Display TFT AMOLED vs IPS: qual è la migliore tecnologia di visualizzazione?

Display TFT AMOLED vs IPS: qual è la migliore tecnologia di visualizzazione?

Le tecnologie di visualizzazione sono sempre in corso. Guardando indietro a 20 anni fa, potresti ancora utilizzare ingombranti CRT (Cathode Ray Tube). Potresti avere un telefono Nokia con LCD monocromatico STN (Super Twisted Nematic) (display a cristalli liquidi), la tua TV a casa potrebbe essere una TV CRT o una TV al plasma. Anche con 10 anni fa, i tuoi telefoni cellulari potrebbero utilizzare una normale tecnologia LCD TN TFT (Twisted Nematic Thin Film Transistor) con angolo di visione e contrasto scarsi. Negli ultimi anni, le aziende hanno investito miliardi di dollari per sviluppare e produrre tecnologie di visualizzazione migliori per offrire alle persone un contrasto, una velocità, un colore, una potenza ecc. disposti a pagare di più per il loro utilizzo quotidiano. AMOLED e IPS TFT sono principalmente i due rivali sul mercato. Ti presenteremo le due tecnologie di visualizzazione come di seguito.

Maggiori informazioni sulla tecnologia LCD si possono trovare qui:

 

Display AMOLED: Introduzione

Steven Van Slyke e Ching Wan Tang hanno aperto la strada all'OLED organico presso Eastman Kodak nel 1979. Il primo prodotto OLED è stato un display per un'autoradio, commercializzato da Pioneer nel 1997. La fotocamera digitale EasyShare LS633 di Kodak, introdotta nel 2003, è stata la prima elettronica di consumo prodotto che incorpora un display OLED a colori. Il primo televisore con display OLED, prodotto da Sony, è entrato sul mercato nel 2008. Oggi Samsung utilizza gli OLED in tutti i suoi smartphone e LG produce schermi OLED di grandi dimensioni per TV premium. Altre società che attualmente incorporano la tecnologia OLED includono Apple, Google, Facebook, Motorola, Sony, HP, Panasonic, Konica, Lenovo, Huawei, BOE, Philips e Osram. Si prevede che il mercato dei display OLED raggiungerà i 57 miliardi di dollari nel 2026.

AMOLED (Active Matrix Organic Light Emitting Diode) è un tipo di tecnologia dei dispositivi di visualizzazione OLED. OLED è un tipo di tecnologia di visualizzazione in cui i composti di materiale organico formano il materiale elettroluminescente e la matrice attiva è la tecnologia alla base dell'indirizzamento dei singoli pixel.

Un display AMOLED è costituito da una matrice attiva di pixel OLED che generano luce (luminescenza) su attivazione elettrica che sono stati depositati o integrati su un array di transistor a film sottile (TFT), che funziona come una serie di interruttori per controllare la corrente che scorre a ciascuno singolo pixel.

Tipicamente, questo flusso di corrente continuo è controllato da almeno due TFT su ciascun pixel (per attivare la luminescenza), con un TFT per avviare e interrompere la carica di un condensatore di accumulo e il secondo per fornire una sorgente di tensione al livello necessario per creare una corrente costante al pixel, eliminando così la necessità delle correnti molto elevate necessarie per PMOLED (OLED a matrice passiva).

La tecnologia del backplane TFT è fondamentale nella fabbricazione dei display AMOLED. Negli AMOLED, le due tecnologie principali di backplane TFT, silicio policristallino (poli-Si) e silicio amorfo (a-Si), sono attualmente utilizzate offrendo il potenziale per fabbricare direttamente i backplane a matrice attiva a basse temperature (inferiori a 150 °C) su substrati di plastica flessibili per la produzione di display AMOLED flessibili. La luminosità di AMOLED è determinata dalla forza della corrente di elettroni. I colori sono controllati dai diodi luminosi rosso, verde e blu. È più facile da capire pensando che ogni pixel è colorato in modo indipendente, mini-LED. 

Fig. 1 Struttura AMOLED

 

Quali sono i vantaggi e gli svantaggi di un display AMOLED?

Vantaggi di un AMOLED:

-Nessuna retroilluminazione significa che AMOLED può semplicemente visualizzare qualsiasi area necessaria e un minor consumo di energia e una maggiore durata della batteria.

-Nessuna retroilluminazione significa che AMOLED può ottenere un display dal profilo molto sottile.

-Nessuna retroilluminazione significa nessuna luce di sfondo che può fornire colori brillanti e vivaci all'occhio umano.

-Nessuna retroilluminazione, il che significa che lo sfondo può essere nero profondo e ad alto contrasto.

-AMOLED non ama che l'LCD abbia un problema con l'angolo di visione che ha angoli di visione a tutto tondo.

-AMOLED non ama che il display LCD abbia problemi di risposta. Non ha il ritardo dell'immagine e ha tempi di risposta molto rapidi.

Aspetti negativi dell'utilizzo di un AMOLED:

-AMOLED è più costoso da produrre rispetto a TFT, il costo è elevato quindi può essere utilizzato solo per prodotti di fascia alta.

-AMOLED ha una durata inferiore rispetto a TFT e presenta anche problemi di burn-in.

-AMOLED utilizza la miscelazione dei colori per ottenere il colore bianco che può sembrare giallastro.

-I pannelli AMOLED risentono della presenza di acqua.

-AMOLED deve essere guidato duramente per ottenere una luminosità più elevata. L'OLED per la luce solare esterna non è facilmente disponibile.

 

Display IPS TFT: Introduzione

Sorprendentemente, il display TFT IPS (In Plane Switching) è stato inventato molto più tardi di AMOLED. LCD TFT IPS è stato sviluppato da Hitachi in Giappone a metà degli anni '1990.

La tecnologia IPS è come un miglioramento rispetto al tradizionale modulo display TFT LCD, nel senso che ha la stessa struttura di base, ma con caratteristiche più avanzate e un'usabilità più diffusa rispetto alla vecchia generazione di schermi TFT di tipo TN (normalmente utilizzati per monitor di computer). In realtà, si chiama super TFT. Il display LCD IPS è costituito dalle seguenti funzionalità di fascia alta. Ha angoli di visione molto più ampi, colori più coerenti e migliori in tutte le direzioni di visualizzazione, ha un contrasto più elevato, tempi di risposta più rapidi. Ma gli schermi IPS non sono perfetti in quanto hanno un costo di produzione più elevato rispetto agli LCD TN TFT.

Display LCD TFT TN (Thin-Film-Transistor Liquid Crystal Display) ha una struttura a sandwich con materiale a cristalli liquidi riempito tra due lastre di vetro. Due filtri polarizzatori, filtri colorati (RGB, rosso/verde/blu) e due strati di allineamento determinano esattamente la quantità di luce che può passare e quali colori vengono creati. Ogni pixel in una matrice attiva è accoppiato con un transistor che include condensatori che danno a ciascun sub-pixel la capacità di mantenere la sua carica, invece di richiedere una carica elettrica inviata ogni volta che deve essere cambiata. Il livello TFT controlla il flusso di luce, un filtro colorato mostra il colore e un livello superiore ospita lo schermo visibile.

Utilizzando una carica elettrica che fa sì che il materiale a cristalli liquidi modifichi la propria struttura molecolare consentendo il "pass-through" di varie lunghezze d'onda della retroilluminazione. La matrice attiva del display TFT è in flusso costante e cambia o si aggiorna rapidamente a seconda del segnale in ingresso dal dispositivo di controllo.

Fig. 2 Struttura del display LCD TN TFT

Gli LCD IPS, a differenza del TN, posizionano entrambi gli elettrodi sullo stesso livello, dietro lo strato di cristalli liquidi. Quando viene applicato il campo elettrico, questo costringe le molecole di cristalli liquidi ad allinearsi parallelamente agli strati del dispositivo IPS anziché perpendicolarmente come le molecole TN.

Al contrario del TN, quando viene applicato il campo elettrico, la tecnologia IPS polarizzerà la luce per passare, mentre quando non viene applicato il campo elettrico, la luce non sarà polarizzata per passare. A causa dell'orientamento dei cristalli, i display IPS richiedono una retroilluminazione più luminosa e potente per produrre la giusta quantità di luminosità per il display.

Fig. 3 Struttura del display IPS TFT

 

Quali sono i vantaggi e gli svantaggi di un display TFT IPS?

Vantaggi di un display TFT IPS:

-IPS TFT LCD ha processi di produzione a basso costo e il prezzo è più conveniente.

-Molti produttori possono produrre schermi LCD IPS, il che significa un'ampia gamma di dimensioni standard disponibili sul mercato e anche la personalizzazione ha un costo inferiore rispetto ad AMOLED.

-Il display TFT IPS utilizza la retroilluminazione che può avere la flessibilità di utilizzare una lampada a LED ad alta efficienza e può facilmente ottenere un display leggibile alla luce del sole.

Aspetti negativi di un display TFT IPS:

-Il display TFT IPS utilizza la retroilluminazione che limita il rapporto di contrasto. 

-IPS ha angoli di visualizzazione molto migliori rispetto a TN TFT, ma l'inversione del colore può essere ancora più scarsa rispetto ad AMOLED, specialmente ad angoli di visualizzazione estremi.

-Il display TFT IPS utilizza la retroilluminazione che rende il display non completamente nero per lo sfondo.

-Risposte del display TFT IPS più lente degli schermi AMOLED, specialmente in ambienti a bassa temperatura.

 

TFT vs. AMOLED: sintesi di positivi e negativi

Caratteristiche AMOLED LCD TFT IPS
Confrontare Vincitore
Nerezza di sfondo Vincitore
Saturazione del colore Vincitore
Consumo di energia Vincitore
Angolo di visione Vincitore
Design sottile Vincitore
Leggibilità alla luce solare Vincitore
Colore super bianco Vincitore
Disponibilità taglie Vincitore
Piccolo Vincitore

 

Conclusione

Gli AMOLED e gli LCD IPS hanno i propri vantaggi e svantaggi. La scelta di una tecnologia di visualizzazione rispetto all'altra dovrebbe essere puramente una questione di preferenze personali.

Apple ha iniziato con l'iPhone X sta passando ai display AMOLED. Samsung è il più grande produttore di AMOLED al mondo. Naturalmente, Samsung è anche il più grande utente e sostenitore dell'utilizzo di AMOLED in tutte le note Samsung Galaxy, i telefoni Android e le serie di orologi. Samsung ha persino sviluppato S-AMOLED (display Super AMOLED) che sono display AMOLED con funzione touch integrata: invece di avere un touchscreen capacitivo a strati che riconosce il tocco nella parte superiore dello schermo, lo strato è integrato nello schermo stesso. Naturalmente, si aggiunge al costo del premio.

Prevediamo che AMOLED e IPS LCD coesisteranno nel nostro mercato per molto tempo, il che renderà il mondo più colorato e bello.

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