonos inteligentes no solo pantallas curvas, sino también totalmente flexibles. Además, los prototipos casi listos para la producción en masa de tales matrices AMOLED existen desde hace un par de años. La limitación es la electrónica del smartphone, que todavía es imposible de flexibilizar. Por otro lado, las grandes empresas pueden cambiar el concepto mismo de un teléfono inteligente al lanzar algo como el dispositivo que se muestra en la foto a continuación; solo tenemos que esperar, porque el desarrollo de la tecnología está sucediendo ante nuestros ojos.
