Матрица PLS (Plane To Line Switching) является уникальной разработкой компании Samsung, которая базируется на технологии IPS. Как правило, она активно используется южнокорейским производителем в телевизорах, смартфонах и мониторах. К ее неоспоримым особенностям стоит отнести максимально широкие углы обзора, высокую плотность пикселей и качественную цветопередачу. Полное покрытие диапазона sRGB и глубокий черный цвет наверняка оценят профессиональные фотографы, дизайнеры, а также творческие люди. Данная матрица составляет достойную конкуренцию IPS-экранам, обладая собственными преимуществами.

История появления

Компания Samsung официально представила PLS-матрицу в 2010 году. Данная разработка должна была стать альтернативой широко распространенной технологии IPS. При этом обе матрицы имеют очень много схожего. Более того, их принцип работы практически идентичен. Качественные матрицы PLS используются и по сей день. Все чаще они применяются в мониторах от Samsung.

Почему вообще знаменитая корпорация решила выпускать собственные матрицы, а не закупать уже готовые решения? Здесь есть несколько основных причин. Во-первых, желание сэкономить. Не секрет, что корпорация Hitachi могла диктовать свои финансовые условиях, ведь именно она является создателем IPS. И Samsung такое положение дел явно не устраивало. А вот реализация собственного производства подобных матриц должно было усилить конкуренцию на рынке жидкокристаллических дисплеев, что повлекло за собой снижение стоимости. Во-вторых, гигант из Южной Кореи хотел доработать имеющуюся технологию, так как считал ее первоначальную реализацию далекой от идеала.

Все эти причины подтолкнули Samsung к выпуску уникальных матриц PLS. И поначалу результат нельзя было назвать успешным. Первые годы производства показали, что затраты не разработку и выпуск данных дисплеев все-таки оказались больше. Поэтому сделать PLS дешевым аналогом IPS сразу не получилось. Даже сейчас PLS-мониторы стоят несколько дороже, чем IPS-аналоги. Но интенсивное наращивание производства и доработка технологии сделали важное дело. Сегодня матрицы PLS по своим характеристикам и возможностям не только не уступают детищу Hitachi, но и превосходят его. В будущем южно-корейцам необходимо лишь постепенно снижать цену, чтобы завоевывать рынок ЖК-экранов с помощью данной разработки.

Технологические особенности

К сожалению, представители Samsung не раскрывают всех подробностей, которые касаются PLS. Но не так давно данный бренд подал судебный иск против корпорации LG, обвиняя ее в использовании чужих патентов и технологий. Речь идет о матрице AH-IPS, представленную LG. По мнению Samsung, AH-IPS является слегка модифицированной версией матрицы PLS. Это свидетельствует еще и о том, что технология Plane To Line Switching все-таки представляет собой разновидность IPS-экранов.

Технология PLS основывается на принципе линейного переключения кристаллов в плоскости. Молекулы жидких кристаллов моментально становятся плоскими, что дает возможность получать быстрый отклик, отличные углы обзора и другие параметры, характерные для PLS. И главное отличие новой технологии кроется в скорости, которая стала еще быстрее. Когда мы включаем, например, PLS-дисплей, то его кристаллы начинают активное движение. Причем они меняют параллельное расположение друг к другу на форму, которая считается наиболее оптимальной (перпендикулярное положение). И делается это все гораздо быстрее, нежели в IPS-экране.

Плюсы и минусы PLS-матрицы

Сегодня можно уверенно и точно выделить не только сильные, но и слабые стороны матрицы PLS.

Плюсы:

• Максимально расширенные углы обзора
• Очень высокая плотность пикселей
• Поддерживается весь цветовой диапазон sRGB
• Довольно низкое потребление электроэнергии
• Хорошая цветопередача с широким спектром оттенков
• Отсутствие каких-либо искажений изображения

Минусы:

• Не самая низкая цена
• Время отклика уступает TN
• Есть проблемы с отображением черного цвета

Сравнение матриц IPS и PLS

Если вывести идентичное изображение на двух разных экранах IPS и PLS, то сразу же можно увидеть пусть и небольшие, но все-таки имеющиеся отличия. Матрица PLS выигрывает не только за счет повышенной яркости, но и более сочных цветов. Изображение на таком экране очень насыщенное и красивое. У PLS-экранов почти полностью отсутствует вредное мерцание, утомляющее глаза. Более того, такая матрица оказывает меньшее влияние на зрение пользователя. Об этом свидетельствуют тесты и анализы со стороны ведущих офтальмологов.

Что касается углов обзора, то здесь разницы между PLS и IPS практически нет. Обе матрицы демонстрируют отличные показатели, поэтому вы можете любоваться изображением под любыми углами. Скорость отклика данных дисплеев совпадает. Тут все зависит от конкретного производителя и модели. Как правило, время отклика составляет от 5 до 10 мс. Это хороший показатель, но все еще уступающий TN.

Стоит отметить, что качество картинки во многом зависит не только от самой матрицы, но и других параметров монитора или телевизора. Немаловажную роль играет подсветка, процессор, наличие дополнительных функций и другие аспекты. Но можно наверняка констатировать, что IPS-матрицы больше потребляют электроэнергии, нежели конкурент в лице PLS. Пусть разница не столь существенная, но она все же присутствует.

Если подытожить наше сравнение, то по многим параметрам выигрывает матрица PLS. Отрыв от IPS не настолько велик, чтобы говорить о безоговорочной победе более молодой технологии. Да и в некоторых моментах наблюдается паритет, ведь обе технологии очень схожи по своей структуре. Но пальма первенства все-таки находится в руках PLS-экранов, которые выпускает легендарный южнокорейский бренд.

Особенности PLS:

• Точная и качественная цветопередача
• Повышенная яркость
• Нет лишнего мерцания
• Низкое потребление энергии

Особенности IPS:

• Высокая чувствительность
• Относительно низкая стоимость
• Универсальное решение для любых задач

Какую матрицу выбрать: PLS, IPS, VA или всё-таки TN?

Вопрос выбора нового монитора или телевизора всегда стоит остро, ведь такая техника покупается не на один год. Конечно же, здесь многое будет зависеть от личных предпочтений и индивидуальных потребностей. При этом сразу нужно заметить, что из трех разных вариантов матриц нет идеального выбора. У всех дисплеев есть слабые стороны, от которых никуда не деться. Если же вы не испытываете особых финансовых проблем, то рекомендуется выбирать технологию PLS, так как она является наиболее сбалансированной.

Хотите установить телевизор в компактном помещении, а также предпочитаете сэкономить личный бюджет? Тогда хорошим выбором станут VA-матрицы, выделяющиеся самым правильным отображением черного цвета. VA-дисплеи не имеют конкурентов и в плане уровня контрастности.

Не стоит списывать со счетов и IPS-матрицы, которые уже давно пользуются повышенным спросом у населения. Причем их стоимость постоянно снижается, что делает IPS-экраны востребованными среди населения. Их самыми сильными сторонами традиционно являются очень широкие углы обзора без резкой конвертации цветов, отсутствие бликов (если монитор матовый) и достойная цветопередача. А вот высокая чувствительность позволила использовать их в смартфонах и планшетах. Пользователю достаточно прикоснуться к сенсорному экрану, чтобы осуществить какое-нибудь действие. Особенно высоко оценят сенсорные IPS-дисплеи художники и проектировщики, которые пользуются прогрессивными технологиями для получения наилучшего результата.

Заядлым геймерам советуем останавливать свой выбор на TN-мониторах, ведь только они способны обеспечить действительно низкий отклик. В этом случае вы не будите наблюдать шлейфы и размытие картинки в особенно динамичных моментах игры.

Профессиональным фотографам, видеооператорам и дизайнерам мы порекомендуем обратить внимание именно на PLS-матрицы, потому что они выделяются на фоне конкурентов более точным цветами, повышенной яркостью и плотностью пикселей. Изображение тут выглядит очень сочно и красиво. PLS станет лучшим решением и в плане безопасности для зрения, так как не создает лишнюю нагрузку на глаза.

Как мы уже отмечали, каждая матрица обладает своими особенностями и некоторыми недочетами. Поэтому вы должны изначально понимать цель покупки ТВ или монитора. Когда задачи определены, то сделать правильный выбор уже не составит труда. А наша статья еще больше облегчит вам жизнь, чтобы не сомневаться в целесообразности покупки.

Обучающий курс от Fly: Стань гуру своего Андроид-смартфона за 6 шагов

Пятый урок первого шага нашего учебного курса мы решили посвятить одной из самых важных деталей смартфона, которая требует к себе самого пристального внимание – экран. Именно через дисплей мы получаем доступ ко всем функциям мобильного гаджета: звонки, набор смс, выход в Интернет, просмотр фото и видео и так далее.

Но знаете ли вы, что такое разрешение дисплея, чем IPS отличается от AMOLED и как подобрать для себя оптимальную диагональ? В нашей статье мы подробно разберем, что из себя представляет экран смартфона, и на какие параметры дисплеев стоит обратить внимание при покупке нового смартфона.

Читайте также: Видеоредакторы на Андроид.

Из чего состоит дисплей смартфона

Экран современного мобильного устройства представляет собой своеобразный «бутерброд»: сочетание слоев, каждый из которых выполняет определенную функцию:

• Тачскрин или сенсорная панель
• Матрица
• Источник света

Тачскрин находится непосредственно под пальцами пользователя. Долгое время на рынке мобильных телефонов можно было встретить два типа сенсорных панелей: резистивные и емкостные. Первые реагировали на силу нажатия, вторые – на изменение электрического импульса при прикосновении. Учитывая, что сильное нажатие могло запросто повредить хрупкий тачскрин, резистивные экраны становились все менее популярны, и сейчас смартфоны с подобным типом сенсорной панели практически не выпускаются.

В то же время емкостные тачскрины выдерживают около 200 миллионов нажатий. Правда, самый ощутимый недостаток данного типа – смартфоном невозможно пользоваться в перчатках, так как ткань не пропускает электрические импульсы.

Некоторые производители решают данную проблему, оснащая свои топовые флагманы 3D-touch-дисплеями. Такие экраны реагируют как на нажатие, так и на изменение емкости.

Матрица дисплея изменяет количество света, проходящее через каждый пиксель от источника к тачскрину, иными словами, регулирует прозрачность пикселей. В данном случае, на конечное качество изображения весомо влияет наличие или отсутствие воздушной прослойки между сенсором и матрицей.

Если прослойка есть, свет последовательно проходит через три среды: стекло матрицы, воздух, стекло тачскрина. Соответственно, у каждой среды свой коэффициент преломления и отражения света. Поэтому смартфоны с воздушной прослойкой не всегда могут похвастаться насыщенной и яркой картинкой.

Сейчас все чаще смартфона оснащаются экранами, в которых сенсор склеен с матрицей (OGS — one glass solution). В этом случае, свет от источника преломляется и отражается только от одной внешней среды, следовательно, качество изображения становится выше.

OGS-экраны обладают одним существенным недостатком. Если уронить телефон с таким экраном, есть большая вероятность, что сенсорная панель повредится вместе с матрицей, что значительно усложняет дальнейший ремонт. Тогда как у экрана с воздушной прослойкой, как правило, разбивается только тачскрин, который можно заменить даже в домашних условиях.

Читайте также: Как починить тачскрин смартфона.

Последним слоем экрана является сложная лампа, которая является источником света для жидких кристаллов. С другой стороны, с каждым годом все большую популярность приобретают экраны на светодиодах, которые не требуют источника света, так как светятся сами.

Типы экранов смартфонов

К 2017 году сложились два основных типа экранов: LCD или ЖК, и OLED. Как уже говорилось выше, первые основаны на жидких кристаллах, вторые – на светодиодах. В свою очередь LCD дисплеи делятся на три основные группы:

• TN
• IPS
• PLS

LCD-дисплеи

TN – самая простая и доступная технология изготовления LCD-экранов. Такие дисплеи отличаются мгновенным откликом и невысокой себестоимостью. С другой стороны, у TN-экранов не самые большие углы обзора (около 120-130 градусов). Как правило, такие дисплеи устанавливают в доступные бюджетные смартфоны.

Например, 4,5-дюймовым TN-дисплеем оснащен, пожалуй, самый доступный смартфон от британской компании Fly – Nimbus 14, который можно приобрести всего за 3 290 рублей. Такой гаджет станет отличным решением, если нужен смартфон начального уровня для самых простых задач: проверка почты, работа с несложными приложениями, общение в чатах и мессенджерах.

Один из самых распространенных типов экранов – IPS. Такие дисплеи отличаются высококачественной цветопередачей (особенно, если между сенсором и матрицей нет воздушной прослойки), а также широкими углами обзора до 178 градусов. Несколько лет назад IPS была довольно дорогостоящий технологией, однако сейчас данный тип можно повсеместно встретить даже в бюджетных аппаратах.

Среди новинок бренда Fly одним из самых примечательных смартфонов с IPS-дисплеем стоит назвать модель Selfie 1, которая сейчас доступна всего за 8 990 рублей. 5.2-дюймовый IPS-дисплей с приятным скруглением по краям выполнен по технологии Full Lamination – между тачскрином и матрицей убрана воздушная прослойка, за счет чего удалось добиться реалистичной, сочной и контрастной картинки.

Кстати, в данном смартфоне удалось решить проблему повышенной уязвимости такого безвоздушного соединения. Экран Fly Selfie 1 защищен прочным стеклом Panda Glass, которому не страшны небольшие удары и падения.

Технология PLS являлось разработкой компании Samsung. По сути, это тот же IPS, только модифицированный для удешевления производства. Правда, особой популярности данная технология так и не получила.

OLED

OLED-дисплеи делятся на три основных типа:

• AMOLED
• SuperAMOLED
• FOLED

В основе технологии OLED лежат миниатюрные светодиоды, который сами излучают свет. Благодаря отсутствию внешнего источника света, светодиодные дисплеи в смартфонах выходят тонкими, соответственно, уменьшая габариты самого гаджета. Также к плюсам светодиодов относят невысокое энергопотребление, высокую контрастность и быстрый отклик.

С другой стороны, следует учитывать неприятные минусы такой технологии:

• OLED-дисплеи более дороги в производстве
• Со временем, светодиоды начинают гаснуть, из-за чего искажается изображение
• На ярком свету OLED-дисплеи засвечиваются сильнее, чем LCD.

Работа AMOLED дисплеев основана на активной матрице из тонкопленочных транзисторов. Такие экраны отличаются глубоким черным цветом, так как в процесс формирования изображения часть светодиодов отключается, что также снижает нагрузку на батарею.

В SuperAMOLED дисплеях убран воздушный слой для повышения яркости и четкости изображения. А экранами будущего сейчас все чаще называют FOLED-дисплеи. Данная технология позволяет создать гибкие экраны на основе органических светодиодов.

Размеры экранов смартфонов. Разрешение

От данного параметра напрямую зависит, для каких целей приобретается смартфон. Условно, все смартфоны по размеру экрана можно разделить на две большие группы:

1. До 5,2 дюймов
2. От 5 до 7 дюймов

Экран до 5,5 дюймов позволяет сделать смартфон компактным и легким. Таким гаджетом удобно управлять одной рукой даже во время движения. Часто небольшие смартфоны покупают в качестве первого мобильника для ребенка – держать, например, 4-дюймовый смартфон в детской руке гораздо удобнее, чем большой, «взрослый» гаджет.

Если диагональ экрана смартфона достигает 6-7 дюймов, такой гаджет называют фаблетом, или планшетофоном. На большом экране особенно удобно смотреть видео, обрабатывать и просматривать фотографии, играть в игры с насыщенной графикой, создавать и редактировать текстовые файлы и многое другое.

Выбирая смартфон по размеру, важно обращать особое внимание на разрешение экрана, которое определяется количеством точек на единицу площади. Так, если у смартфона большой экран, но невысокое разрешение, изображение будет нечетким и зернистым. В смартфонах разрешение экранов обозначает параметром dpi – количество точек на дюйм.

На сегодняшний день, существует 4 самые распространенные разрешения дисплеев:

• 320х480 точек (HVGA) – редко, но встречается в самых дешевых смартфонах. Картинка на таком экране выходит довольно зернистой.
• 480х800, 480х854 (WVGA) – изображение неплохо смотрится на небольших экранах с диагональю до 4 дюймов.
• 854 x 480 (FWVGA) – вполне комфортное качество на дисплеях до 4,5 дюймов.
• 720х1280 (HD) – смартфоны с таким разрешением встречаются, пожалуй, чаще всего. Экран с разрешением HD обеспечивает высокий уровень детализации, даже если диагональ дисплея составляет 5,5 дюймов.
• 1080х1920 (FullHD) – данное разрешение обеспечивает самое высокое качество изображения, что особенно заметно на смартфонах с 5-дюймовыми экранами.

Ярким примером последнего можно назвать модель Fly Cirrus 13. Мощный, эффектный и доступный всего за 8 490 рублей, смартфон оснащен ярким и контрастным 5-дюймовым IPS-дисплеем с разрешением FullHD, в котором также отсутствует воздушная прослойка между слоями. Так что пользователь способен ощутить каждую деталь изображения. Чтобы не повредить уязвимое соединение матрицы и тачскрина, экран Fly Cirrus 13 защищен ударопрочным стеклом Dragontrail, которое по прочности превосходит популярное стекло Gorilla Glass в 6 раз.

Теперь вы знаете, какими бывают экраны смартфонов, и на что следует обратить внимание, выбирая новый гаджет. В следующий раз мы расскажем все о процессорах мобильных устройств. Вы узнаете, почему не стоит путать термины «процессор» и «чипсет», как 4-ядерный процессор может «положить на лопатки» 8-ядерный, а также, на что влияет оперативная память процессора.

Читайте также: Использование телефона в качестве модема.

Чтобы остановить свой выбор на LTPS или IPS2, следует подробно рассмотреть принцип каждой технологии.

IPS экран — описание технологии

Этот тип экрана представляет собой жидкокристаллическую матрицу, в которой кристаллы находятся в одной плоскости между поляризатором и подложкой.

Когда кристаллы не получают напряжения, они излучают черный цвет, когда же происходит работа, они разворачиваются на нужный угол и пропускают требуемое количество света. Так как все происходит на одном уровне, такие панели одинаково выглядят под различными углами.

IPS-экран составлен из 4 частей:

• фильтр, регулирующий оттенок пикселя с его яркостью и находящийся на противоположных сторонах дисплея.
• жидкие кристаллы, меняющие свою форму при подаче энергии.
• электроды, которые имеют способность изменять яркость кристаллов.
• лампа, подающая свет на экран дисплея.

Благодаря этим параметрам данный тип экрана показывает цвета и оттенки точными и насыщенными.

Устройством с подобным дисплеем можно пользоваться в солнечный день, так как яркость панели способна пересилить солнечные лучи.

Плюсы и минусы IPS-дисплеев

Как и всех технологий, этот экран обладает своими преимуществами и недостатками. Рассмотрим их подробнее.

Преимущества матриц IPS

Дисплеи обладают следующими положительными характеристиками:

1. Доступность для всех пользователей. После завершения работ над дисплеем IPS он обладал довольно высокой ценой. Однако производящие компании смогли понизить стоимость технологии, благодаря чему жидкокристаллическую панель можно приобрести всего за 10 долларов.
2. Повышенный уровень передачи цветов. В том случае, если производитель дисплея установил высокие показатели точности, пользователи смогут просматривать на телефоне фото и видео в высоком качестве и оттенках, максимально приближенных к реальности.
3. Небольшое энергопотребление. Отличием кристаллов является экономичность, они практически не тратят заряд батареи. При этом большая часть напряжения будет идти на светодиоды подсвечивающей части.
   Из-за определенного потребления заряда, жидкокристаллический дисплей способен обеспечить работу, независимо от занятия человека — будь то посещение интернета, просмотр видео или изображения.
4. Большой срок службы. Компании-изготовители утверждают, что производимые экраны почти не изнашиваются. Именно поэтому панели IPS служат гораздо больший временной промежуток, чем аналогичные технологии. Прийти в негодность могут только светодиоды освещения, но и их срок службы измеряется в десятки тысяч часов работы.

Из-за своих положительных качеств экран IPS завоевал популярность среди пользователей и высокий рейтинг на рынке дисплеев.

Недостатки IPS матриц

Данный экран обладает следующими минусами:

1. Небольшая степень контрастности. Особенно сильно это будет заметно во время преобладания черного цвета. Эта особенность создается из-за того, что пиксели матрицы не прекращают работу независимо друг от друга.
   Поэтому вместо черного цвета появляется сероватый оттенок. Также происходит и с другими пикселями — уровень контрастности слабый.
2. Маленькая скорость отклика. Этот недостаток не проявляется при взаимодействии с основными задачами, но его можно заместить при выполнении работ с VR-контентом. Это проявится и в небольшой частоте при смене кадров, и в меньшей точности картинки.
3. Увеличенные терминалы. Для того чтобы поместить в дисплей все компоненты производителю требуется уменьшить тонкость технологии, что скажется на толщине экрана.

Эти недостатки не слишком затрудняют работу с устройством, а многие пользователи вообще не придают им значения.

LTPS-экран — описание технологии

Аббревиатуру расшифровывают как Low Temperature Poly Silicon, что в переводе на русский язык означает низкотемпературный поликристаллический кремний.

С помощью этой технологии аморфный кремний можно перевести в поликристаллический вид не используя при этом большие перепады температур, которые могут причинить вред стеклянной подложке. При этом процессе используется эксимерный лазер. Уровень температуры при этом не выходит за границу в 400 градусов.

В итоге производятся управляющие части, которые обладают не только повышенной скоростью, но и меньшими размерами. Из-за этого плотность пикселей дисплея увеличена, а потребление заряда батареи снижена.

Кроме повышенной скорости, новая технология способна формировать интегральные схемы. Это происходит в рамке единого цикла работы и позволяет избавиться от лишних проводников и контактов, что уменьшает площадь управляющих частей. Также это увеличивает надежность системы.

LTPS панели составляют почти 40% от рынка матрицы, при этом теснят многие аналогичные экраны. Это обусловлено положительными характеристиками дисплея, которые отвечают требованиям пользователей.

Плюсы и минусы дисплеев LTPS

Дисплеи LTPS обладают следующими положительными и отрицательными сторонами.

Преимущества LTPS-матриц

Производители матрицы устранили минусы, которыми обладают ЖК-экраны и позаботились об особенностях панели:

1. Свечение пикселей отдельно друг от друга. У этих экранов каждый кристалл управляется независимо от других частей и при этом представляет собой источник света. При отображении смешанных цветов пиксель может выдать повышенную степень яркости, а при воспроизведении темного цвета кристалл перестает светиться.
   Поэтому подобные дисплеи показывают улучшенную контрастность и степень черного тона.
2. Быстрая реакция. На светодиодной матрице быстрота отклика кристалла гораздо выше, чем у аналогичных моделей. Панели способны показывать динамичное изображение с повышенной частотой смены кадров. При этом картинка становится более гладкой. Это преимущество при работе с играми и VR.
3. Энергия потребления снижается при демонстрации темных оттенков. Так как каждый пиксель отображает свет независимо от других, его цвет зависит от яркости. Поэтому при демонстрации темного цвета панели будут потреблять меньше заряда батареи. Однако, при отображении светлых оттенков LTPS-матрица будет расходовать больше энергии.
4. Небольшая толщина. Дисплей не оснащен слоем, который рассеивает лучи подсветки на жидкие кристаллы. Поэтому панель имеет малую толщину. Благодаря этому размеры телефона можно уменьшить, а надежность и емкость батареи оставить прежними или увеличить.

Устранение минусов позволило матрице завоевать популярность среди пользователей.

Недостатки LTPS матриц

Дисплеи обладают следующими минусами:

1. Синева экрана. Приобретая устройство с LTPS экраном, следует сделать выбор между голубизной светлых оттенков и широтно-импульсивной регулировкой степени яркости. Это происходит из-за того, что синие кристаллы при постоянном свечении чувствуются сильнее, чем зеленые и красные пиксели.
   Это исправляется при помощи ШИМ-регулировки, но тогда будет другой дефект. При максимальном уровне яркости дисплея частота фиксации достигает 250 Гц. Данный показатель не влияет на глаза и располагается на границе восприятия. При этом снижение степени подсветки приведет к уменьшению частоты ШИМ.В результате на небольших уровнях мерцания частота будет равняться 60 Гц, что приведет перенапряжению глаз.
2. Выгорание синего цвета. Проблема заключается в синих светодиодах. Они служат несколько меньше, чем зеленые или красные светодиоды, поэтому через определенный период времени произойдет искажение передачи света. Экран будет желтеть, а баланс белого сдвинется в сторону теплых оттенков. Цветопередача ухудшится.
3. Эффект памяти. Так как пиксели выгорают, места на дисплее, отображающие статичное изображение, например часы или значок сети, с течением времени будут терять свою яркость. Из-за этого элемент не будет отображаться на экране.
4. PenTile. Данная система не является основным минусом матрицы, однако доставляет некоторые неудобства пользователям.

Структура PenTile содержит в себе разное количество синих, красных и зеленых пикселей. Эту систему используют, чтобы компенсировать недостаток синих пикселей при их выгорании. Но при использовании есть явный минус — четкость изображения снижается, особенно это заметно в VR-гарнитуре.

Большинство недостатков LTPS дисплеев можно свести к одному – ухудшение синего цвета. Многие пользователи просто не обращают на это внимание, прекрасно управляясь с этой матрицей.

Что лучше LTPS или IPS2

Прежде чем перейти к определению лучшей матрицы, требуется узнать, какие между ними сходства и различия.

Общие черты

Дисплеи сделаны из кремния. Именно из этого вещества делают жидкие кристаллы, которые меняют положение согласно управляющему электроду. Изготовители выбрали кремний, так как он имеет следующие полезные признаки:

• рабочая температура достигает 200 градусов;
• материал хорошо переносит холод;
• если добавить некоторые примеси, он будет проводить ток;
• материал прост в обработке;
• в природе кремний имеется в больших количествах, чем другие полупроводники.

Обе матрицы имеют большой угол обзора. Дисплей помогает пользователю с комфортом расположиться перед телевизором, компьютером или телефоном, разглядывая изображение.

Похожее строение. Обе технологии сделаны почти по одному принципу, в их состав входят фильтры, кристаллы, светодиоды и электроды.

Различия

Матрицы имеют разное количество элементов. Компаниям важно, как изготовляются дисплеи, поэтому стремятся к максимальному упрощению процесса. Именно поэтому при изготовлении учитываются количество всех частей технологии.

Схемы IPS дисплея находятся на верхней части экрана. От них идет 4 000 контактов для объединения с драйвером. У LTPS некоторые схемы расположены непосредственно на стекле, поэтому количество контактов меньше на 200. Благодаря этому производить их стало легче.

Уменьшение числа контактов привело к уменьшению габаритов панели. Это увеличило способы применения дисплея.

Разные скорости отклика. У LTPS реакция в 2 раза превышает отклик IPS. Происходит это за счет более простого устройства и большей динамичности электронов.

Различающиеся цены. Дисплей LTPS больше подвержен обработке, чем IPS. Благодаря этому увеличивается его чувствительность. Кроме того, на цену влияет количество контактов, и вынос некоторых схем прямо на стекло.

Какую технологию выбрать

Недостатки и дефекты IPS исправлены в модели LTPS. Они проще, быстрее и удобнее. При этом подобные дисплеи потребляют меньшее количество заряда батареи. Их стоимость начинается от 5 000 рублей.

IPS экраны по некоторым параметрам уступают LTPS, но это не означает, что ими нельзя пользоваться. Эти панели имеют большее разрешение и лучшую цветовую настройку. При этом их стоимость начинается от 1 500 рублей.

Матрицы практически не имеют различий, кроме стоимости.

Что такое LTPS TFT ЖКИ?

LTPS (низкотемпературная поликремневая) технология — это новейший производственный процесс изготовления TFT ЖКИ. В этой технологии используется лазерный отжиг, который позволяет производить кристаллизацию кремниевой пленки при температуре менее 400°C.

Поликристаллический кремний — материал на основе кремния, который содержит множество кристаллов кремния размером от 0.1 до нескольких микрон. При производстве полупроводников поликристаллический кремний обычно изготавливается при помощи LPCVD (Low Pressure Chemical Vapor Deposition — химическое осаждение при низком давлении из газообразной фазы), а затем отжигается при температуре более 900 C. Это так называемый SPC (Solid Phase Crystallization — кристаллизация твердой фазы) метод. Очевидно, что такой метод не может быть применен при производстве индикаторных панелей, так как температура плавления стекла порядка 650 C. Поэтому LTPS технология — новая технология, предназначенная для производства ЖКИ панелей.

На приведенном ниже рисунке показаны структуры однокристального, аморфного и поликристаллического кремния.

Теперь рассмотрим несколько методов формирования LTPS пленки на стеклянной или пластиковой подложке, которые используются в настоящее время:

1. MIC ( Metal Induced Crystallization — кристаллизация, вызываемая металлом ): Это разновидность SPC метода, но, по сравнению с обычным SPC методом, он позволяет получить поликристаллический кремний при более низкой температуре (приблизительно 500 — 600 C). Достигается это за счет металлизации пленки перед отжигом. Металл позволяет снизить энергию, необходимую для активизации процесса кристаллизации.

2. Cat-CVD: При этом методе осаждается уже поликристаллическая пленка, которая в дальнейшем не подвергается термической обработке (отжигу). В настоящее время уже имеется возможность выполнять осаждение при температуре ниже 300C. Однако, механизм выращивания при каталитическом взаимодействии приводит к растрескиванию смеси SiH4-H2.

3. Лазерный отжиг: Это — самый популярный метод, используемый в настоящее время. В качестве источника энергии используется эксимерный лазер. Он нагревает и расплавляет a-Si с низким содержанием водорода. После этого кремний повторно кристаллизуется в виде поликристаллической пленки.

Подготовка LTPS пленки очевидно более сложна, чем a-Si пленки, но LTPS TFT имеют в 100 раз большую надежность, чем тонкопленочные транзисторы, изготовленные по a-Si технологии, а кроме того LTPS технология позволяет на стеклянной подложке изготавливать в едином цикле и КМОП интегральные схемы. p-Si технология имеет следующие основные преимущества по сравнению с a-Si технологией:

1. Обеспечивает возможность изготовления на стеклянной подложке в едином технологическом цикле интегральные схемы драйверов, что позволяет уменьшить необходимое количество периферийных устройств и стоимость.

2. Более высокий апертурный коэффициент: более высокая подвижность носителей означает, что можно обеспечить требуемое время заряда пикселя при помощи меньшего тонкопленочного транзистора. Это ведет к тому, что большая площадь элемента может быть задействована под область пропускания света.

3. Носитель для OLED: Более высокая подвижность носителей означает, что тока питания вполне достаточно для управления OLED приборами.

4. Компактность модуля: За счет наличия встроенного драйвера требуется меньшая площадь печатной платы для схемы управления.

Характеристики получаемых таким образом TFT ЖКИ будут рассмотрены ниже, а пока рассмотрим основные аспекты LTPS технологии.

Лазерный отжиг

При лазерном отжиге кристаллизация a-Si пленки происходит уже при температуре менее 400°C. На рисунке показана структура a-Si до лазерного отжига и структура p-Si, полученная уже после лазерного отжига.

Подвижность электронов

Подвижность электронов в тонкопленочных транзисторах (TFT), изготовленных по технологи LTPS достигает ~200 см2/В*s, что намного выше, чем у транзисторов a-Si технологии (всего ~0.5 см2/В*s). Повышенная подвижность электронов позволяет увеличить степень интеграции формируемой на подложке ЖКИ интегральной схемы, а так же уменьшить размеры самого тонкопленочного транзистора.

Приведенный ниже рисунок упрощенно показывает к чему приводит повышенная подвижность электронов.

Апертурный коэффициент

Апертурный коэффициент — это отношение полезной площади ячейки к ее полной площади. Так как тонкопленочный транзистор LTPS ЖКИ имеет намного меньший размер, чем транзистор ЖКИ, изготовленного по a-Si технологии, то полезная площадь ячейки, а, следовательно, и апертурный коэффициент, такого ЖКИ будет выше. Как известно, при всех равных параметрах яркость ячейки с большим апертурным коэффициентом будет больше!

На приведенном ниже рисунке можно видеть, что эффективная площадь LTPS TFT больше, чем у тонкопленочного транзистора, изготовленного по a-Si технологии.

Встроенные драйверы

LTPS технология позволяет в едином цикле формировать непосредственно на подложке ЖКИ и интегральные схемы драйверов. Это позволяет существенно снизить количество необходимых внешних контактов и уменьшить размеры самой подложки. Это ведет к тому, что требуемая надежность устройства может быть достигнута при меньших затратах, а следовательно стоимость всего изделия также будет ниже.

На приведенном ниже рисунке упрощенно показаны ЖКИ, изготовленный по a-Si технологии и ЖКИ с интегрированным драйвером, изготовленный по LTPS технологии,. Как видно, количество контактов и площадь подложки у первого намного больше.

Характеристики LTPS технологии:

• Более высокая реакция электронов
• Меньшее количество соединений и элементов
• Низкое потребление
• Возможность интеграции на подложке интегральных схем драйверов

Производство LTPS TFT ЖКИ

На приведенном ниже рисунке показана структурная схема производства LTPS TFT ЖКИ.

Главная — Микросхемы — DOC — ЖКИ — Источники питания — Электромеханика — Интерфейсы — Программы — Применения — Статьи