Как разобраться в обозначении дисплеев для мониторов, телевизоров и мониторов. В качестве примера рассмотрим светодиодные матрицы для телевизоров: LED VA (SPVA)

• LED — технология ЖК-дисплеев с подсветкой светодиодами
• VA — технология производства
• SPVA — модификация технологии

Типы дисплеев для телевизоров, мониторов, телефонов

Существует всего четыре типа экранов для телевизоров, мониторов и телефонов:

Электронно-лучевые трубки: электровакуумный прибор со слоем люминофора. Под воздействием электрических импульсов на нем появлялось изображение. Я не буду вдаваться в описание технологии. Существенным недостатком был размер и вес; примерно до 2005 года все телевизоры и мониторы имели такие экраны. Сейчас это устаревшая технология.

Плазменные панели: появились в 2005 году; экран состоял из ячеек, заполненных специальными газами, и газ начинал светиться под воздействием электрического тока. На тот момент это была передовая технология; можно было создавать плоские, большие экраны; недостатком был большой вес и постепенное выгорание из-за изменения состава газа. Такие экраны выпускались до 2014 года. Сейчас это также устаревшая технология.

ЖК (светодиодные) экраны: Эти дисплеи широко используются с 2005 года в телевизорах и мониторах. Чуть раньше такие экраны начали использовать в телефонах. Технология основана на том, что имеется слой подсветки, а перед ним — матрица с пикселями. Пиксели поворачиваются в ячейке; в зависимости от угла поворота меняется пропускная способность светового потока и поляризация кристалла. Первоначально подсветка экрана была ламповой; в начале 2010 года лампы были заменены светодиодами; теперь все экраны принято называть светодиодными, а не ЖК.

OLED-дисплеи: новейшая технология, первые успешные OLED-телевизоры появились в 2017 году. С каждым годом все больше телевизоров, мониторов и телефонов оснащаются такими экранами.

В этой статье я хочу рассказать о типах экранов более подробно; например, экраны LED и OLED имеют несколько технологий производства, и каждая технология имеет несколько модификаций. 

Типы светодиодных экранов

Светодиодные дисплеи бывают нескольких типов; они отличаются технологией изготовления. Это важно, поскольку от этого зависит качество изображения. Вот краткая информация о том, что отображается на дисплее в зависимости от технологии производства.

• TN (Twisted Nematic) — один из первых дисплеев и худший по своим параметрам, устанавливаемый в устройствах низкого класса. В настоящее время в телевизорах не используется.
• VA (Vertical Alignment) — тип дисплея довольно широко используется; преимуществом является довольно хороший черный цвет; недостатком — небольшое изменение контрастности под углами, особенно вертикально.
• IPS (In-Plane Switching) — дисплеи, изготовленные по этой технологии, обладают повышенной яркостью и контрастностью, но имеют недостаток в виде плохого черного цвета.

На рисунке видно, как будет меняться качество изображения на разных типах панелей.

Панель TN (TN+пленка)

Первая TFT-панель, TN, сегодня часто встречается в бюджетных устройствах и часто используется в качестве интерактивной панели или в промышленном секторе, где не требуется высокое качество цвета или большие углы обзора. Изначально производились экраны TN, но для улучшения цвета в них добавлялся цветовой фильтр, что привело к появлению экранов TN+film. Хотя сейчас все производимые экраны — это TN+film, их по-прежнему принято называть TN в силу привычки. TN+film редко используется в мониторах и телевизорах из-за низкого качества изображения.

Разработчики технологии панелей IPS

Панели IPS разрабатывались различными компаниями, в результате чего появилось множество модификаций. Хотя большинство дисплеев сегодня производится в Китае, важно отметить, что китайские компании не были создателями этой технологии. Напротив, заводы по производству экранов строились в основном в Китае из-за дешевой рабочей силы.

Список технологий IPS по компаниям

• IPS — коммутация в плоскости (Hitachi)
• PLS — переключение с плоскости на линию (Samsung)
• AD-PLS — Advanced PLS (Samsung)
• S-IPS — Super IPS (NEC, LG.Display)
• E-IPS, AS-IPS — Enhanced и Advanced Super IPS (Hitachi)
• H-IPS — горизонтальная IPS (LG.Display)
• e-IPS (LG.Display)
• UH-IPS и H2-IPS (LG.Display)
• S-IPS II (LG.Display)
• p-IPS — Performance IPS (NEC)
• AH-IPS — Advanced High Performance IPS (LG.Display)
• AHVA — Advanced Hyper-Viewing Angle (AU Optronics)

IPS-панели и их модификации

• IPS — технология TFT-экранов, разработанная компанией Hitachi в 1996 году в качестве альтернативы TN-дисплеям, может похвастаться широкими углами обзора, глубоким черным цветом и хорошей цветопередачей. Однако одним из ее недостатков является длительное время отклика, что делает ее непригодной для игр.
• PLS — (Plane-к-Line Switching) Samsung, время отклика 4 мс (GTG). GTG (от серого к серому) — это время изменения яркости пикселя от минимальной до максимальной яркости. Данная модификация IPS имела более широкие углы обзора без потери яркости. Общая яркость дисплея также была увеличена.
• AD-PLS — та же панель PLS, Samsung немного изменила технологию производства, как говорят многие эксперты, это просто реклама.
• S-IPS — Super IPS — это более продвинутая версия технологии IPS, которая была разработана для улучшения времени отклика. Она была разработана специально для использования в мониторах, которые часто используются для игр и требуют быстрого времени отклика.
• S-IPS II — следующее поколение панелей S — IPS, в этой версии снижено энергопотребление.
• E-IPS, AS-IPS — улучшенный и усовершенствованный Super IPS, разработка (Hitachi) — одно из усовершенствований технологии IPS, в этой версии увеличена яркость дисплея и уменьшено время отклика.
• H-IPS — Horizontal IPS, (LG.Display) При таком типе матрицы пиксели расположены горизонтально. улучшенная цветопередача и контрастность. Более половины современных IPS-панелей имеют горизонтальное расположение пикселей.
• e-IPS — (LG.Display) Еще одно усовершенствование производственных процессов, направленное на снижение производственных затрат. Его недостатком является несколько меньший угол обзора, хотя для большинства зрителей это обычно незаметно.
• UH-IPS и H2-IPS — второе поколение H-IPS, повышенная яркость панели.
• p-IPS — Это тот же H-IPS, но разработанный компанией NEC.
• AH-IPS — модификация для дисплеев высокого разрешения (UHD), аналог H-IPS.
• AHVA — Advanced Hyper-Viewing Angle — это обозначение, присвоенное дисплеям компанией (AU Optronics), образованной в результате слияния Acer Display Technology и подразделения по производству экранов BenQ Corporation.

VA — Vertical Alignment panel

PVA — Patterned Vertical Alignment panel (Samsung)

Матрицы PVA от Samsung обладают хорошей контрастностью, но имеют несколько недостатков; главный из них — потеря контрастности при просмотре под углом, особенно вертикально. Но их главное преимущество — довольно хороший черный цвет по сравнению с IPS.

Технология производства таких экранов со временем усовершенствовалась, можно встретить модификации дисплеев PVA.

• S-PVA — супер PVA дисплей с пониженным энергопотреблением, второе поколение PVA дисплеев.
• cPVA — упрощенная технология производства по качеству изображения хуже, чем у S — PVA. Бюджетный дисплей для недорогих устройств.
• A-PVA — Advanced PVA не претерпел абсолютно никаких существенных изменений. Скорее всего, это маркетинг для лучшего продвижения мониторов.
• SVA — Попытка увеличить количество производимых названий дисплеев сделана исключительно в маркетинговых целях. Чтобы объяснить, что в то время многие компании разрабатывали дисплеи, а сами дисплеи не могли предложить четких различий; на самом деле существовало не более десяти фабрик по производству дисплеев. Тогда и было придумано множество названий, чтобы новая модель монитора выделялась на фоне предыдущей.

Другие производители панелей VA

Технология TFT-дисплеев (VA) была разработана в 1996 году компанией Fujitsu в качестве альтернативы TN-матрицам. Экраны, произведенные по этой технологии в то время, имели недостатки, такие как более длительное время отклика и малые углы обзора, но у них были гораздо лучшие цветовые характеристики. В настоящее время эти дисплеи получили множество усовершенствований; они имеют малое время отклика и высокую частоту — 144 Гц и выше.

• MVA — Multi Vertical Alignment (Fujitsu) Разработка Fujitsu, использующая ноу-хау японской корпорации. Она имеет некоторые отличия в производстве по сравнению с PVA от Samsung.
• P-MVA (Premium MVA), S-MVA (Super MVA) — следующее поколение дисплеев MPVA имеет несколько улучшенную цветопередачу и контрастность.
• AMVA — В новом поколении дисплеев инженеры уменьшили время отклика, а также улучшили цветопередачу.

Дисплеи QLED (квантовые точки)

Ведущим разработчиком этой технологии была компания Samsung. Но в 2022 году заводы по производству светодиодных экранов были проданы китайской компании TCL. Samsung решила заняться технологией OLED. QLED — это тот же светодиодный экран, обычно выполненный по технологии VA. Такие дисплеи появились в 2017 году, при этом используется стандартная технология производства, но материалы, из которых сделаны пиксели, новые.

Кристаллы (в пикселях) изготовлены из материалов высокой чистоты. Имеют мощность светового потока около 98% и хорошую цветопередачу. Как говорят специалисты в области оптики, это просветленные материалы. Такие экраны имеют высокую яркость и реалистичные цвета.

Поскольку сверхчистые материалы создают крошечные кристаллы, было придумано название «квантовые точки». Это чисто коммерческое название, не имеющее ничего общего с реальным размером кристалла.

В настоящее время такие экраны являются верхней планкой в светодиодных дисплеях. Ведь они могут отображать около миллиарда оттенков.

OLED (органический светоизлучающий диод) дисплей

Органический светоизлучающий диод — это дисплей, разработанный по новой технологии. Светодиодный дисплей требует подсветки экрана сзади для создания изображения.
 В OLED-дисплеях экран состоит из органических светодиодов, причем каждый субпиксель излучает свет; они генерируют световой поток. Подсветка отсутствует — преимущества — более яркие цвета, идеальный черный цвет. Недостатки — цена таких экранов, из-за сложности производства, выгорание (органические светодиоды теряют яркость со временем), и низкая яркость, вернее яркость, может быть отличной. Тем не менее, не помешает сбалансировать срок службы дисплея и его яркость.

До 2022 года LG была единственным обладателем технологии больших OLED-экранов для телевизоров. Но с 2022 года на рынок вышла компания Samsung со своими OLED-дисплеями; это если мы говорим о телевизорах. Именно поэтому появились QD OLED-дисплеи.

OLED — каждый пиксель представляет собой светодиод, а у LG в каждом пикселе четыре субпикселя. Три основных (зеленый, красный, синий) и дополнительный белый для увеличения яркости изображения.
QD-OLED — разработка Samsung, каждый субпиксель — это органический светодиод, но одного цвета, а перед ними размещается пленка из материалов квантовых точек для создания трех основных цветов. Панель QD-OLED имеет только три субпикселя на один пиксель изображения. Поэтому Samsung увеличил яркость изображения и сделал ее соизмеримой со светодиодными панелями.