Διαφορές μεταξύ τεχνολογιών οθόνης

Αυτήν τη στιγμή υπάρχουν πολλά πάνελ για Smart TV, το καθένα με τις δικές του δυνατότητες και τεχνολογία. Εδώ σας δείχνουμε το καθένα για να ξέρετε ποιο είναι κατάλληλο για εσάς.

οθόνη υγρού κρυστάλλου

Η τεχνολογία LCD (Liquid Crystal Display) δίνει ζωή στις λεγόμενες οθόνες υγρών κρυστάλλων. Διαθέτουν ένα λεπτό γυάλινο πάνελ με ηλεκτρικά ελεγχόμενους κρυστάλλους στο εσωτερικό τους, ανάμεσα σε δύο διαφανή φύλλα (που είναι τα φίλτρα πόλωσης).

Αυτό το πάνελ υγρών κρυστάλλων φωτίζεται από μια λάμπα CCFL (φθορισμού). Ο λευκός οπίσθιος φωτισμός φωτίζει τα κελιά των βασικών χρωμάτων (πράσινο, κόκκινο και μπλε, το περίφημο RGB) και αυτό είναι που σχηματίζει τις έγχρωμες εικόνες που βλέπετε.

Η ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος που δέχεται κάθε κρύσταλλος καθορίζει τον προσανατολισμό του, ο οποίος επιτρέπει περισσότερο ή λιγότερο φως να περάσει μέσα από το φίλτρο που σχηματίζεται από τα τρία υπο-pixel.

Σε αυτή τη διαδικασία, τα τρανζίστορ μπαίνουν στο παιχνίδι σε ένα είδος φιλμ, το όνομα του οποίου είναι Thin Film Transistor (TFT). Γι' αυτό συνηθίζεται να βλέπουμε μοντέλα LCD/TFT. Ωστόσο, το ακρωνύμιο δεν αναφέρεται σε άλλο τύπο οθόνης LCD, αλλά σε ένα κοινό στοιχείο οθονών LCD.

Η οθόνη LCD υποφέρει βασικά από δύο προβλήματα: 1) υπάρχουν εκατομμύρια συνδυασμοί χρωμάτων και η οθόνη LCD μερικές φορές δεν είναι τόσο πιστή. 2) το μαύρο δεν είναι ποτέ πολύ αληθινό, γιατί το γυαλί πρέπει να μπλοκάρει όλο το φως για να σχηματίσει ένα 100% σκοτεινό σημείο, μόνο που η τεχνολογία δεν μπορεί να το κάνει με ακρίβεια, με αποτέλεσμα "γκρίζα μαύρα" ή πιο ανοιχτά μαύρα.

Στις οθόνες TFT LCD είναι επίσης πιθανό να έχετε προβλήματα με τη γωνία θέασης εάν δεν είστε 100% στραμμένοι προς την οθόνη. Αυτό δεν είναι πρόβλημα εγγενές στην LCD, αλλά στην TFT και σε τηλεοράσεις LCD με IPS, όπως της LG, έχουμε ευρείες γωνίες θέασης.

LED

Το LED (Light Emitting Diode) είναι μια δίοδος εκπομπής φωτός. Με άλλα λόγια, οι τηλεοράσεις με οθόνες LED δεν είναι τίποτα άλλο από τηλεοράσεις των οποίων η οθόνη LCD (η οποία μπορεί να είναι ή όχι IPS) έχει οπίσθιο φωτισμό που χρησιμοποιεί διόδους εκπομπής φωτός.

Το κύριο πλεονέκτημά του είναι ότι καταναλώνει λιγότερη ενέργεια από ένα παραδοσιακό πάνελ LCD. Έτσι, το LED λειτουργεί με παρόμοιο τρόπο με την LCD, αλλά το φως που χρησιμοποιείται είναι διαφορετικό, με δίοδοι εκπομπής φωτός για την οθόνη υγρών κρυστάλλων. Αντί να λαμβάνει φως ολόκληρη η οθόνη, οι κουκκίδες φωτίζονται ξεχωριστά, γεγονός που βελτιώνει την ευκρίνεια, τα χρώματα και την αντίθεση.

Σημείωση: 1) Η τηλεόραση LCD χρησιμοποιεί λαμπτήρες φθορισμού ψυχρής καθόδου (CCFL) για να φωτίζει ολόκληρο το κάτω μέρος του πίνακα. 2) ενώ το LED (ένας τύπος LCD) χρησιμοποιεί μια σειρά από μικρότερες, πιο αποτελεσματικές διόδους εκπομπής φωτός (LED) για να φωτίσει αυτόν τον πίνακα.

OLED

Είναι σύνηθες να ακούμε ότι το OLED (Organic Light-Emitting Diode) είναι μια εξέλιξη του LED (Light Emitting Diode), επειδή είναι μια οργανική δίοδος, αλλάζει το υλικό.

Οι OLED, χάρη σε αυτή την τεχνολογία, δεν χρησιμοποιούν γενικό οπίσθιο φωτισμό για όλα τα pixel τους, τα οποία ανάβουν μεμονωμένα όταν περνάει ηλεκτρικό ρεύμα από καθένα από αυτά. Δηλαδή, τα πάνελ OLED έχουν τη δική τους έξοδο φωτός, χωρίς τον οπίσθιο φωτισμό.

Τα οφέλη είναι πιο ζωντανά χρώματα, φωτεινότητα και αντίθεση. Καθώς κάθε pixel έχει αυτονομία στην εκπομπή φωτός, όταν έρθει η ώρα να αναπαραχθεί το μαύρο χρώμα, αρκεί να απενεργοποιήσετε τον φωτισμό, κάτι που εγγυάται «πιο μαύρα» και μεγαλύτερη ενεργειακή απόδοση. Καταναλώνοντας το συνολικό πάνελ φωτός, οι οθόνες OLED είναι συχνά πιο λεπτές και πιο ευέλικτες.

Τα δύο προβλήματά του: 1) η υψηλή τιμή, δεδομένου του υψηλότερου κόστους παραγωγής της οθόνης OLED σε σύγκριση με μια παραδοσιακή LED ή LCD. 2) Η τηλεόραση έχει μικρότερη διάρκεια ζωής.

Η Samsung, για παράδειγμα, επικρίνει τη χρήση οθονών OLED στις τηλεοράσεις και τη θεωρεί πιο κατάλληλη για smartphone (που αλλάζουν πιο γρήγορα) δίνοντας προτίμηση στις οθόνες QLED. Αυτοί που χρησιμοποιούν τεχνολογία OLED στις τηλεοράσεις είναι η LG, η Sony και η Panasonic.

QLED

Τέλος, ερχόμαστε στις τηλεοράσεις QLED (ή QD-LED, Quantum Dot Emitting Diodes), μια ακόμη βελτίωση στην LCD, όπως ακριβώς και η LED. Αυτό ονομάζουμε οθόνη κβαντικής κουκκίδας: εξαιρετικά μικρά σωματίδια ημιαγωγών, των οποίων οι διαστάσεις δεν ξεπερνούν τα νανόμετρα σε διάμετρο. Δεν είναι τόσο νέο όσο το MicroLED, για παράδειγμα. Η πρώτη του εμπορική εφαρμογή ήταν στα μέσα του 2013.

Ο κύριος ανταγωνιστής της OLED, η QLED, χρειάζεται επίσης μια πηγή φωτός. Είναι αυτοί οι μικροσκοπικοί κρύσταλλοι που λαμβάνουν ενέργεια και εκπέμπουν συχνότητες φωτός για να δημιουργήσουν την εικόνα στην οθόνη, αναπαράγοντας μια τεράστια ποικιλία χρωμάτων σε περιβάλλοντα με περισσότερο ή λιγότερο φως.

Η Sony (Triluminos) ήταν ένας από τους πρωτοπόρους στην παραγωγή τηλεοράσεων κβαντικών κουκκίδων, η LG (που υπερασπίζεται την OLED) έχει επίσης οθόνες με αυτήν την τεχνολογία. Στη Βραζιλία, ωστόσο, είναι πιο συνηθισμένο να βρείτε μια μεγάλη ποικιλία τηλεοράσεων Samsung με οθόνη QLED.

Η LG και η Samsung βρίσκονται σε μάχη για την προσοχή των καταναλωτών. Η πρώτη Νοτιοκορεάτικη, η LG, υπερασπίζεται: 1) τους πιο ακριβείς μαύρους τόνους και τη χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας της OLED. Ο άλλος Νοτιοκορεάτης, η Samsung, υπερασπίζεται: 2) Το QLED δείχνει πιο ζωντανά και φωτεινά χρώματα και οθόνες απρόσβλητες στο «φέσιμο του καμένου» (ολοένα και σπάνιο στις τηλεοράσεις).

Παρά τους πιο σκούρους μαύρους τόνους, το OLED μπορεί ακόμα να αφήσει σημάδια σε χρήστες με μεγάλη οθόνη και στατικές εικόνες, όπως τα προγράμματα αναπαραγωγής βιντεοπαιχνιδιών με τα χρόνια. Από την άλλη πλευρά, τα QLED μπορούν να διαθέτουν "γκρίζα μαύρα".

Το πρόβλημα παρουσιάζεται ειδικά στις πιο απλές (διαβάστε φθηνές) τηλεοράσεις. Οι ακριβότερες οθόνες (όπως η Q9FN) προσφέρουν πρόσθετες τεχνολογίες, όπως η τοπική μείωση της φωτεινότητας, η οποία βελτιώνει την απόδοση της φωτεινότητας στις οθόνες ελέγχοντας τον οπίσθιο φωτισμό για την εμφάνιση "αρκετά μαύρου" μαύρου. Κάτι που δυσκολεύει τη διαφοροποίησή τους από ένα OLED.

MicroLED

Η τελευταία υπόσχεση είναι το MicroLED. Η νέα τεχνολογία υπόσχεται να συγκεντρώσει τα καλύτερα LCD και OLED, συγκεντρώνοντας εκατομμύρια μικροσκοπικά LED που μπορούν να εκπέμπουν το δικό τους φως. Σε σύγκριση με την οθόνη LCD, η απόδοση ισχύος και η αντίθεση είναι καλύτερες, και επιπλέον, μπορεί να παράγει περισσότερη φωτεινότητα και να έχει μεγαλύτερη διάρκεια ζωής από την OLED.

Χρησιμοποιώντας ένα ανόργανο στρώμα (σε αντίθεση με τα οργανικά LED, που διαρκούν λιγότερο) και μικρότερα LED, τα microLED, σε σύγκριση με τα OLED, μπορούν: 1) να είναι φωτεινότερα και να διαρκούν περισσότερο. 2) είναι λιγότερο πιθανό να καεί ή να θαμπώσει.

Οθόνες TFT LCD, IPS και TN: διαφορές

Υπάρχει πάντα σύγχυση όταν το θέμα είναι η οθόνη, η AMOLED ή η LCD. Και, εστιάζοντας κυρίως στην οθόνη LCD, υπάρχουν αρκετές ενσωματωμένες τεχνολογίες, όπως TFT, IPS ή TN. Τι σημαίνει καθένα από αυτά τα ακρωνύμια; Και στην πράξη ποια είναι η διαφορά; Αυτό το άρθρο εξηγεί, με απλοποιημένο τρόπο, ποιος είναι ο σκοπός αυτών των τεχνολογιών.

Όλη αυτή η σύγχυση συμβαίνει, πιστεύω, για λόγους μάρκετινγκ και ιστορικούς. Στις τεχνικές προδιαγραφές, οι κατασκευαστές συνήθως (δεν είναι κανόνας) επισημαίνουν το αρκτικόλεξο IPS στις συσκευές που διαθέτουν αυτά τα πάνελ.

Ως παραδείγματα: η LG, η οποία ποντάρει πολλά στην τεχνολογία (σε αντίθεση με τη Samsung, που επικεντρώνεται στην AMOLED), βάζει ακόμη και σφραγίδες που επισημαίνουν το πάνελ IPS στα smartphone. Επίσης, οι πιο εξελιγμένες οθόνες, όπως η Dell UltraSharp και η Apple Thunderbolt Display, είναι IPS.

Από την άλλη, τα πιο φθηνά smartphone πάντα κυκλοφορούσαν (και εξακολουθούν να κυκλοφορούν) με τις λεγόμενες οθόνες TFT. Η Sony συνήθιζε να υιοθετεί οθόνες που διαφημίζονταν ως "TFT" στα high-end smartphone της μέχρι το Xperia Z1, το οποίο είχε οθόνη κακής ποιότητας με πολύ περιορισμένη γωνία θέασης σε σύγκριση με τους ανταγωνιστές της.

Συμπτωματικά, όταν έφτασε το Xperia Z2, διαφημίστηκε ως «IPS» και δεν υπήρχε πιο σκληρή κριτική για τις οθόνες στα ακριβότερα smartphone της Sony. Έλα λοιπόν μαζί μου.

Τι είναι η οθόνη TFT LCD;

Αρχικά, ο ορισμός του λεξικού: Το TFT LCD σημαίνει Οθόνη υγρών κρυστάλλων τρανζίστορ λεπτής ταινίας. Στα αγγλικά, θα μετέφραζα αυτόν τον περίεργο όρο ως κάτι σαν "thin film transistor based liquid crystal display". Αυτό ακόμα δεν λέει πολλά, οπότε ας ξεκαθαρίσουμε τα πράγματα.

LCD που ήδη γνωρίζετε καλά, ακόμα κι αν δεν ξέρετε πώς λειτουργεί. Αυτή είναι η τεχνολογία που χρησιμοποιείται πιθανότατα από την οθόνη επιτραπέζιου ή φορητού υπολογιστή σας. Η συσκευή έχει τους λεγόμενους «υγρούς κρυστάλλους», οι οποίοι είναι διαφανή υλικά που μπορούν να γίνουν αδιαφανή όταν δέχονται ηλεκτρικό ρεύμα.

Αυτοί οι κρύσταλλοι βρίσκονται μέσα στην οθόνη, η οποία έχει τα "pixel", που αποτελούνται από τα χρώματα κόκκινο, πράσινο και μπλε (το πρότυπο RGB). Κάθε χρώμα συνήθως υποστηρίζει 256 παραλλαγές τόνων. Κάνοντας λογαριασμούς (2563), αυτό σημαίνει ότι κάθε pixel μπορεί θεωρητικά να σχηματίσει περισσότερα από 16,7 εκατομμύρια χρώματα.

Πώς όμως σχηματίζονται τα χρώματα αυτών των υγρών κρυστάλλων; Λοιπόν, πρέπει να λάβουν ηλεκτρικό ρεύμα για να γίνουν αδιαφανή, και τα τρανζίστορ φροντίζουν για αυτό: το καθένα είναι υπεύθυνο για ένα pixel.

Στο πίσω μέρος μιας οθόνης LCD υπάρχει ο λεγόμενος οπίσθιος φωτισμός, ένα λευκό φως που κάνει την οθόνη να λάμπει. Με απλοποιημένους όρους, σκεφτείτε μαζί μου: εάν όλα τα τρανζίστορ τραβήξουν ρεύμα, οι υγροί κρύσταλλοι γίνονται αδιαφανείς και εμποδίζουν τη διέλευση του φωτός (με άλλα λόγια, η οθόνη θα είναι μαύρη). Εάν δεν βγαίνει τίποτα, η οθόνη θα είναι λευκή.

Εδώ μπαίνει στο παιχνίδι το TFT. Στις οθόνες TFT LCD, τα εκατομμύρια τρανζίστορ, τα οποία ελέγχουν καθένα από τα εικονοστοιχεία του πίνακα, τοποθετούνται μέσα στην οθόνη με την εναπόθεση ενός πολύ λεπτού φιλμ μικροσκοπικών υλικών πάχους λίγων νανόμετρων ή μικρομέτρων (μια τρίχα έχει πάχος μεταξύ 60 και 120 μικρομέτρων ). Λοιπόν, γνωρίζουμε ήδη ποια είναι η «ταινία» που υπάρχει στο ακρωνύμιο TFT.

Πού μπαίνει το TN;

Προς τα τέλη του περασμένου αιώνα, σχεδόν όλα τα πάνελ TFT LCD χρησιμοποιούσαν μια τεχνική που ονομάζεται Twisted Nematic (TN) για να λειτουργήσουν. Το όνομά του οφείλεται στο γεγονός ότι, για να αφήσει το φως να περάσει μέσα από το pixel (δηλαδή, να σχηματιστεί το λευκό χρώμα), ο υγρός κρύσταλλος είναι διατεταγμένος σε μια στριμμένη δομή. Αυτό το γραφικό θυμίζει εκείνες τις εικόνες DNA που είδατε στο γυμνάσιο:

Όταν το τρανζίστορ εκπέμπει ηλεκτρικό ρεύμα, η δομή «καταρρέει». Οι υγροί κρύσταλλοι γίνονται αδιαφανείς και κατά συνέπεια το pixel γίνεται μαύρο ή εμφανίζει ένα ενδιάμεσο χρώμα μεταξύ λευκού και μαύρου, ανάλογα με την ενέργεια που εφαρμόζεται από το τρανζίστορ. Κοιτάξτε ξανά την εικόνα και παρατηρήστε τον τρόπο με τον οποίο είναι διατεταγμένοι οι υγροί κρύσταλλοι: κάθετα στο υπόστρωμα.

Αλλά όλοι γνώριζαν ότι η οθόνη LCD που βασίζεται σε TN είχε κάποιους περιορισμούς. Τα χρώματα δεν αναπαράγονταν με την ίδια πιστότητα και υπήρχαν προβλήματα με τη γωνία θέασης: αν δεν βρισκόσασταν ακριβώς μπροστά από την οθόνη, θα μπορούσατε να δείτε χρωματικές παραλλαγές. Όσο πιο μακριά από τη γωνία 90° στέκεστε μπροστά από την οθόνη, τόσο χειρότερα φαίνονται τα χρώματα.

Η διαφορά από τα πάνελ IPS;

Τότε τους ήρθε μια ιδέα: τι θα γινόταν αν ο υγρός κρύσταλλος δεν έπρεπε να είναι τοποθετημένος κάθετα; Τότε δημιούργησαν το In-Plane Switching (IPS). Στην οθόνη LCD που βασίζεται σε IPS, τα μόρια υγρών κρυστάλλων είναι διατεταγμένα οριζόντια, δηλαδή παράλληλα με το υπόστρωμα. Με άλλα λόγια, μένουν πάντα στο ίδιο αεροπλάνο (“In-Plane”, το καταλαβαίνετε;). Ένα σχέδιο του Sharp δείχνει αυτό:

Δεδομένου ότι ο υγρός κρύσταλλος είναι πάντα πιο κοντά στο IPS, η γωνία θέασης καταλήγει να βελτιώνεται και η αναπαραγωγή χρωμάτων είναι πιο πιστή. Το μειονέκτημα είναι ότι αυτή η τεχνολογία εξακολουθεί να είναι λίγο πιο ακριβή στην παραγωγή και δεν είναι όλοι οι κατασκευαστές διατεθειμένοι να ξοδέψουν περισσότερα σε ένα πάνελ IPS για την παραγωγή ενός πιο βασικού smartphone, όπου το σημαντικό είναι να περιοριστεί το κόστος στο ελάχιστο.

Το βασικό σημείο

Με λίγα λόγια, το IPS είναι ακριβώς αυτό: ένας διαφορετικός τρόπος διάταξης μορίων υγρών κρυστάλλων. Αυτό που δεν αλλάζει σε σχέση με το TN είναι τα τρανζίστορ, τα οποία ελέγχουν τα pixel: εξακολουθούν να είναι οργανωμένα με τον ίδιο τρόπο, δηλαδή να εναποτίθενται ως «λεπτή μεμβράνη». Δεν έχει νόημα να πούμε ότι μια οθόνη IPS είναι καλύτερη από μια TFT: θα ήταν σαν να λέμε "Το Ubuntu είναι χειρότερο από το Linux".

Έτσι, οι οθόνες IPS που γνωρίζετε χρησιμοποιούν επίσης τεχνολογία TFT. Στην πραγματικότητα, το TFT είναι μια πολύ ευρεία τεχνική, η οποία χρησιμοποιείται και σε πάνελ AMOLED. Το γεγονός και μόνο ότι γνωρίζουμε ότι ένα πάνελ είναι TFT δεν είναι ενδεικτικό της ποιότητάς του.