Az okostelefonok tömeges elterjedése előtt a telefonok vásárlásakor elsősorban dizájn alapján értékeltük őket, és csak elvétve figyeltünk a funkcionalitásra. Változtak az idők: mostanra minden okostelefon megközelítőleg azonos képességekkel rendelkezik, és ha csak az előlapot nézzük, az egyik modult alig lehet megkülönböztetni a másiktól. A készülékek műszaki jellemzői előtérbe kerültek, ezek közül sokak számára a legfontosabb a képernyő. Elmondjuk, mi rejlik a TFT, TN, IPS, PLS kifejezések mögött, és segítünk kiválasztani a kívánt képernyőjellemzőkkel rendelkező okostelefont.
Mátrix típusok
A mátrixok előállítására három technológiát használnak elsősorban a modern okostelefonokban: kettő folyadékkristályokon - TN + film és IPS, a harmadik - AMOLED - szerves fénykibocsátó diódákon alapul. Mielőtt azonban elkezdenénk, érdemes beszélni a TFT betűszóról, amely számos tévhit forrása. A TFT (vékonyréteg-tranzisztor) vékonyréteg-tranzisztorok, amelyek a modern képernyők egyes alpixeleinek működését vezérlik. A TFT technológiát az összes fent felsorolt képernyőtípusban alkalmazzák, beleértve az AMOLED-et is, tehát ha valahol a TFT és az IPS összehasonlításáról esik szó, akkor ez alapvetően rossz kérdés.
A legtöbb TFT mátrix amorf szilíciumot használ, de a TFT polikristályos szilíciumon (LTPS-TFT) nemrégiben került bevezetésre a gyártásba. Az új technológia fő előnye az energiafogyasztás és a tranzisztorok méretének csökkenése, ami lehetővé teszi a nagy (több mint 500 ppi) pixelsűrűség elérését. A OnePlus One az egyik első okostelefon lett IPS kijelzővel és LTPS-TFT mátrixszal.
OnePlus One okostelefon
Most, hogy foglalkoztunk a TFT-vel, térjünk át közvetlenül a mátrixok típusaira. Az LCD-változatok széles választéka ellenére mindegyiknek ugyanaz az alapelve: a folyadékkristályok molekuláira alkalmazott áram határozza meg a fény polarizációs szögét (az alpixel fényerejét befolyásolja). A polarizált fény ezután áthalad egy fényszűrőn, és a megfelelő alpixel színére színeződik. Az okostelefonokban elsőként a legegyszerűbb és legolcsóbb TN + filmmátrixok jelentek meg, amelyek nevét gyakran TN-re rövidítik. Kis betekintési szögük van (legfeljebb 60 fok, ha eltérnek a függőlegestől), és még kis dőlésszöggel is megfordul a kép az ilyen mátrixokkal rendelkező képernyőkön. A TN-mátrixok egyéb hátrányai közé tartozik az alacsony kontraszt és az alacsony színpontosság. A mai napig ilyen képernyőket csak a legolcsóbb okostelefonokban használnak, és az új kütyük túlnyomó többsége fejlettebb kijelzővel rendelkezik.
A mobil kütyükben jelenleg a leggyakoribb technológia az IPS technológia, amelyet néha SFT-nek is neveznek. Az IPS-mátrixok 20 éve jelentek meg, és azóta különféle módosításokban gyártják, amelyek száma megközelíti a két tucat darabot. Mindazonáltal érdemes kiemelni közülük a technológiailag legfejlettebb és jelenleg aktívan használtakat: az LG AH-IPS-ét és a Samsung PLS-ét, amelyek tulajdonságaiban nagyon hasonlóak, ami még a gyártók közötti pereskedés oka is volt. . A modern IPS-módosítások széles, közel 180 fokos betekintési szöggel, valósághű színvisszaadással rendelkeznek, és lehetővé teszik a nagy pixelsűrűségű kijelzők létrehozását. Sajnos a kütyügyártók szinte soha nem közlik az IPS-mátrixok pontos típusát, bár okostelefon használatakor a különbségek szabad szemmel is láthatóak lesznek. Az olcsóbb IPS-mátrixokra jellemző a kép elhalványulása a képernyő megdöntésekor, valamint alacsony színpontosság: a kép vagy túl „savas”, vagy éppen ellenkezőleg, „fakult”.
Ami az energiafogyasztást illeti, a folyadékkristályos kijelzőkben leginkább a háttérvilágítási elemek teljesítménye határozza meg (az okostelefonok erre a célra LED-eket használnak), így a TN + film és az IPS mátrixok fogyasztása azonos fényerő mellett megközelítőleg azonosnak tekinthető. .
Az organikus fénykibocsátó diódák (OLED) alapján létrehozott mátrixok teljesen különböznek az LCD-ktől. Ezekben maguk az alpixelek, amelyek szubminiatűr szerves fénykibocsátó diódák szolgálnak fényforrásként. Mivel nincs szükség külső megvilágításra, az ilyen képernyők vékonyabbak lehetnek, mint a folyadékkristály. Az okostelefonok az OLED technológia egy változatát, az AMOLED-et használják, amely aktív TFT-mátrixot használ a szubpixelek meghajtására. Ez az, ami lehetővé teszi az AMOLED-ek színeinek megjelenítését, míg a hagyományos OLED panelek csak monokrómok lehetnek. Az AMOLED mátrixok biztosítják a legmélyebb feketéket, mivel csak a LED-ek teljes kikapcsolása szükséges a „megjelenítéshez”. Az LCD-khez képest ezek a mátrixok alacsonyabb fogyasztásúak, különösen sötét témák használatakor, ahol a képernyő fekete területei egyáltalán nem fogyasztanak áramot. Az AMOLED másik jellemző tulajdonsága a túl telített színek. Megjelenésük hajnalán az ilyen mátrixok valóban hihetetlen színvisszaadást mutattak, és bár az ilyen „gyermeki sebek” már régen elmúltak, a legtöbb ilyen képernyővel rendelkező okostelefon még mindig rendelkezik beépített telítési beállítással, amely lehetővé teszi az AMOLED képének közelebb hozását. érzékelés az IPS képernyőkre.
Az AMOLED képernyők másik korlátja korábban a különböző színű LED-ek egyenlőtlen élettartama volt. Néhány év okostelefon-használat után ez a szubpixelek kiégéséhez és egyes felületelemek utóképéhez vezethet, elsősorban az értesítési panelen. De, mint a színvisszaadás esetében, ez a probléma már régen elmúlt, és a modern szerves LED-eket legalább három év folyamatos működésre tervezték.
Foglaljuk össze röviden. A legminőségibb és legfényesebb képet jelenleg az AMOLED mátrixok adják: a pletykák szerint még az Apple is ilyen kijelzőket fog használni valamelyik következő iPhone-ban. De nem szabad elfelejteni, hogy a Samsung, mint az ilyen panelek fő gyártója, megtartja a legújabb fejlesztéseket, és a „tavalyi” mátrixokat más gyártóknak értékesíti. Ezért, ha nem a Samsung okostelefonját választja, érdemes a kiváló minőségű IPS képernyőkre nézni. De semmi esetre se válasszon TN + filmes kijelzővel rendelkező modulokat - ma ez a technológia már elavultnak tekinthető.
A képernyőn megjelenő kép érzékelését nem csak a mátrix technológiája, hanem az alpixelek mintázata is befolyásolhatja. Az LCD-knél azonban minden egészen egyszerű: bennük minden RGB pixel három megnyúlt alpixelből áll, amelyek a technológia módosulásától függően lehetnek téglalap vagy „pipa” formájúak.
Minden érdekesebb az AMOLED képernyőkön. Mivel az ilyen mátrixokban maguk a szubpixelek a fényforrások, és az emberi szem érzékenyebb a tiszta zöld fényre, mint a tiszta vörösre vagy kékre, az AMOLED-ben ugyanazt a mintát használni, mint az IPS-ben, rontaná a színvisszaadást, és irreálissá tenné a képet. Ennek a problémának a megoldására tett kísérletet a PenTile technológia első változata, amely kétféle pixelt használt: RG (vörös-zöld) és BG (kék-zöld), amelyek két megfelelő színű alpixelből állnak. Sőt, ha a piros és kék alpixelek négyzethez közeli alakúak voltak, akkor a zöldek inkább erősen megnyúlt téglalapoknak tűntek. Ennek a mintának a hátrányai voltak a „piszkos” fehér szín, a szaggatott élek a különböző színek találkozásánál, és az alacsony ppi - az alpixel szubsztrát jól látható rácsja, amely a köztük lévő túl nagy távolság miatt jelenik meg. Ráadásul az ilyen eszközök jellemzőiben feltüntetett felbontás „becstelen” volt: ha egy IPS HD mátrix 2764800 alpixeles, akkor az AMOLED HD mátrix csak 1843200, ami látható különbséget okozott az IPS és AMOLED mátrixok tisztaságában. szabad szemmel, látszólag azonos pixelsűrűséggel. Az ilyen AMOLED mátrixszal rendelkező legújabb okostelefon zászlóshajója a Samsung Galaxy S III volt.
A Galaxy Note II okospadban a dél-koreai cég kísérletet tett a PenTile elhagyására: a készülék képernyőjén teljes értékű RBG pixelek voltak, igaz, az alpixelek szokatlan elrendezésével. Azonban tisztázatlan okok miatt a Samsung később elhagyta ezt a mintát – talán a gyártó szembesült a ppi további növelésének problémájával.
A Samsung visszatért az RG-BG pixelekhez modern képernyőiben egy új típusú, Diamond PenTile mintával. Az új technológia lehetővé tette a fehér szín természetesebbé tételét, és ami a szaggatott éleket illeti (például fekete alapon fehér objektum körül jól láthatóak voltak az egyes piros szubpixelek), ez a probléma még könnyebben megoldódott - olyan mértékben növelte a ppi-t, hogy az ütések már nem voltak észrevehetők. A Diamond PenTile-t a Galaxy S4 óta minden Samsung zászlóshajóban használják.
A rész végén érdemes megemlíteni egy másik képet az AMOLED mátrixokról - a PenTile RGBW-ről, amelyet úgy kapunk, hogy a három fő alpixelhez hozzáadunk egy negyedik, fehéret. A Diamond PenTile megjelenése előtt ez a minta volt az egyetlen recept a tiszta fehérhez, de soha nem terjedt el – az egyik legújabb mobil kütyü a PenTile RGBW-vel a Galaxy Note 10.1 2014 táblagép volt. Jelenleg az RGBW pixelekkel rendelkező AMOLED mátrixokat használják TV-k, mert nem igényelnek magas ppi-t. Az igazság kedvéért megemlítjük azt is, hogy az RGBW pixelek LCD-ben is használhatók, de nem ismerünk példát ilyen mátrixok okostelefonokban való használatára.
Az AMOLED-től eltérően a kiváló minőségű IPS-mátrixok soha nem tapasztaltak minőségi problémákat az alpixelmintázatokkal kapcsolatban. A Diamond PenTile technológia azonban a nagy pixelsűrűséggel együtt lehetővé tette, hogy az AMOLED utolérje és megelőzze az IPS-t. Ezért, ha válogatós a kütyük iránt, ne vásároljon AMOLED képernyős okostelefont, amelynek pixelsűrűsége 300 ppi-nél kisebb. Nagyobb sűrűségnél nem lesz észrevehető hiba.
Tervezési jellemzők
A modern mobil kütyük kijelzőinek sokfélesége nem ér véget pusztán a képalkotási technológiákkal. Az egyik első dolog, amit a gyártók felvettek, a kivetítő-kapacitív érzékelő és maga a kijelző közötti légrés volt. Így jelent meg az OGS technológia, amely szendvics formájában egy üvegcsomagban egyesíti az érzékelőt és a mátrixot. Ez jelentős áttörést hozott a képminőségben: nőtt a maximális fényerő és a betekintési szögek, javult a színvisszaadás. Természetesen a teljes csomag vastagságát is csökkentették, ami lehetővé teszi a vékonyabb okostelefonok használatát. Sajnos a technológiának vannak hátulütői is: ma már ha betöröd az üveget, szinte lehetetlen a kijelzőtől külön cserélni. De a minőségi előnyök még mindig fontosabbnak bizonyultak, és most már csak a legolcsóbb készülékekben találhatók nem OGS képernyők.
Az utóbbi időben az üveg alakjával kapcsolatos kísérletek is népszerűvé váltak. És nem mostanában, de legalábbis 2011-ben kezdték: a HTC Sensation közepén egy homorú üveg volt, aminek a gyártó szerint meg kellett volna védenie a képernyőt a karcolásoktól. Az ilyen szemüvegek azonban minőségileg új szintet értek el a széleken ívelt üveggel ellátott „2,5D-s képernyők” megjelenésével, amelyek a „végtelen” képernyő érzetét keltik, és simábbá teszik az okostelefonok széleit. Az ilyen szemüvegeket az Apple aktívan használja kütyüiben, és az utóbbi időben egyre népszerűbbek.
Ugyanebben az irányban logikus lépés volt nemcsak az üveg, hanem magának a kijelzőnek a meghajlítása is, amit az üveg helyett polimer szubsztrátumok felhasználásával tettek lehetővé. Itt természetesen a Samsungé a tenyér a Galaxy Note Edge okostelefonjával, amelyben a képernyő egyik oldalsó széle volt ívelt.
Egy másik módszert javasolt az LG, amelynek nem csak a kijelzőt, hanem az egész okostelefont sikerült meghajlítania a rövid oldala mentén. Az LG G Flex és utódja azonban nem szerzett népszerűséget, ami után a gyártó felhagyott az ilyen eszközök további gyártásával.
Ezenkívül néhány vállalat megpróbálja javítani az emberi interakciót a képernyővel, az érintőképernyőn dolgozva. Például egyes eszközök megnövelt érzékenységű érzékelőkkel vannak felszerelve, amelyek lehetővé teszik, hogy akár kesztyűben is dolgozzon velük, míg más képernyők induktív hordozót kapnak a ceruzák támogatására. Az első technológiát a Samsung és a Microsoft (korábban Nokia), a másodikat pedig a Samsung, a Microsoft és az Apple használja aktívan.
A képernyők jövője
Ne gondolja, hogy az okostelefonok modern kijelzői elérték fejlődésük legmagasabb pontját: a technológiának még van hova fejlődnie. Az egyik legígéretesebb a kvantumpontos kijelzők (QLED). A kvantumpont egy félvezető mikroszkopikus darabja, amelyben a kvantumhatások kezdenek jelentős szerepet játszani. Leegyszerűsítve a sugárzás folyamata így néz ki: gyenge elektromos áram hatására a kvantumpontok elektronjai energiát váltanak ki, miközben fényt bocsátanak ki. A kibocsátott fény frekvenciája a pontok méretétől és anyagától függ, így a látható tartományban szinte bármilyen szín elérhető. A tudósok azt ígérik, hogy a QLED mátrixok jobb színvisszaadást, kontrasztot, nagyobb fényerőt és alacsonyabb energiafogyasztást fognak elérni. Részben a kvantumpontos képernyőtechnológiát alkalmazzák a Sony tévéképernyőiben, prototípusai pedig az LG-től és a Philips-től is kaphatók, de szó sincs az ilyen kijelzők tévékben vagy okostelefonokban való tömeges használatáról.
Az is nagy valószínűséggel, hogy a közeljövőben az okostelefonokban nemcsak ívelt, hanem teljesen rugalmas kijelzőket is láthatunk majd. Ráadásul az ilyen AMOLED mátrixok szinte tömeggyártásra kész prototípusai már néhány éve léteznek. A korlát az okostelefon elektronikája, amelyet még mindig lehetetlen rugalmassá tenni. Másrészt a nagy cégek már az okostelefon koncepcióját is megváltoztathatják, ha kiadnak valami hasonlót, mint az alábbi képen látható kütyü - csak várni kell, mert a technológia fejlődése a szemünk előtt zajlik.
