Что такое AMOLED-дисплей? Сравнение с другими экранами. Подписка на новости

AMOLED – активная матрица на органических светодиодах (Active Matrix Organic Light-Emitting Diode ). Суть технологии сводится к использованию органических светодиодов как источника для построения картинки на поверхности активной матрицы, и тонкопленочных транзисторов TFT, осуществляющих управление над этими светодиодами. Если максимально упростить, то технология AMOLED представляет собой слоеный пирог, нижний слой которого это активная матрица, затем следует слой органических светодиодов и слой управляющих транзисторов. Интересно то, что для каждого светодиода имеется персональный транзистор, который, изменяя электрический потенциал, заставляет светодиод менять цветовую гамму и насыщенность. Такой принцип работы позволяет добиться высокой четкости и контрастности картинки.

Преимущества дисплеев AMOLED перед ЖК-дисплеями

• Относительное энергосбережение, расход энергии зависит от яркости картинки, чем темнее картинка, тем меньше энергии потребляет AMOLED дисплей.
• Более широкая цветовая гамма (на 32%), чем у ЖК-дисплей, изготовленный по технологии Super IPS.
• Показатель отклика матрицы составляет 0,01 мс. Для сравнения, у матрицы, изготовленной по технологии TN, показатель отклика составляет 2 мс.
• Углы обзора по горизонтали и вертикали составляют 180 градусов, при полном сохранении яркости, четкости и контрастности.
• Меньшая толщина дисплея
• Максимальный уровень контрастности.

Преимущества дисплеев AMOLED перед плазменными панелями

• Компактный размер
• Низкое энергопотребление
• Большая яркость

Недостатки дисплеев AMOLED перед ЖК-дисплеями

• Срок службы органических светодиодов уменьшается при частом просмотре ярких картинок, вследствие недолговечности одного из люминофоров, в частности синего. Стоит отметить, что разработчики постоянно ищут новые источники данного продукта, и уже сейчас синий люминофор в состоянии проработать до 17 000 часов без потери качества сигнала.
• Высокая стоимость производства AMOLED дисплеев.
• Обратная зависимость показателей время-яркость. Средний срок службы таких дисплеев составляет 7-8 лет.

Недостатки дисплеев AMOLED перед плазменными дисплеями

• Технология AMOLED не позволяет создавать большие дисплеи за разумные деньги.
• Разбалансировка цветов, из-за того, что каждый светодиод имеет свою яркость, приходится создавать матрицы с неравномерным расположением светодиодов-субпикселей для достижения сбалансированности цветов.
• Чувствительность к ультрафиолетовому излучению.
• Ненадёжность соединений внутри экрана (достаточно малейшего обрыва или трещины - и экран не показывает полностью).
• Достаточно малейшей разгерметизации между слоями дисплея - и дисплей начинает выцветать из этой точки. (достаточно одного-двух дней, чтобы дисплей перестал показывать совсем).

Сравнение технологии AMOLED и Super AMOLED

Super AMOLED (Super Active Matrix Organic Light-Emitting Diode ) – улучшенная технология производства тачскринов на основе технологии AMOLED. В отличие от предшественников, сенсорный слой приклеен к самому экрану, что позволяет избавиться от прослойки воздуха в промежутке между ними. Это повышает четкость, читаемость на солнце, насыщенность цветов, позволяет получить меньшую толщину дисплея.

• - на 20 % ярче предшественника
• - на 80 % меньше отражает солнечный свет
• - на 20 % снижено энергопотребление
• - в промежуток между экраном и тачскрином не может попасть пыль

Конструкция дисплея Super AMOLED

Верхний слой - тачскрин. Он приклеен ко второму слою - прозрачному защитному слою, на котором также расположена проводка (Проволочная сеть для передачи тока низкого напряжения). Проводка проходит к слою со светодиодами - они и формируют изображение. Под светодиодами располагается слой тонкопленочных транзисторов (TFT). Под ними располагается подложка, которая может быть изготовлена из множества материалов, в том числе и гибких.

Видео-сюжет, показывающий разницу в качестве картинки дисплеев изготовленных по различным технологиям, в том числе AMOLED и Super AMOLED.

Можно долго рассуждать, какие дисплеи лучше, AMOLED или IPS, все равно, одним больше будут нравиться одни типы матриц, другим – вторые. Но тут есть оговорочка: мы, гики, очень часто обращаем внимание на такие вещи, как строение пикселя из субпикселей, мы меряемся пипиаями, мы смотрим на то, что где-то слегка зеленит или синит… Я думаю, рядовые пользователи на многие из технических критериев не то что внимания не обращают, они не знают, что такие существуют! Нам стало интересно, если показать обычным людям (а иногда и тем, кто в теме) два дисплея “в вакууме”, чтобы они не знали, каким устройствам принадлежат эти экраны, что бы они предпочли?

Что мы сделали: мы взяли два самых крутых дисплея одного и второго типа: один в Samsung Galaxy Tab S 10,5, второй в iPad Air; плотно запаковали их в курьерские конверты, проделав небольшие отверстия для дисплеев, четко одинакового размера, чтобы не была видна разница между дисплеями; загрузили на обе модели одинаковые картинки, адаптированные четко под разрешение каждой из моделей: 2560х1600 точек, в случае SGT S, и 2048х1536 и отправились показывать людям одинаковые изображения на разных дисплеях. Как и следовало ожидать, мнения были разными, но победитель в таком слепом сравнении оказался очевидным, причем, как в помещении, так и на улице. Результаты можете наблюдать в получившемся видеоролике:

С точки же зрения гика дисплеи разнятся, и каждый по-своему хороший.

Super AMOLED людям нравится тем, что он:

• экономичный при использовании темных цветов на экране;
• максимально темный черный цвет;
• большая максимальная яркость;
• возможность задействовать только определенные пиксели, а не весь экран;
• насыщенные цвета;
• максимальные углы обзора.

IPS нравится из-за:

• более естественных цветов;
• настоящего белого цвета;
• большая четкость экрана при одинаковом разрешении.

Super AMOLED некоторым не нравится, потому что бывают дисплеи, отчетливо отдающие в зеленый оттенок, в то время как большинство IPS-экранов выглядят более естественно; некоторые AMOLED-дисплеи имеют строение пикселей по схеме pen tile, а значит, при одинаковом разрешении такие дисплеи выглядят менее четко; на Super AMOLED экранах очень тяжело добиться настоящего белого цвета. Но проблемные места этих дисплеев уже побеждены. К примеру, амоледы перестали отдавать зеленью, а при большом разрешении различить отдельный пиксель также тяжело. В нашем случае плотность пикселей в Samsung составляет 287 точек на дюйм, и 264 точки на дюйм у iPad Air, при этом большая плотность у Super AMOLED матрицы хорошо заметна невооруженным взглядом. Да и белый цвет в Tab S белый, а не блекло-зеленый. На примерах ниже хорошо видно, что углы обзоров у наших планшетов практически одинаковые, хотя IPS-матрица и темнеет при максимальных отклонениях, а вот черный цвет у iPad не такой темный, как в Super AMOLED.

Но, как я и сказал в самом начале, целью данного материала было не разобраться в технической составляющей вопроса, а посмотреть на реакцию обычных потенциальных пользователей при прямом сравнении дисплеев. Как выяснилось, общественное мнение в своем большинстве склонилось к дисплею Super AMOLED.

Насколько важным фактором для вас является дисплей при выборе устройства? Всё еще сомневаетесь? В этой статье мы рассмотрим два основных вида дисплеев, которые встречаются сегодня на рынке мобильных устройств, рассмотрим их особенности, и главное — поможем вам решить, какой дисплей вам наиболее предпочтителен.

LCD-дисплеи

Начнем, пожалуй, с наиболее популярной LCD-матрицы. LCD в переводе с английского означает «жидкокристаллический дисплей» (liquid crystal display), однако в простонародье его принято называть просто «элсиди». Первый цветной LCD-дисплей был представлен компанией Sharp в 1987 году, и со временем они начали смещать ЭЛТ (электронно-лучевая трубка) – мониторы.

На примере TN-матрицы рассмотрим принцип работы данного дисплея. LCD-дисплей состоит из пикселей, в свою очередь, пиксели состоят из субпикселей, которые представляют собой 3 цвета – красный, зеленый, синий, в сумме они дают белый цвет. Проведите эксперимент: возьмите цветной картон, вырежьте круг с тремя цветами (зеленый, красный, синий) и попробуйте быстро прокрутить его, вы заметите, что вместо трех цветов получится один – белый. С помощью всего трех цветов можно создавать огромное множество оттенков, оптимальным является 16 миллионов оттенков. Делать больше нет смысла, это прямо пропорционально повлияет на память, которой и так мобильным устройствам всегда не хватает. Более того, глаз человека распознает от силы 10 миллионов цветов. Каждый субпиксель состоит из: цветового фильтра, который определяет цвет субпикселя (красный, зеленый, синий), горизонтального и вертикального фильтров, прозрачных электродов, а также жидкокристаллических молекул. В зависимости от того, какая технология используются (TN, IPS), будет определяться принцип взаимодействия кристалла с электродами.

Из курса физики известно, что свет, поляризованный на поверхности тела в определенной плоскости, может пройти через другую поверхность только в случае, если она будет находиться в одной плоскости с первой. Например, свет проходит через дифракционную решетку и поляризуется по вертикальной плоскости, в случае если следующая поверхность будет находиться в плоскости, расположенной на 90 градусов относительно первой, то свет не пройдет через вторую поверхность, если же на 45 градусов, то свет пройдет лишь наполовину. Но зачем нам ЖК-молекулы? Они играют ключевую роль: кристалл определяет, с какой силой будет проходить свет через цветовой фильтр, он направляет свет в одну плоскость с поверхностью второго фильтра.

В TN-матрицах электроды расположены так же, как и фильтры, и они направляют наш кристалл в плоскость второго фильтра, что приводит к свободному прохождению света через дифракционную решетку. Если же мы подаем напряжение транзисторам, то молекулы кристалла образуются в ряд, и в зависимости от силы напряжения можно регулировать, какое количество молекул кристалла будут упорядочены перпендикулярно второму фильтру. Другими словами, чем больше напряжения даёт нам транзистор, тем меньше света будет пропускать наш субпиксель. Поэтому когда в TN-матрицах выгорают пиксели, то они бывают белого цвета, а не черного, так как выгорание подразумевает выход из строя транзистора, который больше не может подавать ток и регулировать силу пропускания света, соответственно, наш свет без проблем проходит через цветовой фильтр.

Наверняка вы задаетесь вопросом: «Почему битые пиксели бывают и черного цвета»? Всё дело в технологии: битые пиксели черного цвета встречаются в IPS-матрицах, так как в таких матрицах при подаче напряжения кристалл проводит свет в одной плоскости с фильтром. Более того, в IPS-матрицах, поскольку в спокойном состоянии кристаллы не проходят через фильтр и соответственно свет также не проходит, мы наблюдаем глубокий черный цвет.
Отдельно хочется упомянуть об искусственной подсветке. В отличие от AMOLED-дисплеев, пиксели в LCD неспособны излучать свет. Им в этом помогает подсветка, которая также влияет на яркость самого дисплея.

AMOLED-дисплеи

С каждым днем AMOLED-матрицы всё популярнее. Технологически они заметно превосходят LCD-дисплеи, и многие ожидают в будущем доминирование AMOLED-дисплеев на рынке не только мобильном, но и всей техники. Однако наибольшую популярность подобные матрицы получили лишь при изготовлении устройств с небольшой диагональю экрана, так как производственные затраты очень велики – это очень капризные и хрупкие дисплеи, – поэтому разработка экрана с большой диагональю повлечет за собой большие производственные затраты, большое количество брака и прочее.

Что касается самой технологии, то AMOLED (Active Matrix Organic Light-Emitting Diode) имеет заметные отличия в сравнении с LCD. Каждый субпиксель имеет свою собственную искусственную подсветку, будем называть их светодиодами, AMOLED-матрица имеет несколько слоёв: слой катода, слой активной органики (светодиоды), TFT-массив, другими словами, транзисторы, и затем идет подложка, которая может быть изготовлена из любых материалов (силикон, металл и другие).

Именно поэтому AMOLED-дисплеи можно использовать при изготовлении различных гаджетов с закругленным экраном, это помогло Samsung в создании Galaxy Note Edge. В будущем мы увидим полностью гибкие гаджеты, с силиконовой подложкой, например. Что касается SuperAMOLED, данная технология является усовершенствованной версией AMOLED. Наиболее главная техническая особенность – это отсутствие воздушной прослойки между экраном и дисплеем: экран приклеен к дисплею, это уменьшает место, занимаемое дисплеем, как следствие, уменьшаются габариты устройств. Сверху дисплея расположен тачскрин, затем идет проводка, которая передает ток низкого напряжения, проводка дает питание светодиодам, под светодиодами расположены транзисторы, а под ними находится подложка.

SuperAMOLED-дисплеи ярче своих предшественников, меньше отражают свет и имеют сниженное энергопотребление. Что касается энергопотребления, то в связи с тем, что светодиоды сами создают свет, энергопотребление матрицы напрямую зависит от количества работающих пикселей, от интенсивности света диодов. Именно поэтому Samsung в интерфейсе использует темные тона, это положительно сказывается на расходе диодами заряда батареи.

Итоги

LCD довольно скоро станет устаревшей технологией, однако рынок мобильных устройств с данными дисплеями всё еще будет занимать заметную долю. На сегодняшний день наиболее предпочтительна именно LCD-матрица, да, разрыв уже минимален, более того, дисплей Note 4 для некоторых может стать лучшим на рынке, два–три года – и AMOLED-экраны по качеству станут доминировать над LCD, однако AMOLED пока недостаточно совершенен. Напротив, LCD – это отполированная технология, которая уже достигла практически идеальных показателей. Однако решать в любом случае вам.

В этой статье мы найдете подробности о структуре AMOLED-экранов, их преимуществах и недостатках, а также отличиях технологий Super AMOLED и Super AMOLED Plus.

Панели AMOLED стали новым стандартом в мире экранных технологий. Все чаще такие дисплеи используются во флагманских смартфонах, других мобильных устройствах, мониторах и даже телевизорах.

Впервые технология была использована в мобильном телефоне Samsung S8300 Ultra Touch в 2009 году, но теперь она находит свое применение и у других производителей. Так, в прошлом году китайский бренд OnePlus представил свою собственную разработку Optic AMOLED во флагманах OnePlus 3 и .

Что такое AMOLED-панель?

Аббревиатура AMOLED расшифровывается как «активная матрица на органических светодиодах». Особенность такого типа дисплея состоит в том, что каждый пиксель подсвечивается отдельным диодом, поэтому не требуется использование дополнительной подсветки или жидких кристаллов.

Первым идет катодный слой. В качестве светоизлучающих элементов выступают органические светодиоды, а для их управления используется активная матрица из тонкопленочных транзисторов. Они определяют силу тока, который проходит через каждый диод, следовательно, яркость и цвет пикселя. Затем проходит анодный слой. Далее располагается подложка, которая может изготавливаться из различных материалов, таких как силикон, металл и т. д.

В AMOLED-панелях субпиксели размещаются по схеме PenTile, разработанной Кэндис Браун Эллиотт. В каждом пикселе содержится пять субпикселей, которые располагаются в шахматном порядке по цветам: два красных, два зеленых и один синий в центре. Такое расположение обеспечивает высокую яркость дисплея без повышения энергопотребления. В 2008 права на технологию перешли к Samsung Electronics, и она начала использовать ее в своей продукции.

Super AMOLED

В 2010 году компания Samsung представила улучшенную версию панели, получившую название Super AMOLED. Ее главным отличием стало отсутствие воздушной прослойки между сенсором и самим экраном. Это позволило увеличить яркость и четкость изображения, улучшить читаемость при ярком солнце и уменьшить толщину дисплея.

В начале 2011 года вышел еще один усовершенствованный вариант - Super AMOLED Plus. В отличие от предшественника, он использует цветовую модель RGB вместо PenTile, что обеспечивает повышенную четкость картинки.

Преимущества AMOLED-дисплеев

Одним из основных плюсов AMOLED состоит в том, что энергопотребление дисплея напрямую зависит от яркости изображения. Таким образом, для отображения темных тонов экрану требуется меньше энергии. За счет этого достигается более глубокий черный цвет, так как черные пиксели вовсе не подсвечиваются. Это же преимущество компания Samsung использовала в технологии Always On Display, которая позволяет отображать время, дату и уведомления на экране блокировки без заметного расхода аккумулятора.

Такие дисплеи обеспечивают более широкий угол обзора (около 180 градусов) как по вертикали, так и по горизонтали. При этом сохраняется яркость, контрастность и насыщенность цветов.

Панели AMOLED отличаются меньшей толщиной, что позволяет поместить устройство в более тонкий и элегантный корпус. Также освободившееся внутри корпуса пространство можно использовать для других важных компонентов, например, более емкого аккумулятора.

Кроме того, AMOLED-экраны отличаются более широкой цветовой гаммой, меньшим временем отклика и высокой контрастностью.

Недостатки AMOLED

Как уже говорилось ранее, в AMOLED-панелях энергопотребление напрямую зависит от яркости картинки. Это значит, что при отображении светлых тонов потребуется больше энергии.

Еще одной слабой стороной является ненадежность соединений внутри экрана. Даже при малейшем повреждении или трещине дисплей может полностью выйти из строя. При небольшой разгерметизации экран начинает постепенно выцветать и перестает показывать примерно через два дня.

При постоянном использовании в ярких тонах срок службы такой панели заметно сокращается. Причем субпиксели разных цветов выгорают с разной скоростью, вследствие чего нарушается цветопередача. Помимо этого, максимальная яркость у AMOLED-дисплеев остается ниже по сравнению с LCD.

Долгое время одним из недостатков была высокая стоимость производства, а значит, и ремонт в случае необходимости обходился пользователям дороже. Однако с развитием технологии изготовление AMOLED-панелей становится дешевле.

Вывод

О преимуществах и недостатках панелей AMOLED спорят постоянно. Но нельзя отрицать, что такие дисплеи являются технологией будущего, ведь все больше мобильных производителей начинают переходить на новый стандарт, инвестировать в его развитие или даже выпускать собственные варианты экранов на органических светодиодах.

Если вам посчастливилось стать обладателем смартфона или другого мобильного устройства с AMOLED-дисплеем, мы можем посоветовать вам придерживаться темного оформления главного экрана и интерфейса. Это позволит снизить потребляемую экраном энергию и продлит срок службы дисплея. При этом будьте осторожны и помните, что даже при небольшом повреждении экран может выйти из строя полностью.

Компания Samsung отличается от других производителей тем, что большинство ее смартфонов оснащаются экранами Super AMOLED, а не более традиционными LCD IPS. Такие дисплеи стали фирменной фишкой компании и обрели множество как поклонников, так и противников. Эти матрицы являются одной из разновидностей экранов на активных светодиодах, а не жидких кристаллах, и действительно обладают как преимуществами, так и некоторыми недостатками.

Super AMOLED – это маркетинговый термин Samsung, которым обозначаются светодиодные матрицы дисплеев последних поколений, начиная с 2010 года. От обычных AMOLED такие дисплеи изначально отличались тем, что не имели воздушной прослойки под тачскрином. Сенсорный слой в них расположен прямо на матрице, за счет чего была повышена яркость, уменьшены энергопотребление, склонность к появлению бликов и ликвидирован риск попадания пыли на матрицу. Сейчас большинство экранов смартфонов лишились воздушного промежутка (кроме самых дешевых моделей), и AMOLED в том числе, но термин Super AMOLED продолжает использоваться Самсунг.

Super AMOLED дисплеи построены по кардинально иному, в отличии от привычных ЖК-матриц, принципу. LCD экраны состоят из массива жидких кристаллов, диодной подсветки и зеркальной подложки. Свет, проходящий сквозь кристаллы, частично поглощается ими. В зависимости от положения кристалла, он светится ярче или тусклее, и пропускает только излучение одного цвета (красного, зеленого или синего). От комбинации яркостей трех разноцветных субпикселей зависит цвет пикселя, который мы видим.

У Super AMOLED вместо жидких кристаллов в составе субпикселей используются миниатюрные светодиоды, имеющие такие же разноцветные светофильтры. Они сами излучают свет, яркость свечения регулируется изменением мощности подаваемого тока, методом широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Такой подход позволил отказаться от дополнительной подсветки, зеркальной отражающе-рассеивающей подложки, что благоприятно сказалось на энергопотреблении и толщине матриц.

Преимущества матриц Super AMOLED над ЖК

• Меньшая толщина . Отсутствие специальной зеркальной подложки, а также светопоглощающих и рассеивающих фильтров делает Super AMOLED более тонкими, в сравнении с жидкокристаллическими аналогами. Способствует этому и сенсор, устанавливаемый без воздушного промежутка.
• Сниженное энергопотребление . Так как светится сама матрица (а нее ее подсветка), а яркость картинки регулируется изменением яркости отдельных пикселей – энергия меньше расходуется впустую. Так, темный пиксель на ЖК панели просто поглощает свет, при фиксированном уровне яркости основной подсветки (которая все равно расходует энергию), а в Super AMOLED снижение яркости каждого пикселя приводит к снижению расхода энергии им.
• Более чистый черный цвет . У LCD подсветка сохраняет яркость, а чтобы отобразить черный цвет жидкие кристаллы поворачиваются в такое положение, в каком не пропускают обычный белый свет диодов подсветки. Однако часть его все равно рассеивается, из-за этого идеальной черноты не получить: экран будет отливать серым, синим или коричневатым, особенно по краям. На Super AMOLED, при отображении черного, пиксель совсем выключается. А так как черный цвет – это отсутствие всякого цвета, то и отсвечивать нечему.
• Адаптивная яркость и высокая контрастность . В зависимости от отображаемых оттенков, их соотношения в картинке, Super AMOLED дисплеи способны регулировать подаваемую мощность. Если экран полностью залит белым, его яркость будет не очень высокой, около 400 кд/м2 (у топовых IPS бывает больше 1000 кд/м2). Однако если на картинке много темных оттенков – светлые области становятся ярче. За счет этого увеличивается контрастность, на ярком солнце картинка воспринимается лучше.
• Изогнутые экраны . Конструкция ЖК-панелей накладывает ограничения на их форму, сильной кривизны добиться сложно и дорого. А вот светодиоды можно теоретически размещать на поверхности любой формы, добиваясь изгиба с радиусом всего несколько сантиметров.

Недостатки Super AMOLED дисплеев на фоне LCD

• Цена . Стоимость Super AMOLED матриц последних поколений сравнилась в цене с топовыми LCD IPS. Однако в бюджетном сегменте светодиодные панели будут дороже, чем сходные по качеству картинки жидкокристаллических. IPS за 5 долларов – это близкие к естественным оттенки, с возможными небольшими нарушениями баланса белого и цветовой температуры. Super AMOLED панель по аналогичной цене будет передавать чрезмерно кислотные цвета, поэтому Samsung таких уже не делают. Самая дешевая матрица Super AMOLED обойдется дороже, чем бюджетный аналог IPS.
• Склонность к выгоранию . Миниатюрные светодиоды имеют ограниченный ресурс, со временем они теряют яркость. Если дисплей постоянно отображает динамичные сцены (например, фильмы) – он просто будет снижать яркость со временем. А вот если на нем все время отображается какая-то статичная информация светлого оттенка (экранные кнопки, индикаторы, часы и т.д.) – в этих местах диоды будут выгорать быстрее, и со временем под ними могут остаться «тени» (например, силуэт батарейки, даже если индикатор заряда в это время не показывается).
• Мерцания ШИМ диодов . Так как яркость пикселей регулируется широтно-импульсным методом, они мерцают в процессе работы. Частота мерцаний составляет от 60 до сотен герц, и обладатели чувствительных глаз могут замечать ее, испытывая дискомфорт. Чем ниже яркость, тем короче будет каждый импульс, поэтому некоторым людям неприятно смотреть на дисплей Super AMOLED при уровне яркости ниже, чем 100 %.
• Pentile . Структура матриц Pentile подразумевает использование уменьшенного числа субпикселей, обычно синего цвета. При ее использовании для построения двух пикселей используется пять (отсюда и название), а не шесть субпикселей (один синий и по два красных и зеленых). Применение пентайла обусловлено стремлениями снизить потребление энергии, уменьшить воздействие синего света на глаза и удешевить производство экранов. Но в настоящий момент Samsung создают все матрицы по такой структуре, поэтому когда говорим Super AMOLED - подразумеваем Pentile. Невооруженным глазом, при нынешней плотности пикселей, увидеть недостаток субпикселей способны единицы, но в VR их дефицит становится более заметен.