В последните години, Екраните се превърнаха в голямото бойно поле Сред производителите на мобилни телефони, часовници и други устройства: по-голяма яркост, по-висока резолюция, по-високи честоти на опресняване и, ако е възможно, по-ниска консумация на батерия. В разгара на тази надпревара се появи име, което скоро ще видите навсякъде: LTP разширение.
Когато разглеждате спецификациите на мобилен телефон от висок клас, може да сте видели нещо като «OLED LTPO 120 Hz„И си останал същият. Това не е просто маркетингов етикет: зад него се крие нещо повече.“ голяма промяна в начина, по който е конструиран екранът И как управлява енергията, за да намали честотата на опресняване до 1 Hz и да я повиши, когато е необходимо. Нека го разгледаме без излишен технически жаргон, но без да пропускаме нищо важно.
Какво точно е LTPO дисплей?
Първото нещо, което трябва да се изясни е, че LTPO не определя типа на екрана (не е конкурент на LCD или OLED), но технологията, използвана в TFT транзисторния масив която се намира директно под пикселите. Тази матрица е отговорна за включването и изключването на всяка точка от изображението и за контрола на нейното актуализиране.
Акронимът LTPO произлиза от «Нискотемпературен поликристален оксид», което на испански обикновено се превежда като нискотемпературен поликристален оксидДо появата на LTPO, нормата при активните матрични OLED дисплеи беше използването на LTPS, т.е. нискотемпературен поликристален силиций, като основа на тези TFT транзистори.
Красотата на LTPO е, че Той комбинира LTPS транзистори с транзистори на базата на метален оксид в един и същ слой. (като известния IGZO: индий-галиев-цинков оксид). Казано по-просто: той се възползва от скорост и тоководеща способност на LTPS и изключително ниско изтичане на ток от оксидитекоито са идеални за поддържане на фиксирано изображение, като същевременно консумират минимално количество енергия.
Тази смес позволява изграждането панели, които са много по-гъвкави, когато става въпрос за управление на честотата на опресняване И най-вече, да се направи това, без да се налага да се прибягва до толкова много външни чипове и контролери, както в предишните решения. Резултатът е екран, предназначен за променяйте херците в движение без да натоварвате прекалено много батерията.
Защо LTPO работи толкова добре с OLED дисплеи
Въпреки че на теория Могат да се произвеждат LCD екрани, които да се възползват от LTPOНа практика тази технология се е зародила и е израснала, за да върви ръка за ръка с OLED панелите, включително AMOLED панелите с активна матрица, които Samsung и други производители използват.
В OLED екрана всеки пиксел излъчва собствена светлина. Това вече предполага значително енергийно предимство пред LCD дисплеитезащото когато пикселът е изключен, той практически не консумира енергия. Въпреки това, схемите, които контролират тези пиксели (известната TFT матрица) продължават да играят ключова роля в общото потребление.
С LTPO тази матрица е преработена, за да бъде способни да работят много стабилно при изключително ниски честоти (например 1 Hz), когато показаното не се променя или се променя много малко, и същевременно позволява на панела да се задейства до 60, 90, 120 или 144 Hz когато ситуацията го изисква, например когато преглеждате социалните мрежи или играете игри.
Освен това, тъй като не изискват толкова много допълнителни компоненти, за да координират танца между Графичен процесор, контролер на дисплея и панелЦялата система е опростена. По-малко чипове и по-малко сигнали за изпращане означават... леки допълнителни спестявания и по-малко забавяне чрез регулиране на честотата на опресняване.
Динамична промяна на честотата на опресняване: от 1 Hz до 120/144 Hz
Отличителната черта на LTPO дисплеите е способността им да предлагат реална, много широка и автоматично променлива честота на опресняванеНе говорим за ръчен избор между 60 и 120 Hz и това е всичко, а за това самият екран да може да се движи в огромен диапазон от стойности в зависимост от това какво правите.
В много телефони с OLED LTPO дисплеи, екранът може по-ниско до 1 Hz, което означава, че Актуализира се само веднъж на секунда или дори веднъж на минута. в определени режими, например на смарт часовник, показващ статичното време, или на мобилен телефон с екран, който е винаги включен.
Когато системата засече движение на екрана – системни анимации, превъртане в приложения, игри, видеоклипове – панелът може автоматично да се повдигне, за да 60, 90, 120 или повече херцаИма модели, които работят например между 10 и 120HzДруги прескачат между диапазони като 1, 24, 60, 90 и 120 Hz, а някои геймърски монитори достигат 144 Hz като покрив.
Това управление може да бъде доста сложно: някои реализации позволяват това различните области на екрана работят на различни честотиНапример, лентата на задачите или статичният уиджет може да е почти замръзнал на 1 Hz, докато областта, където се възпроизвежда видео или игра, работи на 60 или 120 Hz.
Резултатът за потребителя е, че То придобива плавност, когато наистина има нужда от това. И по време на периоди на почивка, панелът интелигентно „задейства спирачките“, за да пести батерията, без да се налага да докосвате каквото и да било в настройките.
Реални енергийни предимства на LTPO екраните
Важно е да се уточни нещо: LTPO OLED екранът по своята същност няма магически по-ниска консумация на енергия от LTPS OLED екран. Ако ги сравните на една и съща честота и при едни и същи условия, самият панел не е изведнъж с 50% по-ефективен само защото има етикет LTPO.
Подобрението идва, защото LTPO позволява агресивно използване на променлива честота на опресняване без толкова много допълнителен хардуер или усложнения. С други думи, спестяванията се появяват, когато телефонът или часовникът действително намалете херците до минимум в ситуации, в които не е необходимо екранът да се актуализира с пълна скорост.
Има производители, които говорят за намаление на консумацията на енергия на екрана между 15% и 50% В зависимост от сценария, именно заради това динамично управление. Samsung, със своите HOP панели, базирани на същата концепция, се хвали с да намали разходите за своите вече ефективни дългосрочни организации за обслужване на клиенти (LTPO) с допълнителни 15-20%. в някои случаи.
Все пак не бива да преувеличаваме: екранът все още е един от компонентите, които консумират най-много енергия на цялото устройство, много повече отколкото процесора или комуникационните модули в много случаи. LTPO помага и е забележимо във времето на включен екран, но не прави чудеса, ако след това държите яркостта на максимум и форсирате 120 Hz през целия ден.
Голямото практическо предимство е, че Можете да имате много флуидни панели (120 Hz или повече), без напълно да жертвате живота на батерията.Технологията се грижи за деактивирането на тази плавност, когато е ненужна: четене на статичен текст, гледане на снимка, проверка на часа на часовник или оставяне на мобилния телефон в режим на готовност с постоянно включен екран.
LTPO дисплеи и режим „Винаги включен дисплей“
Едно от приложенията, при които LTPO блести най-ярко, е Режим „Винаги на дисплея“ (AOD) или винаги включен дисплейТази функция показва основна информация (време, икони за известия, батерия, евентуално някои усложнения на часовника), докато останалата част от екрана остава изключена.
На панели без LTPO, въпреки че яркостта е намалена и много пиксели са изключени, екранът обикновено продължава да работи на относително високи честоти, например 60 Hz, за да актуализира тази информация, с последващата консумация на повече енергия от необходимото.
С LTPO, панелът може Намалете честотата на опресняване до 1 Hz в режим AODТака че се актуализира само веднъж в секунда или дори веднъж в минута, в зависимост от имплементацията. Това единствено решение прави функцията за постоянно включен дисплей... да бъде много по-щадяща батерията.
Всъщност, истинският възход на LTPO се наблюдаваше с устройства като Ябълка Гледайте Серия 5който се възползва от тази технология, за да предложи винаги включен дисплей с контролирано въздействие върху живота на батерията. По-късни модели, като Apple Watch Series 6, допълнително усъвършенстват това управление.
Същото важи и за мобилните устройства: наличието на пълен AOD с време, известия и други подробности е по-осъществимо, когато панелът може работи на абсурдно ниски херци, докато е заключен, вместо да се налага да поддържате стандартна честота през цялото време.
LTPO срещу LTPS и други панелни технологии
Преди LTPO беше обичайно да се говори за висок клас OLED дисплеи като LTPS (Нискотемпературен поликристален силиций)Тази технология използва само поликристален силиций за TFT транзисторите, които контролират всеки пиксел.
LTPS има много добра електронна мобилностТова позволява висока честота на опресняване и висока плътност на пикселите с голяма рязкост. Проблемът е, че когато искате значително да намалите честотата на опресняване и да поддържате статични изображения за по-дълги периоди, Започва да има повече изтичане на ток и по-ниска ефективност отколкото с метални оксиди.
IGZO (индиево-галиево-цинков оксид) транзисторите имат точно обратното предимство: много ниско изтичане на ток и изключително ниска консумация, когато се поддържат стабилни състояния, но физически те са по-голям отколкото тези от LTPS. Ако екранът беше направен само с IGZO, щеше да е трудно да се поддържа същата плътност на пикселите без увеличаване на размера на екрана или жертване на рязкостта.
Ето къде се намесва LTPO, което основно казва: нека интелигентно комбинирайте LTPS и IGZO за да се запази най-доброто от двата свята. По този начин TFT матрицата може да се справи както с високи честоти на опресняване, така и с много стабилни състояния с оптимизирана консумация на енергия.
Някои производители са създали варианти и собствени търговски наименования на същата концепция, за да заобиколят патентите или да се диференцират в маркетинга. Най-известният случай е този на Samsung с нейната технология HOP (хибриден оксид и поликристален силиций)който също смесва оксиди с поликристален силиций и обещава намаление на потреблението с около 15-20% дори в сравнение със стандартния LTPO.
Кой стои зад LTPO и какви варианти съществуват
Един детайл, който често остава незабелязан, е, че Apple притежава патента, който дефинира LTPO технологиятаИдеята и оригиналното внедряване дойдоха от компанията, която започна да я използва в Ябълка Гледайте Серия 4въпреки че не използваше напълно тази функция до Series 5 с неговия винаги включен дисплей.
Тази ситуация е принудила други производители на панели, като например Samsung дисплей или LG дисплейда бъде разработен много подобни решения, но със свои собствени технически нюанси и под други имена. По този начин те могат да се възползват от същите принципи, без да се сблъскват директно с патента на Apple.
Samsung, например, е нарекъл своята смес от оксиди и поликристален силиций като ХОП, акроним за хибриден оксид и поликристален силиций, който на испански обикновено се описва като "хибриден оксид и поликристален силиций"По същество, той използва същата идея за комбиниране на материали, за да се постигне по-ефективна и гъвкава TFT матрица.
Производители на мобилни телефони, като например OnePlus, OPPO, Xiaomi, vivo или Google Те използват LTPO панели или техни производни, които в много случаи идват от Samsung Display или други специализирани доставчици. Крайното търговско наименование зависи от всяка марка: някои се отнасят до „LTPO2“, „Fluid AMOLED LTPO“ или подобен да се засили усещането за усъвършенстване между поколенията.
Във всеки случай, под джунглата от имена се крие... философия на дизайна на една TFT матрицакомбиниране на транзисторни материали и структури, за да се даде възможност широка, бърза и ефективна променлива честота на опресняване, без да се налага да се създава цирк от външни контрольори.
Въздействие на LTPO върху мобилните телефони от висок клас
Най-голям растеж на LTPO несъмнено наблюдаваме в висок клас и премиум смартфони от висок класПричината е проста: това са устройствата, където те са най-добре оправдани. по-високи производствени разходи и където потребителите изискват висококачествени, високопроизводителни екрани.
модели като Samsung Galaxy S21 Ultra Те въведоха за много потребители възможността да имат 6,8-инчов динамичен AMOLED LTPO дисплей с честота на опресняване, която може да варира между приблизително 11 и 120Hz, като се адаптира автоматично към съдържанието.
El OnePlus 9 Pro Той също така разполагаше с 6,7-инчов LTPO панел, произведен от Samsung, с QHD+ резолюция, способен да преминава от 1 до 120 Hz според сцената. OnePlus дори говори за До 50% спестяване на време за ползване на екрана в определени сценарии в сравнение с предишни поколения без LTPO.
Друг „първи братовчед“ е OPPO Намери X3 Proкойто споделя 6,7-инчов панел с 10-битова дълбочина на цвета и Quad HD+ резолюция, също с променлива честота на опресняване, базирана на LTPOМного флагмански модели от 2021 г. нататък са следвали същия път.
В екосистемата на Android, други примери за мобилни телефони с LTPO екрани, които са се появили, са Samsung Galaxy S22 в своите варианти с адаптивен панел, realme GT2 Pro, на vivo X70 Pro +, на iQOO 9 Pro, на Google Pixel 6 Pro и различни поколения от висок клас от различни марки.
LTPO в Xiaomi и други китайски производители
В конкретния случай на Xiaomi, приемането на LTPO дойде с модели като... xiaomi 12 proТова устройство е оборудвано с AMOLED екран с LTPO технология, проектирана за... значително подобряват енергийната ефективност в сравнение с конвенционалните панели.
В тези дисплеи, матрицата LTPO позволява Регулирайте честотата на опресняване от 1 Hz до 120 Hz или повече в зависимост от съдържанието. Ако четете статичен текст, системата намалява честотата на опресняване, за да пести енергия; ако играете игра или превъртате бързо, честотата на опресняване на екрана се увеличава до максимум. да се придаде възможно най-голямо усещане за плавност.
И до днес тази технология все още е запазено главно за моделите от най-висок клас, наред с други неща, защото Производството на LTPO панели е значително по-скъпо което е да се произвеждат OLED дисплеи с традиционна LTPS технология. Ето защо все още е рядкост да се види в телевизори от среден или начален клас.
Въпреки това, големи китайски марки като OnePlus, OPPO, vivo и самата Xiaomi Те вече са пуснали няколко устройства с този тип екран и всичко сочи към факта, че Ще бъде удължаван постепенно с намаляването на разходите и увеличаването на производствения капацитет на доставчиците.
Междувременно, ако видите етикета LTPO на текущ телефон с Android, почти винаги го гледате. висок клас модел с премиум стремежипроектиран да предлага най-добрия екран както по отношение на изображението, така и по отношение на живота на батерията.
LTPO отвъд мобилните устройства: часовници, лаптопи и монитори
LTPO не се ограничава само до смартфони. Някои от най-ясните случаи на употреба са в... висок клас смарт часовницикъдето автономността е критична, а екранът е компонентът, който може да изразходва най-много батерия.
На смарт часовник, показвайте времето непрекъснато 1 Hz благодарение на LTPO това позволява значително удължаване на времето между зарежданиятакато същевременно поддържа винаги включен, четлив дисплей. Apple Watch е най-популярният пример, но други часовници от висок клас, като например Oppo Watch X2Те са следвали същия път.
Също така се говори много за потенциала на LTPO в лаптопи и мониториКомпютърни екрани, особено тези с висока честота на опресняване (120 Hz или повече), Те консумират огромно количество.и са перфектният кандидат, от който да се възползвате реална променлива честота на опресняване, способна да се понижи до 1 Hz когато четете или работите със статично съдържание.
В допълнение към икономиите на енергия, добре внедреният честотен регулатор би помогнал за намаляване на проблеми като разкъсване на екрана в игри, като настройва честотата на опресняване на екрана към действителната честота на кадрите, генерирани от графичния процесор.
Най-модерните реализации на LTPO са способни на регулирайте честотата в определени области на екранаТова отваря вратата към настолни компютри, където лентата на задачите или статичните менюта остават на 1 Hz, докато областта, където имате видео или игра, се движи на 60, 120 или повече херца. Това е много гранулиран подход, който работи особено добре с големи екрани.
Ограничения, разходи и бъдеще на LTPO дисплеите
Това не са само предимства. Една от основните пречки пред широкото приемане на LTPO е, че Производството му е по-сложно и скъпо отколкото при класическите LTPS OLED панели. Смесът от материали, размерът на IGZO транзисторите и необходимостта от хибридна структура увеличават цената на производствената линия.
Това означава, че засега, LTPO се фокусира почти изключително върху устройства от висок класкъдето маржът на печалба позволява поемането на тези допълнителни разходи. В средния клас производителите продължават да избират конвенционални OLED или добри IPS панели с висока честота на опресняване, но без толкова вътрешна сложност.
Друго ограничение е това Не всички телефони с LTPO се възползват максимално от технологията еднакво.Амплитудата на променливата честота (например от 1 до 120 Hz спрямо само от 10 до 120 Hz), скоростта на промените и как се взема решението кога да се намали или повиши херцът зависят от... софтуер и процесор на всяко устройство.
Трябва също да се отбележи, че въпреки че LTPO намалява потреблението, Крайната автономност зависи от много други факториМаксимална яркост, размер на екрана, резолюция, ефективност на SoC, системна оптимизация, мрежово покритие, използване на камерата и т.н. Не е необичайно да се намерят телефони без LTPO, които се представят по-добре от тези с LTPO, просто защото цялостният пакет е по-добре балансиран.
Въпреки това, тенденцията е ясна: с намаляването на разходите и подобряването на процесите на фабриките за панели, Ще видим постепенното намаляване на LTPO към малко по-икономични диапазони. и разширяване до повече продуктови категории. Това, което днес изглежда като лукс при мобилните телефони, струващи над хиляда евро, вероятно ще се превърне в стандарт след няколко години.
LTPO е ключов елемент в еволюцията на съвременните дисплеи: Това ви позволява да комбинирате изключителната плавност на високите честоти на опресняване с много по-интелигентно управление на захранването.Това позволява функции като винаги включен дисплей, без да се изтощава батерията, и отваря вратата към все по-ефективни устройства, без да се жертва скоростта и плавността, които очакваме от днешните устройства.
