Ltpo экран в каких смартфонах
Поэтому производители все больше уделяют внимания разработке новых матриц, используя самые современные технологии для достижения максимальных значений яркости и контрастности, цветопередачи, разрешения и частоты обновления.
Фото: презентация Apple Watch Series 5 – первых смарт-часов компании, где LTPO-матрица стала действительно полезной. Ранее технологию применили в Apple Watch Series 4, где она не была полноценно использована.Сегодня в топовом сегменте устройств доминируют OLED-матрицы. Производители утверждают, что они превосходят по части энергоэффективности LCD/LED-решения, но на практике с включенным темным режимом OLED выигрывают совсем мало, экономя 5−10% заряда батареи вместо обещанных 50%. Значит ли это, что развитие экранов носимой электроники остановилось и ничего нового нам не предложат? На самом деле — нет, поскольку производители дисплеев начинают массово переходить с LTPS на LTPO технологию изготовления матриц. Что это за метод изготовления экранов и в чем заключаются его преимущества, мы разберемся в сегодняшнем материале.
Что такое LTPS-экран
Сначала немного разберемся с текущей технологией производства матриц для экранов носимых гаджетов. Большая часть современных OLED-дисплеев изготавливается по методу Low Temperature Poly Silicon (LTPS) или «низкотемпературный поликристаллический кремний». Сама технология представляет собой изготовление кремниевых тонкопленочных транзисторов, управляющих матрицей, методом лазерного отжига. Проще говоря, лазерное излучение превращает молекулы кремния в кристаллическую решетку, выполняющую роль полупроводника в транзисторах. Такие транзисторы применяются не только в OLED-экранах, но и в LCD-дисплеях.
Процесс изготовления LTPS включает в себя множество нюансов, но самым главным является температурный режим, напрямую влияющий на получение кремния с определенным размером кристаллов. Благодаря этому производители дисплеев могут увеличивать разрешение матриц и снижать энергопотребление, но это накладывает и определенные ограничения. Самым главным минусом является невозможность поднятия частоты обновления экрана выше 60 Гц без использования специальных чипов ввиду медленно оттока электрической энергии с транзистора. В свою очередь чипы позволяют решить эту задачу и дают возможность повысить частоту обновления до 120 Гц, однако расплачиваться приходится повышенным энергопотреблением. Очевидно, что на долгосрочную перспективу такой «костыль» претендовать не может, а потому пару лет назад начала внедряться новая технология — LTPO.
LTPO-дисплеи — в чем преимущества?
LTPO — это Low Temperature Polycrystalline Oxid или «низкотемпературный поликристаллический оксид». Разработка основана на предыдущей LTPS с внедрением тонкопленочных транзисторов, основанных на технологии IGZO (Indium gallium zinc oxide). Это специальный сплав, состоящий из оксида Индия, Галлия и Цинка. Проще говоря, LTPO берет лучшее от обеих разработок, что позволяет ей существенно снизить энергопотребление благодаря поддержке динамической частоты обновления.
Почему динамическая частота обновления крайне важна
Как мы уже отметили, LTPS может работать только в одном режиме: 60−90−120 Гц в зависимости от возможностей аппарата. Если при обычном использовании на смартфонах это не столь критично и всегда можно вернуться на стандартные 60 Гц для экономии энергии, потеряв в плавности, то в прочих случаях фиксированная частота идет только во вред. Например, даже для отображения служебной информации в режиме Always on Display экран все равно обновляет изображение 60, 90 или 120 раз в секунду, хотя такие показатели AOD вовсе не требует. Ещё интереснее ситуация с носимой электроникой по типу умных часов, где емкость аккумулятора небольшая и для фонового режима работы экрана такая высокая герцовка вредна из-за серьезного энергопотребления.
Поэтому производители и решились на создание LTPO-экранов, частота обновления которых может варьироваться от 1 Гц до 120 Гц, причем делается все это в адаптивном режиме, что не требует ручного переключения в настройках. Фантастика? Как бы не так — LTPO-матрицы уже активно применяются в дисплеях носимых электронных гаджетов, и начала это дело компания Apple еще 2 года назад с выпуском Apple Watch Series 4 (полноценно функция заработала только в Series 5). LTPO для умных часов компании выпускала LG, и без поддержки самой Apple тогда не обошлось, но за пределы смарт-часов южнокорейскому бренду так выйти и не удалось.
Первым же смартфоном с LTPO стал Galaxy Note 20, правда Samsung ввиду патентных ограничений называет свою разработку HOP или «гибридный поликристаллический оксид». По словам представителей бренда, новая технология производства экранов позволяет экономить до 22% заряда АКБ при работе в смешанном режиме (игры с повышенной герцовкой до 120 Гц, листание лент социальных сетей 60 Гц и AOD с частотой 1 Гц). В то же время, если пользователь в основном читает и просматривает статический контент, то экономия энергии может достигать солидных 60%.
LTPO-дисплеи появились на рынке носимых устройств сравнительно недавно, но уже показали свою пригодность. Это одна из интереснейших разработок в сфере дисплеев за последнее время, способная разрешить некоторые проблемы. Такие экраны уже ставят в Apple Watch, начиная с 4-й модели, флагманы Samsung Galaxy S21 и OnePlus 9 Pro. Согласно слухам, эти продвинутые дисплеи появятся ещё и в iPhone 13.
Чем они так интересны, и почему производители обратили внимание на эту технологию?
Содержание
Что такое LTPO-дисплей
Если кратко: LTPO — это тип дисплеев c поддержкой динамической частоты обновления: вместо постоянных 120 Гц может быть хоть 60, хоть 1 Гц.
Если подробнеe
Подавляющее большинство современных OLED-экранов выполнено по технологии LTPS (Low Temperature Poly Silicon), что переводится как «низкотемпературный поликристаллический кремний». Если вдаваться в технические детали, то этот метод отличается тем, что кремниевые тонкоплёночные транзисторы для управления матрицей создаются способом лазерного отжига — молекулы кремния трансформируются в кристаллическую структуру под действием лазерного излучения. Что это даёт на практике?
Технология LTPS позволила снизить энергопотребление дисплеев и при этом повысить их частоту до 90 или 120 Гц. Но частота на таких дисплеях зафиксирована и не может динамически изменяться. Это плохо отражается на автономности устройств. Например, 120 Гц будут даже в режиме Always-On-Display или при просмотре документов. Как можно догадаться, это не очень эффективно.
На помощь приходит технология LTPO, которая расшифровывается как Low-Temperature Polycrystalline Oxide или «низкотемпературный поликристаллический оксид». Это всё тот же LTPS, но вдобавок к нему в структуре дисплея внедряются тонкоплёночные транзисторы на основе IGZO — специального материала, в состав которого входят индий, галлий, цинк и кислород. LTPO объединяет преимущества двух типов траннзисторов.
Всё это позволяет создавать дисплеи с динамической частотой обновления и более низким относительно LTPS-экранов энергопотреблением.
Чем LTPO-дисплеи полезны для потребителей
OLED-дисплеи энергоэффективнее обычных IPS-собратьев. Это одна из причин, по которой первый тип активно захватывает рынок. Несмотря на это, экраны всё ещё являются самым прожорливым компонентом в носимой электронике, поэтому производители разными способами пытаются решить эту проблему.
Главное преимущество LTPO-дисплеев — переменная частота. Такое достижение позволяет значительно увеличить автономность девайсов. Так, в режиме Always-On-Display частота экрана может быть на уровне 1 Гц (всего одно действие за секунду), во время простых задач повышаться до 60 или 90 Гц, а в играх достигать 120 Гц или выше.
Как я говорил ранее, Apple начала применять эту технологию в Apple Watch Series 4. Но настоящие достоинства такого решения проявились только с выпуском Apple Watch Series 5, в которых мог быть постоянно включенный дисплей. Именно в таком режиме часы понижают частоту с 60 до 1 Гц, что помогает им оставаться заряженными дольше — идеальная демонстрация возможностей LTPO.
Дисплеи, выполненные по технологии LPTO, ещё и сами по себе довольно энергоэффективные — разница между ними и LTPS-экранами составляет 10-15%. Это возможно за счёт того, что меньше энергии требуется для переключения транзисторов.
Серьёзный недостаток технологии — пока что LTPO-дисплеи дорогие в производстве, поэтому сейчас они устанавливаются только во флагманские устройства.
Разве не было бы замечательно, если бы мы могли сделать смартфоны более энергоэффективными и получить больше пользы от одной зарядки? Именно эта идея лежит в основе технологии отображения LTPO, используемой Apple и Samsung. Вот чего ожидать от сенсорных экранов завтрашнего дня.
Что такое дисплей LTPO
LTPO означает низкотемпературный поликристаллический оксид и относится к особому типу технологии, применяемой в OLED-дисплеях. OLED означает органический светоизлучающий диод, уникальный тип самоизлучающего дисплея, который можно найти во всем, от умных часов до смартфонов и больших потребительских дисплеев.
OLED-дисплеи обычно используют низкотемпературный поликристаллический кремний (LTPS) в качестве тонкопленочных транзисторов (TFT), составляющих объединительную панель дисплея. Используя как LTPS, так и оксид индия, галлия, цинка (IGZO), Apple может использовать комбинацию технологий LTPS и LTPO, чтобы предложить новые преимущества при сохранении жизнеспособности производства.
Все это делается с целью создания дисплеев с различной частотой обновления. Apple использовала эту технологию в Apple Watch Series 4, но настоящих преимуществ не было до выпуска Apple Watch Series 5 с постоянно включенным дисплеем.
Какие преимущества приносит LTPO
Дисплей Вашего смартфона потребляет больше энергии, чем любой другой компонент. Хотя OLED-экраны более эффективны, чем их ЖК-аналоги, они по-прежнему потребляют значительную часть времени автономной работы по сравнению с другими компонентами, такими как Wi-Fi и Bluetooth.
Основное преимущество LTPO заключается в снижении этого энергопотребления за счет изменения частоты обновления. Именно так Apple смогла создать Apple Watch Series 5 (и его преемника). Последние носимые устройства Apple оснащены постоянно включенными дисплеями, сохраняя при этом время автономной работы в течение всего дня.
Термин «частота обновления» означает количество обновлений дисплея в секунду, измеряемое в герцах (Гц). В большинстве смартфонов используются дисплеи с частотой 60Гц, хотя доступны модели с частотой 120Гц (и сама Apple производит iPad «ProMotion», который использует более высокую частоту обновления).
Более высокая частота обновления обеспечивает более отзывчивый и плавный пользовательский интерфейс за счет экономии энергии. Изменяя частоту обновления до 1Гц (по сути, один кадр в секунду) в соответствии с новейшими носимыми устройствами Apple, можно сэкономить энергию, поскольку дисплей делает меньше запросов для изменения содержания на экране.
Например, когда Ваш телефон получает уведомление, он загорается, чтобы уведомить Вас. В этот период на экране вряд ли будут какие-либо движущиеся объекты. Уменьшение частоты обновления ни в коей мере не ухудшает пользовательский опыт. Когда Вы берете телефон в руки, чтобы проверить уведомление, частоту обновления можно восстановить до частоты, более подходящей для общего использования.
Эта технология может использоваться динамически во всей операционной системе. Например, если на Вашем устройстве отображается экран «Сейчас исполняется» для подкаста или музыки, частота обновления дисплея может быть значительно снижена. Теоретически игры, в которых используется высокая частота кадров, могут «запросить» использование полной частоты 120Гц, если Apple предоставит для этого средства.
Поскольку у Apple очень жесткие отношения с точки зрения тщательно подобранного пользовательского опыта, компания может применять более эффективную частоту обновления в определенных обстоятельствах, например, при просмотре экрана блокировки или видеозвонка. Камеры Apple FaceID уже могут определить, когда Вы смотрите на экран, поэтому можно даже уменьшить частоту обновления, когда операционная система видит, что никто не смотрит.
Какие устройства используют дисплеи LTPO
Первым устройством, действительно использующим преимущества LTPO, были Apple Watch Series 5. Умные часы произвели фурор, когда компания объявила о технологии «всегда включенного» дисплея с частотой обновления, которая может доходить до 1Гц.
Между тем, дисплеи LTPO, в которых используется технология Samsung HOP, уже существуют. Эти дисплеи были ограничены флагманскими устройствами, такими как Samsung Galaxy Note 20 Ultra и Galaxy S21 Ultra. Проведенный Anandtech анализ дисплея, использованного в S21 Ultra, показал «значительное повышение эффективности» с точки зрения энергопотребления.
Еще один шаг вперед
Технология LTPO представляет собой еще один шаг вперед для портативных устройств, таких как смартфоны и носимые устройства. Эти улучшения не сразу заметны с точки зрения заметного улучшения качества отображения, но вместо этого обеспечивают повышение эффективности, которое должно помочь продлить срок службы батареи.
Насколько широко распространятся дисплеи LTPO, еще неизвестно. В настоящее время они предназначены для устройств высокого класса, которые используют более высокую частоту обновления, поэтому не удивляйтесь, увидев их в скором времени во флагманских iPhone и носимых устройствах.
Что касается экранов смартфонов, мы привыкли к биполярному разделению: ЖК-дисплей e OLED. Это две макрокатегории, в которые затем попадают различные наименования: IPS, AMOLED, Super AMOLED и так далее. Если оставить в стороне эти аббревиатуры, всем станет ясно, что технология OLED становится все более распространенной в мире телефонии. Причин в основном две: визуальное качество, но, прежде всего, потребление энергии. Хотя отличный ЖК-дисплей может не уступать по качеству OLED, этого нельзя сказать о влиянии на батарею. Экран OLED может воспроизводить абсолютный черный цвет благодаря способности отключать свои органические пиксели при всем уважении к автономности.
Вот как работает LTPO и каковы преимущества дисплеев
Сказав это, давайте сосредоточимся на мире OLED и на том, как он изменится к лучшему благодаря появлению технологий отображения. LTPO. Этот акроним означает аббревиатуру Низкотемпературный поликристаллический оксид, по сути, новый наклон уже известного LTPS, где "S«Стенды для»кремний ". Многие экраны на рынке основаны на технологии LTPS, полупроводниковой, которая позволила эволюционировать экранам OLED. Его реализация означала, что панели TFT (Тонкопленочный транзистор), из которого они состоят, могут получать необходимое количество электрического тока, но при этом оставаться компактными и тонкими.
Однако этот метод вступил в противоречие с аргументом о «частоте обновления», который преобладает на рынке смартфонов. Чтобы экран LTPS имел высокую частоту обновления, необходимо увеличить скорость зарядки конденсатора, размещенного внутри компонента TFT. Однако при этом материал LTPS необходимо постоянно загружать, чтобы предотвратить возможные потери. Следствием этого является то, что OLED-экраны LTPS не могут вращаться на низкой частоте.
Тогда в чем проблема? До сих пор было много разговоров о смартфонах на 90, 120, 144 Гц и так далее, но вы должны быть очень осторожны. энергопотребление. Наличие дисплея с частотой 144 Гц означает, что батарея прослужит намного меньше, чем обычно, поскольку дисплей требует большей мощности. До сих пор мы видели «гибридные» системы, в которых программное обеспечение допускает автоматическую или ручную настройку, которая колеблется между 60 и 90/120/144 Гц, но этих шагов недостаточно для оптимальной настройки для экономии заряда батареи. Не говоря уже о том, что получить OLED-экран LTPS с высокой частотой обновления и высоким разрешением очень сложно.
В чем преимущества технологии LTPO?
И здесь появляются дисплеи LTPO, практически смесь существующих технологий. В этом типе экранов схемы переключателей унаследованы от LTPS, а компонент TFT из тех IGZO (Оксид индия, галлия, цинка). Эта новая структура позволяет экрану использовать преимущества двух технологий. Этот IGZO имеет лучшую подвижность электронов за счет миниатюризации экранов, но без ущерба для разрешения или диагонали.
Кроме того, он имеет лучший энергетический баланс: согласно отраслевым исследованиям, дисплей LTPO может экономия от 5% до 15% заряда батареи по сравнению с традиционным LTPS. Смесь, которая соответствует вышеупомянутой концепции высокой частоты обновления, но улучшает ее. С появлением этих экранов, по сути, мы начинаем говорить о переменная частота обновления, незаменимый элемент, чтобы не сильно повлиять на потребление. Вместо того, чтобы варьироваться только между 60, 90 и 120 Гц, дисплей этого типа может, например, отображать от 10 до 120 Гц. Это переключение частоты происходит автоматически, когда система подстраивается под то, что мы видим на экране.
Какие смартфоны оснащены дисплеем LTPO?
Как вы понимаете, дисплеи LTPO более дороги и сложны в производстве, поэтому их выпуск в 2021 году будет ограничен. Но уже есть несколько моделей, которые могут похвастаться одной, и это следующие:
- Apple
- iPhone 13 Pro, iPhone 13 Pro Max
- Leitz Phone 1
- OnePlus 9 Pro
- OPPO Find X3, Найти X3 Pro
- Samsung Galaxy Note 20 Ultra, Galaxy S21 Ultra, Galaxy Z Fold 2, Galaxy Z Fold 3, Galaxy Z Flip 3
- Sharp Aquos R6
- iQOO 8 Pro
Эти другие, однако, являются смартфонами с экраном LTPO, запланированными на будущее:
Читайте также: