IPS, LCD, QLED и OLED: какие бывают типы дисплеев, и в чём между ними разница

Когда выбираете устройство с экраном, будь то смартфон, телевизор или монитор, одна из самых важных характеристик, на которую стоит обратить внимание, — какой тип экрана в нём используется. От этого зависят как качество и особенности изображения, так и другие параметры, например время автономной работы. Рассказываем, какие матрицы устанавливают в гаджеты, чем они отличаются и как выбрать правильную для ваших задач.

Что такое матрица

Изображение на экране формируется из множества точек, каждая из которых отображает небольшую область от общей картины, как в пазле или мозаике. Каждая такая точка называется пикселем, а все вместе они составляют матрицу дисплея.

Существует несколько типов матриц, которые распространены в электронных устройствах, отличаются принципом работы и конструкцией пикселей. Кроме того, внутри каждого типа могут быть несколько вариантов, которые при общем принципе работы различаются подходом в его реализации, что тоже влияет на параметры изображения.

Откуда возникает путаница

Единого стандарта, что именно указывать в технических параметрах и рекламных материалах, нет, поэтому производители в описании дисплеев своих устройств могут использовать самые разные обозначения. Ещё сильнее усложняет ситуацию то, что часто указывают разные параметры, не связанные друг с другом. Например, один производитель решит подчеркнуть тип матрицы, другой — разновидность одного из этих типов, а третий вообще будет делать упор на тип подсветки или какую-то конкретную особенность конструкции.

Из-за этого разобраться в том, на что именно стоит обратить внимание и чем отличаются дисплеи в разных устройствах, может быть непросто, даже если вы интересуетесь миром технологий. Разобрали подробнее, какие разновидности дисплеев вы можете встретить в актуальных устройствах.

LCD

LCD (Liquid Crystal Display) в русском языке ещё называют ЖК или жидкокристаллическими экранами — один из самых популярных типов матриц, которые используются в электронике в последние десятилетия.

LCD-экран состоит из трёх основных элементов:

подсветка;
слой жидких кристаллов — от них получил своё название весь тип таких дисплеев;
цветовые фильтры.

Под действием тока жидкие кристаллы меняют прозрачность, регулируя поток света, а цветовые фильтры формируют изображение.

Хотя принцип работы у всех LCD-матриц один, существует несколько разных вариантов того, как именно она реализована. Главное отличие — в том, как жидкие кристаллы располагаются относительно слоя подсветки. Это влияет на такие параметры, как углы обзора, контрастность, точность цветопередачи и время отклика.

TN

Как и все LCD, TN-матрицы работают за счёт изменения ориентации жидких кристаллов под воздействием тока. В случае этого типа в выключенном состоянии кристаллы закручены в подобие спирали, поэтому матрица и называется TN — Twisted Nematic, скрученный нематик, он же кристалл.

Главное преимущество TN-матриц — высокая скорость отклика. Благодаря этому такие дисплеи были популярны среди киберспортсменов и геймеров. Кроме того, этот тип самый недорогой в производстве.

Однако в сравнении с другими типами LCD-дисплеев у TN-матриц хуже цветопередача, ниже насыщенность и углы обзора. Если смотреть на экран под углом, цвета и яркость искажаются, из-за чего такие дисплеи не подходят для работы с графикой и мультимедиа.

Из-за этого долгое время TN-матрицы оставались основным типом для геймерских и бюджетных мониторов, где были важны их сильные стороны. Впрочем, за последние 5–10 лет VA- и IPS-матрицы смогли добиться актуального отклика при более качественном изображении. Поэтому сейчас TN-матрицы, как правило, встречаются только в самых бюджетных моделях мониторов, а из телевизоров и смартфонов практически исчезли.

Преимущества:

высокая скорость отклика;
низкая цена.

Недостатки:

небольшие углы обзора;
низкий цветовой охват.

VA

В VA-матрицах жидкие кристаллы в исходном состоянии расположены перпендикулярно относительно подложки, а при подаче напряжения поворачиваются. По сравнению с TN у таких экранов более широкие углы обзора и лучшая контрастность среди всех типов LCD-матриц.

Одним из недостатков VA относительно других типов LCD считается более низкое время отклика. В среднем это действительно так, хотя лучшие модели VA-матриц отстают несильно. Например, полное время отклика лучшего монитора с TN-матрицей по результатам тестов лаборатории rtings составляет 2,7 мс против 4,5 мс у лидера среди VA.

Также углы обзора у VA больше, чем у TN, — 178 против 170 градусов, но уступают IPS — из-за этого VA-матрицы обычно не используют в мониторах для дизайнеров и других профессионалов, которым важна точность цветопередачи. Цвета могут искажаться на краях панели — чем больше диагональ монитора, тем заметнее этот эффект.

В то же время VA хорошо подходят для телевизоров и универсальных мониторов.

Преимущества:

лучшая контрастность среди LCD-матриц;
качество изображения лучше, чем у TN.

Недостатки:

углы обзора меньше, чем у IPS.

IPS

IPS-матрицы работают за счёт вращения жидких кристаллов в плоскости, параллельной подложки с подсветкой. С помощью этой технологии удалось решить основные недостатки TN-дисплеев: узкие углы обзора, низкую точность цветопередачи и недостаточную насыщенность.

Недостатком IPS является низкая контрастность — в 3–5 раз ниже, чем у VA-матриц. Это особенно заметно на тёмных изображениях, где чёрный цвет выглядит как оттенки серого. Из-за этого IPS-матрицы хуже подходят для телевизоров: тёмные сцены в фильмах могут выглядеть засвеченными и неестественными.

Несмотря на это, IPS остаётся самым распространённым типом дисплеев. Такие панели используются в самых разных устройствах — от бюджетных умных часов и смартфонов до телевизоров и профессиональных мониторов.

Преимущества:

цена ниже, чем у OLED;
лучшая цветопередача и цветовой охват из LCD-матриц.

Недостатки:

контрастность ниже, чем в других типах матриц.

Типы подсветки: LED, miniLED и QLED

Поскольку LCD-дисплеи не могут работать без подсветки, производители часто указывают именно её тип в рекламных материалах и технических характеристиках, когда хотят подчеркнуть особенности дисплея.

LCD-экраны для подсветки используют светодиоды, которые размещаются за экраном или по его краям:

Edge LED — светодиоды расположены по периметру экрана. Такая конструкция дешевле в производстве, но из-за того, что источники света находятся только по краям, подсветка панели получается неравномерной. Edge LED используется только в бюджетных телевизорах или мониторах.
Direct LED — диоды установлены за всей поверхностью дисплея, обеспечивая более равномерное освещение и лучшую контрастность в сравнении с Edge LED.
Full Array Local Dimming (FALD) — дальнейшее развитие Direct LED. Светодиоды разделяются на зоны, каждая из которых может регулировать яркость независимо друг от друга. Чем больше таких зон, тем точнее устройство может управлять подсветкой экрана.

Технология miniLED — усовершенствованный вариант LED-подсветки. В ней используются светодиоды, которые в 2–40 раз меньше стандартных. Благодаря этому можно уместить больше зон локального затемнения и повысить точность управления подсветкой — это влияет на качество работы технологии HDR.

QLED-экраны — это LCD-матрицы с дополнительным слоем квантовых точек, который улучшает цветопередачу и увеличивает яркость.

OLED

OLED — новый относительно LCD тип экранов. Вместо жидких кристаллов в нём используются органические светодиоды, которые сочетают в себе свойства ЖК-слоя и светодиодной подсветки. Каждый пиксель OLED-дисплея сам излучает свет под действием электрического тока. Кроме того, технология позволяет управлять каждым пикселем в отдельности. Благодаря этому у OLED-матриц есть ряд преимуществ перед LCD-аналогами:

Идеальная контрастность — для отображения чёрного цвета пиксели в нужных участках полностью отключаются.
Высокая точность управления подсветкой — яркость каждого пикселя тоже управляется отдельно.
Энергоэффективность — OLED-матрицы потребляют меньше энергии, чем LCD с близкими параметрами. Это происходит за счёт того, что часть пикселей полностью отключается для отображения тёмных оттенков, тогда как в LCD-дисплеях подсветка работает всегда.
OLED-матрица тоньше, чем LCD, за счёт того, что в ней нет слоя подсветки. Благодаря этому производители смогли уменьшить и толщину самих устройств.
Время отклика у OLED ниже, чем у любого типа LCD-матриц.

В описании устройств встречаются упоминания разных типов OLED, но в отличие от LCD принципиальных отличий между ними нет:

WOLED (White OLED) — технология LG, использующая дополнительный белый субпиксель для улучшения цветопередачи.
QD-OLED (Quantum Dot OLED) — разработка Samsung, в которой синий светодиод используется как основной источник света, а квантовые точки преобразуют его в красный и зелёный для построения картинки. В отличие от классического OLED здесь нет белого субпикселя.
POLED (Plastic OLED) — вариант с пластиковой подложкой вместо стеклянной.
AMOLED и Super AMOLED — OLED-матрицы Samsung. AMOLED расшифровывается как Active Matrix OLED (OLED с активной матрицей), но на самом деле все OLED-экраны в смартфонах, мониторах и телевизорах оснащены активными матрицами.

Однако есть у OLED и его разновидностей ряд минусов. Органические светодиоды подвержены деградации, особенно если долгое время отображается статичная картинка (например, интерфейс игры или лента новостей). Впрочем, с развитием технологии производители научились минимизировать риск выгорания. Например, с помощью периодического смещения изображения на несколько пикселей.

Что такое ШИМ и правда ли, что эта технология вредна для здоровья?Преимущества:

натуральный чёрный цвет;
качественная HDR;
цветопередача, близкая к естественной.

Недостатки:

возможное выгорание пикселей;
стоимость выше, чем LCD.

MicroLED

Это новая технология, которая пока что на рынке представлена в ограниченном количестве устройств премиального сегмента. Она основана на использовании микроскопических светодиодов из нитрида галлия, каждый из которых самостоятельно излучает свет, формируя изображение.

По сравнению с OLED у MicroLED-матрицы выше яркость и нет рисков выгорания, так как используются неорганические материалы.

В 2025 году производство MicroLED-экранов остаётся дорогим и технически сложным. Например, 89-дюймовый Samsung с таким экраном стоит от 110 000 долларов.

Преимущества:

все преимущества OLED, но без выгорания;

более высокая яркость и энергоэффективность;

быстрее, чем OLED.

Недостатки:

высокая стоимость.

Гаджеты