Содержание
- Почему OLED показывает четче, чем плазма
- Разновидности OLED-дисплеев
- LED/LCD
- QLED лучше, чем OLED?
- Правда ли, что OLED энергоэффективен?
- Как работают телевизоры QLED
- Насыщенные цвета и энергосбережение: преимущества OLED
- OLED ноутбуки ASUS
- Подключение модуля OLED к Arduino Uno
- OLED против LED LCD — Контраст
- Как это все работает с технической стороны
- Что вам понадобится для игрового OLED-монитора
- OLED и LED
- OLED или QLED: плюсы и минусы
- Какое будущее у ЖК и OLED?
- Элементы платы
Почему OLED показывает четче, чем плазма
В середине 2000-х годов стандартным ЖК-дисплеям уже была альтернатива — плазменные экраны. Десять лет назад они давали более четкое изображение, чем LCD, и считались прорывной технологией. В 2014-м история зашла в тупик: производители посчитали развитие плазменных экранов нерентабельным и прекратили выпуск всех таких устройств.
Сейчас телевизоры с плазменным экраном можно купить с рук, так как некоторые все же считают, что такие экраны до сих пор предлагают лучшее качество изображения. На деле жидкокристаллические дисплеи проделали большой путь, и даже современные LCD-экраны успели превзойти плазменные экраны.
Разница качества изображения ЖК- и OLED-дисплеев
(Фото: ASUS)
Все дело в размере пикселя. Чем он мельче, тем большее разрешение может получить сколь угодно маленький экран. Технология плазменных дисплеев подразумевает определенный размер пикселя, который при всем желании не может уменьшиться. Это незаметно в гигантских экранах во всю стену, но становится критически важным при выборе компактного телевизора или ноутбука.
Причина в том, что каждый пиксель в плазменных экранах представляет собой сечение трубки, в которую закачан инертный газ. Этот газ находится в четвертом агрегатном состоянии — плазмы, — откуда и берется название. Такие трубки нужно компактно разместить под поверхностью дисплея. Получается, что в небольших размерах плазменные экраны не могут выдавать столь же четкое изображение, как OLED и даже LCD-дисплеи 2020-х годов, — у «плазмы» крупнее пиксель.
Разновидности OLED-дисплеев
Сегодня существует 5 разновидностей OLED-дисплеев.
AMOLED
Особенностью AMOLED-матрицы является то, что в каждом пикселе располагается 5 субпикселей в шахматном порядке. Они расставлены по цветам: 2 красных, 2 зеленых и 1 синий в центре. Это обеспечивает высокую яркость дисплея без увеличения энергопотребления и широкие углы обзора. Такие дисплеи чаще всего устанавливаются в смартфонах и прочих мобильных гаджетах.
TOLED
TOLED – прозрачные дисплеи, которые могут излучать свет как в оба направления, так и в одно. Это делает их универсальными для крепления:
- на стекле – в этом случае они будут сохранять прозрачность;
- на металле, фольге, пластике и прочих подложках для дисплеев – будут выглядеть как обычный экран.
При выключении TOLED-дисплей сохраняет 70%-ю прозрачность, поэтому его используют на лобовых стеклах автомобилей, очках виртуальной реальности, витринах, окнах и т.д.
PHOLED
PHOLED-экраны основаны на принципе электрофосфоресценции, то есть они преобразовывают в свет всю энергию, которую получают. Их используют при создании больших мониторов, а также при изготовлении экранов, необходимых для освещения.
SOLED
SOLED – расшифровывается как Staked OLED, то есть «сложенные» OLED. Отличительная особенность такого дисплея в расположении подпикселей – они находятся друг над другом, а не рядом. Поэтому каждым таким элементом можно управлять по-отдельности.
SOLED-матрицы незаменимы в случаях, когда требуется изготовить очень большой экран: на традиционных дисплеях глаз человека с близкого расстояния может различить отдельные цвета, вместо их смеси. Здесь же каждый пиксель сразу излучает нужный цвет. Поэтому восприниматься изображение будет правильно независимо от его размера и расстояния, с которого смотрят.
FOLED
Главная особенность FOLED (Flexible OLED) – гибкость дисплея. Технология основана на расположении OLED-ячеек в герметичной защитной пленке, которая крепится к гибкой пластиковой или металлической подложке.
Такие дисплеи ультратонкие, легкие, прочные и долговечные. Они могут встраиваться в шлемы, рукава, приборные панели, сотовые телефоны, портативные компьютеры и т.д.
LED/LCD
Подавляющее большинство современных 4K телевизоров – это жидкокристаллические экраны разного типа. И при своих специфических отличиях, определённых внутренних усовершенствованиях и разных конфигурациях светодиодной подсветки, основной механизм их функционирования примерно одинаков у всех моделей.
Проще говоря, ЖК-телевизоры состоят из различных по конструкции решёток отдельных светодиодов (LED) позади экрана из цветовых фильтров и жидких кристаллов, которые, пропуская свет от этих LED, либо ограничивают его яркость, либо блокируют его (наподобие того, как поворот створок оконных жалюзи может регулировать силу светового потока).
Это делается, чтобы сформировать изображение с определёнными цветовыми настройками и конфигурацией подсветки в зависимости от показываемого на экране контента. Светодиодные матрицы позади ЖК-панелей с цветовыми фильтрами в 4K ЖК-телевизорах могут значительно отличаться. В самых дешёвых моделях с боковой (Edge) светодиодной подсветкой экранное пространство освещается с одного или более краёв ТВ горизонтально вдоль торца.
Панели самых дешёвых телевизоров с боковой подсветкой освещаются только с пары торцов прямоугольника экрана, но в самых дорогих моделях на рынке таких, как ТВ Sony XBRX940C (обзор здесь) или топовой модели Телевизор Samsung JS9500 SUHD, предлагается полноматричная светодиодная подсветка, в которой всё пространство позади экрана заполнено множеством отдельных LED. Точное число диодов может изменяться в зависимости от размера экрана и цены телевизора, но обычно исчисляется десятками и даже сотнями.
Один из премиальных Super Ultra HD 4К телевизоров Samsung предлагает возможно лучшую LED альтернативу OLED. Локальное затемнение, и его оппонент, локальная подсветка – по существу это процесс, посредством которого участки экрана телевизора затемняются с целью обеспечения более эффективного управления уровнем чёрного и контрастности.
Естественно, у телевизора с боковой светодиодной подсветкой процесс достаточно неточен и результатом часто бывает своего рода эффект «гало» вокруг освещённых объектов на показываемом изображении. Этот эффект гало может быть в значительной степени снижен применением полноматричной подсветки, поскольку гораздо более широкая решётка отдельных светодиодов обеспечивает гораздо более точную регулировку освещённости или затемнения непосредственно позади ЖК-панели и изображения на экране.
Тем не менее, в этой области начинает сказываться ключевой недостаток LCD/LED. Независимо от количества отдельных светодиодов и зон затемнения, находящихся позади ЖК-панели 4K телевизора, и количества пикселей изображения, максимальная точность освещения и уровня чёрного нашего экрана существенно ограничена по сравнению с технологией OLED-дисплеев, и теперь расскажем, почему.
QLED лучше, чем OLED?
В первую очередь стоит сказать, что QLED это не новая технология, а ребрендинг. До 2017 года компания Samsung называла свои флагманские телевизоры аббревиатурой SUHD, но название не прижилось, поэтому ему на смену пришел QLED. На наш взгляд новое название принесло только больше путаницы, ведь оно созвучно с OLED, из-за чего можно сделать вывод что это похожие по своей работе технологии, но это совершено неверно.
Если расшифровывать QLED (Quantum dots Light Emitting Diode) простым языком, то это жидкокристаллический дисплей на квантовых точках.
Квантовые точки это специальные нанокристаллы, обработанные ультрафиолетом. Располагаются они над светодиодной панелью, в виде дополнительного слоя экрана, тем самым добавляя цветам яркости и насыщенности. Соответственно данная технология не имеет ничего общего с OLED. Фактически современные QLED телевизоры представляют собой обычные ЖК-дисплеи, только с дополнительным цветным фильтром и повышенной яркостью.
Неорганические светодиоды с квантовыми точками на панели QLED не излучают свой собственный свет, вместо этого они освещаются задней подсветкой, как и любой ЖК-телевизор. По этой причине телевизоры с такими дисплеями толще чем OLED аналоги. Да и черный здесь не такой насыщенный, ведь подсветка активна постоянно.
Однако это не значит, что изображение на QLED экранах какое-то посредственное, совсем нет. Качество картинки здесь на очень высоком уровне, просто не такое впечатляющее как у конкурентов на OLED матрицах.
Плюсы и минусы
Отличное отображение белого
Высокая яркость (2000 Кд/м²)
Разнообразие размеров дисплея
Не такие тонкие как OLED
Для кого-то может быть слишком ярким
Черный цвет не такой насыщенный
Средняя скорость отклика матрицы
Правда ли, что OLED энергоэффективен?
Самым энергоэффективным дисплеем сегодня является LCD экран c с потреблением 1 Вт.
Утверждение о том, что OLED дисплей будет энергоэффективным могло быть верным, не появись на рынке LCD дисплеи с энергопотреблением 1 Вт и яркостью 400 кд/м². На данный момент именно эти IPS панели стали устанавливаться в премиальных моделях ASUS Zenbook, и они обеспечивают максимальный уровень энергоэффективности. OLED дисплей также энергоэффективен, но его потребление будет варьироваться в диапазоне 1.3-1.5 Вт, что несколько выше. При сравнении лоб в лоб одинаковых моделей от ASUS с OLED дисплеем и LCD дисплеем с сниженным энергопотреблением время работы второго составит на час-полтора больше при прочих равных.
Как работают телевизоры QLED
QLED — это, по сути, продвинутая версия технологии ЖК-экранов(LCD) со светодиодной подсветкой (LED). Раньше ходили споры что лучше: ЖК-телевизоры или плазменные панели. Технология ЖК одержала победу, и сегодня доминирует на телевизионном рынке. В этих телевизорах светодиоды функционируют в качестве подсветки, которая передает изображение через жидкокристаллический дисплей.
Но есть большая проблема со светодиодными ЖК-телевизорами: цвет подсветки и качество изображения на ЖК-экране может варьироваться. QLED пытается решить эту проблему, поместив тонкий слой, называемый фильтром квантовых точек, между светодиодной подсветкой и ЖК-экраном (от слова квантовый появляется приставка «Q»). Фильтр с квантовыми точками очищает свет, излучаемый светодиодами, чтобы получить лучший, более яркий и интенсивный цвет.
https://youtube.com/watch?v=XjrSxM83Ucg
Насыщенные цвета и энергосбережение: преимущества OLED
Идеальный черный
Каждый пиксель сам излучает свет, поэтому при отключении одного или группы пикселей создается идеальный черный цвет. При использовании других технологий, например, в жидкокристаллических экранах черные области всегда кажутся сероватыми из-за фоновой подсветки.
Цветопередача
В плане яркости и цвета каждый пиксель работает полностью независимо от всех остальных. Это помогает отображать все цвета правильно на каждом участке изображения.
Резкость
Так как все пиксели работают независимо друг от друга, то изображение на OLED-экранах отличается идеально четкими краями и точками. Для ЖК-дисплеев подобное возможно только в очень дорогих моделях.
Экономия энергии
Черные участки изображения не потребляют энергии, поэтому OLED-экраны позволяют использовать функцию «Always-On-Displays», например, постоянно отображаемые часы на заблокированном смартфоне.
Кроме того, OLED-дисплеи являются одними из самых энергосберегающих.
Форм-фактор — плоскость
Благодаря тому, что отпадает необходимость в подсветке, OLED-телевизоры имеют плоскую форму.
OLED ноутбуки ASUS
ASUS Zenbook Pro Duo
ASUS Zenbook Pro Duo UX581
Летом 2019 года на выставке Computex 2019 мы представили свой первый ноутбук с двумя экранами — ASUS Zenbook Pro Duo. Это мощный и производительный ноутбук ориентирован на энтузиастов максимальной производительности и создателей контента, работающих с фото и видео. Именно для них и был установлен 4K OLED дисплей. Стоимость ноутбука составляет 204 990 рублей.
ASUS Zenbook Flip S
ASUS Zenbook Flip S UX371
ASUS Zenbook Flip S — первая ласточка новой волны ноутбуков на процессорах Intel Core 11-ого поколения, да еще и в форм-факторе трансформер
Он одним из первых получил сертификацию Intel Evo, что подтверждает его ряд уникальных свойств: OLED дисплей с разрешением 4K, компактные вес и габариты при более чем 10 часах работы от батареи, наличие современных разъемов USB Type-C с поддержкой Thunderbolt 4.0 (при этом не обделили вниманием и другие разъемы, есть порты USB type-A и HDMI), поддержка Wi-Fi 6, процессор Intel Core 11-ого поколения и видеокарта Intel Iris Xe. Стоимость версии с OLED дисплеем начинается от 134 990 рублей
ASUS Zenbook Flip
ASUS Zenbook Flip UX363
В отличие от старшего собрата Zenbook Flip дебютировал на рынке в октябре с IPS дисплеем, а модель с OLED дисплеем доберется до России уже после Нового года. Чуть менее премиальный внешний вид в отличие от Zenbook Flip S (черный с позолоченными вставками заменили на серый металл) и OLED дисплей с разрешением Full HD позволили сделать стартовую цену за версию с Intel Core i5 11-ого поколения более доступной для покупателей, она стартует с отметки 94 990 рублей.
ASUS Zenbook Pro 15
ASUS Zenbook Pro 15 UX535
ASUS Zenbook Pro 15 от легких и мобильных собратьев трансформеров отличается наличием дискретной графики NVIDIA GeForce GTX 1650 и GeForce GTX 1650 Ti, а приставка Pro в названии говорит о том, что его главными потребителями должны стать создатели контента, которым 13-ти дюймовых экранов будет мало, поэтому здесь уже идет 15-ти дюймовая панель с разрешением 4K и, конечно же, OLED. Из-за дефицита графических чипов новинка задерживается, а ее продажи в России начнутся ближе к апрелю 2021 года с отметки 167 990 рублей.
Подключение модуля OLED к Arduino Uno
Прежде чем мы перейдем к загрузке кода и отправке данных на дисплей, давайте подключим дисплей к Arduino Uno.
Схема подключения довольно проста. Начните с подключения контакта VCC к выходу 5V на Arduino и GND к земле
Теперь остались выводы, которые используются для связи по I2C. Обратите внимание, что каждая плата Arduino имеет разные контакты I2C
На платах Arduino с маркировкой R3 SDA (линия передачи данных) и SCL (линия синхронизации) находятся на разъемах рядом с выводом AREF. Они также известны как A5 (SCL) и A4 (SDA).
Если у вас MEGA, контакты будут другие! Используйте цифровые 21 (SCL) и 20 (SDA).
На следующей схеме показано как все должно быть подключено:
OLED против LED LCD — Контраст
Возьмите ЖК-экран в затемненную комнату, и вы можете заметить, что части чисто черного изображения на самом деле не черные, потому что вы все еще можете видеть сквозную подсветку (или боковое освещение).
Возможность видеть нежелательную подсветку влияет на контраст телевизора, который выражает различия между его самыми яркими бликами и самыми темными тенями. Вы часто будете видеть коэффициент контрастности, указанный в спецификации продукта, особенно когда речь идет о телевизорах и мониторах. Он говорит о том, насколько ярче белый цвет дисплея по сравнению с его черным цветом. Приличный ЖК-экран может иметь контрастность 1000: 1, что значит, что белые в тысячу раз ярче черных.
Контраст на OLED-дисплее намного выше. Когда OLED-экран становится черным, его пиксели не излучают свет вообще. Это значит, что вы получаете бесконечный коэффициент контрастности, хотя насколько он великолепен, будет зависеть от того, насколько яркими могут быть светодиоды при горении.
Как это все работает с технической стороны
Для того чтобы создать органические светодиоды используют тонкопленочные структуры, обладающие большим количеством слоев, которые изготовлены из полимеров. Когда на положительно заряженный анод поступает ток, электролиты в приборе текут по направлению от отрицательно заряженного катода к аноду. При этом катод отдает в эмиссионный слой электроды, а анод их забирает из проводящего слоя. Таким образом, проводящий слой становится заряженным положительно, а эмиссионный слой отрицательно.
Под действием напряжения отрицательные и положительные частицы начинают двигаться друг другу навстречу и в определенные момент рекомбинируют. При этом отрицательные частицы в таких технологиях двигаются намного быстрей, и процесс рекомбинации происходит возле эмиссионного слоя. Во время этого процесса энергия электрона понижается и выделяется в области видимого света электромагнитное излучение. Если анод заряжен отрицательно, то display работать не будет, так как электроны будут двигаться в другом направлении и рекомбинация не произойдет.
Анод зачастую изготавливают из оксида индия, который легируется оловом. Такой анод обладает высокой работой выхода, способствующей инжекции в полимерный слой так называемых дырок. Кроме того, для видимого света он является прозрачным. Катод зачастую изготавливается из кальция или алюминия, так как у этих металлов низкая работа выхода.
Что вам понадобится для игрового OLED-монитора
Игры — это очень специфический сектор, требующий от мониторов определенных функций. Скоро на лодке такие функции, как «частота или частота обновления», «время отклика», «G-Sync или AMD FreeSync ».
Частота обновления
Первое, что ценят пользователи, — это частота обновления. это измеряется в герцах (Герцы на английском языке, выражаются в «Гц») и состоит из измерения времени обновления экрана за одну и ту же секунду. Поймите, что изображение, которое мы видим на экране, не фиксировано, а всегда мигает, но с такой скоростью, что человеческий глаз не может его обнаружить. Хорошая частота обновления была бы от 144 Гц , возможность видеть мониторы с частотой более 240 Гц. В заключение, игровой OLED-монитор с частотой 144 Гц — отличное начало.
Время реакции
Во-вторых, у нас есть время отклика. Время отклика выражается в мс (миллисекундах), и его цель — измерить, насколько быстро пиксель изменяется с белого на черный и наоборот
Когда мы играем, очень важно иметь время отклика 1 мс, чтобы не видеть следов, которые ухудшают игровой процесс. Обычные мониторы имеют время отклика 5 мс, что приводит к появлению следов врагов, которые появляются за углом и т
Д. Следовательно, с 1 мс или меньше мы великолепны .
G-Sync и FreeSync
Еще одна важная функция, технологии G-Sync или AMD FreeSync, являются ключом к запуску игровой опыт высокого уровня . Обе технологии разработаны для устранения проблем с заиканием, мерцанием и разрывом. Мы могли бы резюмировать эти 3 визуальных явления следующим образом:
- Заикание . Это спонтанное падение FPS, потому что мы не можем играть с определенным FPS. Это явление возникает из-за различных факторов: нехватки памяти RAM или VRAM, перегрева, низкой мощности процессора, узких мест или устаревших драйверов.
- Мерцающий . Он заключается в смене света, происходящей в экранах со светодиодной подсветкой. Мониторы с большим количеством герц обычно не имеют этой проблемы. Мерцание становится проблемой, когда оно влияет на наше здоровье, вызывая усталость глаз или головные боли.
- Разрыв , Мы можем определить разрыв как графическое искажение, которое мы видим на экране, вызывающее асимметрию в проекции изображения (эффект горизонтальной обрезки). Это происходит из-за того, что видеокарта не может синхронизировать FPS с частотой монитора Hertz. Чтобы устранить эту аномалию, используются FreeSync и G-Sync или такие опции, как активация вертикальной синхронизации в видеоиграх или тройная буферизация.
OLED-мониторы часто включают NVIDIA«s G-Sync технологии. Это позволяет синхронизировать FPS, который GPU / ГРАФИЧЕСКИЙ ПРОЦЕССОР может генерировать с помощью Герца монитора. Таким образом мы избегаем разрывов и заикания. В чем проблема с технологией G-Sync? это высокая цена , что делает монитор довольно дорогим. Последние OLED-панели включают технологию G-Sync.
OLED и LED
OLED означает Органический Светодиод. Изначально этот тип подсветки был прерогативой только LG, которая выпустила первые потребительские OLED 4K телевизоры в 2014 году в виде нескольких новых линеек, переходящих в 2015 и теперь также в 2016 год. В 2016 Panasonic также появилась в этой области со своими собственными телевизорами OLED разрешения Ultra HD.
С другой стороны, телевизоры LED и LCD (в чем разница мы уже писали на сайте) производятся любыми телевизионными заводами и основываются на более старом, более доступном и хорошо проверенном типе телевизионной подсветки большими светодиодами, освещающими жидкокристаллическую матрицу сзади.
Но об одной вещи многие покупатели могли бы спросить самих себя при сравнении телевизоров каждой из технологий подсветки – какая лучше в общих чертах? Это как раз то, о чём я собираюсь рассказать прямо сейчас. Проводя анализ пункт за пунктом, в чём состоит технология подсветки, мы придём к окончательному заключению, которое выявит отличия LED и OLED. Его можно назвать нашим окончательным вердиктом (по крайней мере, на данный момент, пока не появятся новые OLED, LCD-мониторы или другие технологии, например, QLED).
OLED или QLED: плюсы и минусы
QLED — это дисплеи на квантовых точках, то есть на сверхмаленьких носителях заряда размером в несколько нанометров. QLED принято считать следующей ступенью эволюции дисплеев за счет еще более заметного уменьшения размера пикселя, а вместе с этим и повышенной четкости изображения.
При этом в существующих сейчас дисплеях, которые позиционируют как QLED, квантовые точки используют исключительно для подсветки. Они не генерируют изображение самостоятельно. Это значит, что имеющиеся в продаже QLED-устройства — это просто качественное изображение без подлинного прорыва в технологиях. Хорошая альтернатива для OLED, но не более того.
Полноценного QLED-телевизора или QLED-ноутбука не существует до сих пор. Исследования в области квантовых точек ведутся с 1990-х годов, но готового к продаже товара с таким дисплеем никто пока не выпустил.
Компании-гиганты инвестируют в это направление миллиарды долларов и анонсируют появление настоящих QLED-экранов к середине 2020-х годов. В 2011-м компания Samsung показала опытный образец четырехдюймового QLED-дисплея. Смогут ли инженеры довести эту технологию до ума, пока неясно.
Индустрия 4.0
Телевизор-свиток и материнское молоко из пробирки: итоги форума CES-2021
Какое будущее у ЖК и OLED?
Производители дисплеев делают все возможное, чтобы настроить и улучшить различные ограничения ЖК-дисплея. Цель OLED в течение следующих нескольких лет стать дешевле и ярче, и мы видим более четкие разработки в области ЖК-дисплеев.
Пожалуй, самое запоминающееся это «квантовая точка». Это новый способ приблизиться к подсветке ЖК-дисплея. Вместо того, чтобы использовать белые светодиоды, экран с квантовыми точками использует синие светодиоды и «нанокристаллы» различных размеров, чтобы преобразовывать свет в разные цвета путем изменения его длины волны.
Samsung уже несколько лет испытывает технологии квантовых точек, и последние разработки компании фактически приближают LCD (по прозвищу QLED) к производительности OLED. Samsung завернул нанокристаллы в металлический сплав и перенастроил систему освещения, которая устраняет многие проблемы с контрастностью и углом обзора, связанные с ЖК-панелями.
Элементы платы
OLED-дисплей
Дисплей модуля выполнен по технологии OLED с разрешением 128×64. Методика OLED (organic light-emitting diode) — это матрица точек, где каждый пиксель является отдельным светодиодом. Благодаря таким светящимся пикселям — OLED-дисплей обладает высокой контратсностью, углом обзора более 160° и не нуждается в подсветке.
Пользовательские кнопки
На модуле по бокам расположены две тактовых кнопки и .
Пока кнопка отпущена — на сигнальном пине присутствует логическая единица, а при нажатии на кнопку — логический ноль.
Troyka-контакты
На модуле выведено две пары Troyka-контактов.
Нижняя группа
- Питание (V) — соедините с рабочим напряжением микроконтроллера.
- Земля (G) — Соедините с землёй микроконтроллера.
Верхняя группа
- Сигнальный (D) — пин данных шины I²C. Подключите к пину микроконтроллера.
- Сигнальный (C) — пин тактирования шины I²C. Подключите к пину микроконтроллера.
Смена адреса модуля
Иногда в проекте необходимо использовать несколько дисплеев. Для смена адреса капните каплей припоя на отведённую контактную площадку на обратной стороне модуля. После чего адрес дисплея сменится с на .
Понижающий регулятор напряжения
Линейный понижающий регулятор напряжения NCP582 с выходом 3,3 вольта, обеспечивает питание дисплейного модуля. Максимальный выходной ток составляет 150 мА.
На плате так же присутствует необходимая обвязка для сопряжения устройств с разными питающими напряжениями.
В нашем случае это может быть управляющая плата Arduino с 5 вольтовой логикой и OLED-дисплей с 3,3 вольтовой логикой.