La Teknologia kehittyy raakaa vauhtia. Ja tämä on havaittavissa käytännössä jokaisessa päivittäin käyttämiemme laitteiden osassa. Prosessorit on täynnä tekoälyominaisuuksia, akut latautuvat yhä nopeammin ja kamerakennojen koko ja tyyppi muuttuvat käyttötarkoituksen mukaan. Näytöt eivät ole poikkeus Ja viime vuosina niistä on tullut yksi aloista, joilla näemme eniten innovaatioita.
Näiden uusien ominaisuuksien joukossa LTPO-näytöistä on tullut muodikkaitaetenkin huippuluokan matkapuhelimissa ja OLED-näytöillä varustetuissa älykelloissa. Olet luultavasti kuullut, että ne parantavat akunkestoa tai että ne "pudottavat taajuuden 1 Hz:iin", mutta et ehkä ole täysin varma, mitä se tarkalleen ottaen tarkoittaa, miten tämä teknologia toimii sisäisesti tai miksi jotkut tuotemerkit käyttävät sille eri nimiä. Seuraavissa riveissä puramme asian osiin. Mikä on LTPO, mihin sitä käytetään ja mitä todellisia etuja se tarjoaa? ja millä laitteilla se löytyy juuri nyt.
Mitä LTPO-teknologia on ja mitä se oikeastaan tarkoittaa?
Kun puhumme LTPO:sta, tarkoitamme itse asiassa paneelin takana oleva TFT-matriisitekniikkaei itse näytön tyyppi. Eli LTPO ei ole "uuden tyyppinen OLED", vaan erilainen tapa rakentaa ohutkalvotransistorikerros, joka ohjaa näytön jokaista pikseliä.
Lyhenne LTPO tulee englanninkielisestä ilmaisusta ”…Matalalämpötilainen polykiteinen oksidi”, jonka voimme kääntää matalan lämpötilan polykiteiseksi oksidiksi. Tämä teknologia on LTPS-paneelien eli ”matalan lämpötilan polykiteisen pii” kehitysaskel, joita on käytetty viime vuosina laajasti OLED- ja LCD-näytöissä.
LTPO:n avain on se, että Se yhdistää LTPS-transistorit oksiditransistoreihin samassa takalevyssäTämä on tyypillisesti valmistettu indiumgalliumsinkkioksidista, usein lyhennettynä IGZO. Tämä yhdistelmä johtaa TFT-paneeliin, joka pystyy tuottamaan korkeita virkistystaajuuksia tarvittaessa, mutta erittäin pienellä virranvuotovirralla, kun kuva pysyy käytännössä staattisena – todellinen energiatehokkuuden etu.
Ei ole sattumaa, että tämä teknologia on niin läheistä sukua OLED-näytöille: LTPO-näytöille. Ne täydentävät täydellisesti OLED- ja AMOLED-näyttöjä. (aktiivimatriisi), koska niiden avulla voit hyödyntää parhaalla mahdollisella tavalla pikseleiden kytkemistä päälle ja pois päältä halutessasi ja säätää virkistystaajuutta erittäin joustavalla tavalla.
Apple oli yksi ensimmäisistä, jotka investoivat merkittävästi LTPO:hon ja rekisteröi tämän teknologian peruspatentinSen vakava kaupallinen debyytti tapahtui Apple Watch Series 4:n myötä, vaikkakin se hyödynsi sitä todella Apple Watch Series 5:stä alkaen aktivoimalla kuuluisan aina päällä olevan näytön toiminnon tyhjentämättä akkua salamannopeasti.
Miten LTPO toimii ja miksi se säästää energiaa
LTPO:n hieno puoli on se, että Sen avulla voit säätää virkistystaajuutta täysin dynaamisesti.Riippuen siitä, mitä näytöllä tapahtuu. Toisin sanoen, et ole rajoitettu kiinteään 60, 90 tai 120 Hz:iin: paneeli voi liikkua erittäin laajalla alueella, esimerkiksi 1 Hz:stä 120 Hz:iin tai jopa 144 Hz:iin joissakin erittäin huippumalleissa.
Näyttöjen maailmassa hertseinä mitattu virkistystaajuus ilmaisee Kuinka monta kertaa kuva päivittyy sekunnissa?60 Hz:n taajuudella näyttö päivittyy 60 kertaa sekunnissa; 120 Hz:n taajuudella se päivittyy 120 kertaa ja niin edelleen. Mitä korkeampi virkistystaajuus, sitä sulavampi valikoiden, järjestelmäanimaatioiden tai videopelien selaaminen on, mutta myös energiankulutus kasvaa merkittävästi.
Yhdistelmän ansiosta korkean elektroniliikkuvuuden LTPS-transistorit (täydellinen korkeille virkistystaajuuksille) IGZO-tyyppisten oksiditransistoreiden (joissa ei juurikaan ole virtavuotoa vakaan kuvan ylläpitämisen aikana) avulla LTPO saavuttaa jotain erittäin mielenkiintoista: paneeli voi toimia korkeilla taajuuksilla, kun se havaitsee liikettä, ja laskea taajuutta huomattavasti, kun sisältö on lähes staattista, ilman, että näyttöä tarvitsee jatkuvasti sammuttaa ja käynnistää.
Tämä mahdollistaa LTPO-näytön se siirtyy vain 1 Hz:iin hyvin erityisissä tilanteissaTämä on samanlaista kuin älykellotaulu tai matkapuhelin Always On Display -tilassa, jossa tiedot muuttuvat hyvin vähän. Tässä tapauksessa kuva päivittyy kerran sekunnissa tai jopa kerran minuutissa, mikä minimoi näytön työmäärän ja siten akun kulutuksen.
Toinen tärkeä ero moniin LTPS-paneeleihin verrattuna on, että LTPO Se ei tarvitse niin montaa lisäkomponenttia näytönohjaimen ja näytönohjaimen väliin. Tämän taajuusvaihtelun hallitsemiseksi tietyissä LTPS-matkapuhelimissa, joissa on muuttuva näyttönopeus, taajuutta ohjataan ulkoisella piiristöllä ja logiikalla, joka säätää paneeliin lähetettävää signaalia. LTPO:ssa suuri osa tästä hallinnasta on integroitu itse TFT-paneeliin, mikä yksinkertaistaa suunnittelua ja parantaa tehokkuutta.
LTPO vs. LTPS ja perinteiset OLED-näytöt
Yleinen väärinkäsitys on, että pelkästään olemalla LTPO Näyttö kuluttaa aina vähemmän energiaa kuin vastaava LTPS OLED.Eikä se ole aivan niin. Jos asetat molemmat toimimaan samalla kiinteällä taajuudella (esimerkiksi 60 Hz), virrankulutuksen ero ei välttämättä ole niin dramaattinen.
LTPO:n todellinen arvo on siinä edistynyt muuttuvan virkistystaajuuden hallintaVaikka jotkin LTPS-paneelit voivat vaihtaa esimerkiksi 60 ja 120 Hz:n välillä sovelluksesta tai järjestelmäasetuksesta riippuen, klassinen tekniikka perustuu yleensä ulkoiseen ohjaimeen tai itse ohjelmistoon, joka ilmoittaa, milloin taajuutta on laskettava tai nostettava, ja se tekee sen tyypillisesti muutamassa vaiheessa.
LTPO:n avulla paneeli voi säätää virkistystaajuutta paljon tarkemmin, käymällä läpi useita väliarvoja ja mukautumalla käytännössä reaaliajassa sisällön tyyppiin: nousee, kun selailet sosiaalisia verkostoja tai pelaat, ja laskee, kun katsot kuvaa, luet staattista tekstiä tai puhelimesi on lukittu näyttämään vain kellonaikaa.
Tämä tarkoittaa, että matkapuhelinten näytöt, kuten OnePlus 9 Pro tai Apple Watch LTPO:lla Ne voivat toimia tietyissä tilanteissa 1 Hz:n taajuudella päivittäen paneelia vain kerran sekunnissa tai jopa kerran minuutissa, verrattuna perinteiseen 60 Hz:n taajuuteen, jossa kuva päivittyy 60 kertaa sekunnissa, vaikka näkyviä muutoksia ei olisikaan.
Lisäksi tämä hienostuneempi hallinta mahdollistaa sen, että vain ne näytön alueet, jotka ovat todella aktiivisia Jotkut alueet toimivat korkeammalla taajuudella, kun taas toiset voivat pysyä pienitehoisessa tilassa. Vaikka käytännössä tämä segmentointi riippuu myös siitä, miten valmistaja toteuttaa ohjauspiirin, se on yksi LTPS:n ja IGZO:n käytön merkittävimmistä eduista LTPO:ssa.
LTPO-seulan käytännön edut
Kaiken edellä mainitun ensimmäinen seuraus on selvä: parempaa energiatehokkuutta tinkimättä sujuvuudesta. Voit valita näytöstä, joka saavuttaa 120 tai 144 Hz:n virkistystaajuuden pelaamista tai käyttöliittymän selaamista varten uskomattoman sulavasti, mutta putoaa 24 Hz:iin elokuvaa katsellessa, 10 Hz:iin valokuvia katsellessa ja 1 Hz:iin, kun näytössä näkyy vain aika.
Arkielämässä tämä tarkoittaa sitä, että Näyttö, joka on yksi eniten akkua kuluttavista komponenteista.Se vähentää virrankulutusta silloin, kun suuret nopeudet eivät ole välttämättömiä. Ero ei aina ole dramaattinen perinteiseen OLED-näyttöön verrattuna, mutta pienissä laitteissa, kuten kelloissa tai puhelimissa, jotka näyttävät tuntikausia staattista sisältöä, säästöt tarkoittavat enemmän käyttöaikaa käytännössä.
Toinen tärkeä etu on tila Aina näytöllä tai "aina näytöllä"Paneeleissa, joissa ei ole LTPO:ta, ajan, ilmoituskuvakkeiden tai tiettyjen widgetien jatkuva näyttäminen kuluttaisi huomattavasti enemmän virtaa, jopa siinä määrin, että monet valmistajat rajoittivat tätä ominaisuutta tai poistivat sen kokonaan käytöstä tietyissä malleissa. LTPO:n avulla tämä aina päällä oleva näyttö päivittyy hyvin matalilla taajuuksilla, minkä ansiosta sitä voidaan tarjota vaikuttamatta merkittävästi akun käyttöikään.
Myös käyttäjäkokemuksen kannalta on etuja: järjestelmä, joka Se säätää virkistystaajuutta automaattisesti kohtauksen mukaan.Käyttäjän ei tarvitse vaihtaa manuaalisesti 60, 90 tai 120 Hz:n välillä puhelimen asetuksissa. Näyttö "sopeutuu" tekemiseesi, jääden huomaamatta, mutta tehden tehtävänsä älykkäämmin.
Videopelien ja vaativimpien sovellusten maailmassa LTPO-näytöt mahdollistavat hyödynnä täysimääräisesti pelejä, jotka tukevat korkeita virkistystaajuuksiaNe kuitenkin vähentävät valikoiden tai vähemmän dynaamisten kohtausten esiintymistiheyttä, joten käytetään vain ehdottoman välttämättömiä resursseja. Samanlaista tapahtuu selaillessa: verkkosivustoa selattaessa päivitystaajuus kasvaa; kun pysähdyt lukemaan, se hidastuu.
Apple, Samsung ja muut LTPO-variantit
Vaikka Applella on se hallussaan tärkein patentti, joka määrittelee LTPO:nTämä ei ole estänyt muita valmistajia liittymästä samaan ideaan hyvin samankaltaisilla ratkaisuilla, mutta muilla kaupallisilla nimillä, mukauttaen teknologiaa omiin valmistusprosesseihinsa.
Esimerkiksi Samsung on kehittänyt version, joka tunnetaan nimellä HOP (hybridioksidi ja polykiteinen pii)jonka voisimme kääntää hybridioksidiksi ja polykiteiseksi piiksi. Tämä teknologia noudattaa samaa perusfilosofiaa, jossa yhdistetään LTPS-transistoreja oksiditransistoreihin, mutta se on mukautettu Samsung Displayn osaamiseen ja tuotantolinjoihin.
Yrityksen itsensä mukaan HOP-näytöt pystyvät vähentää kulutusta entisestään verrattuna jo ennestään tehokkaisiin LTPO-paneeleihin...noin 15–20 % enemmän tietyissä tilanteissa. Se ei ole ollenkaan huono asia, kun otetaan huomioon, että LTPO-paneelit ovat jo nyt perinteisiä paneeleja virrankulutuksessa parempia, kun virkistystaajuus muuttuu lennossa.
Myös valmistajat, kuten LG Display ja muut näyttöjen toimittajat, ovat työskennelleet omien parissaan. omat LTPO-idean mukaelmatyhdistämällä IGZO:n ja LTPS:n käytön eri tavoin erittäin tehokkaiden muuttuvien virkistystaajuuksien tarjoamiseksi. Vaikka kaupallisesti niitä kutsutaan LTPO:ksi, LTPO2:ksi, HOP:ksi tai muilla markkinointinimillä (Dynamic AMOLED, Fluid AMOLED jne.), taustalla oleva konsepti on hyvin samanlainen.
On myös syytä muistaa, että vaikka lähes aina yhdistämme LTPO:n OLEDiin, Teknisesti myös LCD-näyttöjä voitaisiin valmistaa tällä tekniikalla.Alan toimiala on kuitenkin keskittänyt lähes kaikki ponnistelunsa orgaanisiin valodiodeihin (OLED/AMOLED), jotka hallitsevat huippuluokan markkinoita ja hyötyvät eniten kyvystä ohjata jokaista pikseliä erikseen.
Missä laitteissa LTPO-näyttöjä löytyy
Ensimmäisenä tätä teknologiaa esittelivät älykellojen näytöt, kuten Apple Watch...joissa näyttöä on pidettävä päällä lähes koko päivän akun tyhjenemättä. LTPO:n ansiosta Apple pystyi ottamaan käyttöön aina päällä olevan näytön Series 5:ssä ja uudemmissa malleissa säilyttäen samalla hyväksyttävän akunkeston.
Pian sen jälkeen ne alkoivat ilmestyä huippuluokan matkapuhelimia LTPO OLED -paneeleilla. Yksi puhutuimmista oli Samsung Galaxy Note 20 Ultra, jota seurasivat mallit, kuten Galaxy S21 Ultra ja myöhemmin Galaxy S22 -tuoteperhe, joissa on dynaamiset AMOLED-paneelit, joiden virkistystaajuus perustuu LTPO:on tai HOP:iin.
Myös muut Android-valmistajat ovat liittyneet tähän trendiin. Esimerkiksi OnePlus kokosi Samsungin valmistamat LTPO-näytöt OnePlus 9 Prossa ja OnePlus 10 Prossa on Fluid AMOLED -paneelit, jotka pystyvät säätämään virkistystaajuutta 1–120 Hz:n välillä sisällöstä riippuen. Samanlainen ominaisuus löytyy OPPO Find X3 Prosta, OnePlus 9 Pron läheisestä sukulaisesta, jossa on myös sama 6,7 tuuman Quad HD+ -näyttö 10-bittisellä värisyvyydellä.
LTPO-palvelulla varustettujen matkapuhelimien luettelo kasvaa jatkuvasti: Samsung Galaxy S22, iPhone 13 Pro ja 13 Pro MaxRealme GT2 Pro, Vivo X70 Pro+, iQOO 9 Pro, Xiaomi 12 Pro, Google Pixel 6 Pro ja muut viimeaikaiset huippumallit. Kaikissa niissä idea on sama: vähentää näytön virrankulutusta ja tarjota korkeita virkistystaajuuksia vain silloin, kun se on järkevää.
Xiaomin ekosysteemissä, toistaiseksi Xiaomi 12 Pro on se, joka ottaa keskipisteen. integroimalla LTPO-paneelin huippuluokan AMOLED-näyttöön. Koska tällaisten näyttöjen valmistus on edelleen kallista, ne on tällä hetkellä varattu premium-malleille, vaikka on vain ajan kysymys, milloin ne tulevat saataville edullisempiin malleihin.
LTPO, korkeat virkistystaajuudet ja Always On Display
Yksi syy siihen, miksi LTPO:sta puhutaan niin paljon tänä päivänä, on se, että Kilpailu korkeista virkistystaajuuksista on käynnistynyt kovaa vauhtia.Ei ole enää epätavallista nähdä matkapuhelimia, joissa on 90, 120 tai jopa 144 Hz:n virkistystaajuus, mikä parantaa huomattavasti pelien ja käyttöliittymän navigoinnin sujuvuutta.
Ongelmana on, että mitä useammin, korkeampi akun kulutusNäytön päivittäminen 120 kertaa sekunnissa yksinkertaisen, staattisen viestin lukemiseksi on energiatehotonta. Tässä kohtaa LTPO astuu kuvaan: näyttö havaitsee, että kohtaus on pysähtynyt, ja laskee automaattisesti virkistystaajuutta ilman, että sinun tarvitsee tehdä mitään.
Videon saralla tällä tekniikalla on myös etunsa, sillä suuri osa sisällöstä toistetaan 24, 30 tai 60 fps:n nopeudella. LTPO-paneeli voi säädä 24 Hz:iin elokuvaa katsellessasisisällön mukaiseksi ja välttäen liiallista kulutusta, ja nostamalla sitten nopeasti 120 Hz:iin, kun siirryt työpöydälle tai alat vierittää.
Always On Display -tilan etu on vieläkin selvempi. Koska virkistystaajuus voidaan laskea 1 Hz:iin, Näytöllä voi näkyä aika, päivämäärä tai joitakin ilmoituksia. ilman, että koko paneelia tarvitsee päivittää 60 Hz:n taajuudella. Tuloksena on minimaalinen virrankulutus, joten näyttö voi pysyä aina päällä tyhjentämättä puhelimen tai kellon akkua.
LTPO-paneelin käsittelemä tarkka taajuusalue on kuitenkin Se riippuu valmistajasta ja siitä, miten he ovat konfiguroineet toteutuksensa.Jotkut puhelimet voivat mennä 1 Hz:iin, toiset 10 Hz:iin, jotkut pysyvät vähintään 24 tai 48 Hz:ssä… ja maksimit vaihtelevat myös 90, 120 tai 144 Hz:n välillä laitteesta riippuen.
LTPO-näyttöjen rajoitukset, kustannukset ja tulevaisuus
Kaikista eduistaan huolimatta LTPO-näytöillä on joitakin Rajoitukset ja haitat, jotka selittävät, miksi niitä ei ole kaikissa matkapuhelimissaIlmeisin on valmistuskustannukset: TFT-matriisin valmistaminen, joka yhdistää LTPS:n ja IGZO:n huippuluokan vaatimiin laatutasoihin, on kallista ja monimutkaista.
Lisäksi, IGZO-transistorit vievät enemmän tilaa kuin puhtaat LTPS-transistoritTämä voisi teoriassa vähentää pikselitiheyttä, jos käytettäisiin vain metallioksideja. Terävyyden heikkenemisen välttämiseksi valmistajat valitsevat tämän hybridiyhdistelmän, jossa tasapainotetaan eri transistorityyppien prosenttiosuutta ja säädetään prosesseja resoluution tai kuvanlaadun heikkenemisen välttämiseksi.
Toinen ongelma on, että energiansäästöt ovat todellisia, vaikka ne Se ei ole aina niin ihmeellistä kuin markkinointi joskus antaa ymmärtää.Se riippuu pitkälti siitä, miten käytät puhelintasi, mitä sovelluksia sinulla on auki, kuinka paljon aikaa pelaat pelejä tai katsot videoita, ja valmistajan kalibroinnista. Kaiken kaikkiaan se tarjoaa kuitenkin lisätehokkuutta, joka auttaa pidentämään akun käyttöikää.
Tällä hetkellä lähes kaikki tätä tekniikkaa käyttävät laitteet kuuluvat huippuluokan tai premium-luokanTämä johtuu juuri kustannusongelmista. Tällä hetkellä näiden paneelien asentaminen erittäin halpoihin matkapuhelimiin ei ole mahdollista ilman lopullisen hinnan merkittävää nostamista, mutta tämä tulee muuttumaan tuotannon halpentuessa ja standardoituessa, kuten on jo tapahtunut OLED-näyttöjen kanssa yleensä.
Tulevaisuutta ajatellen kaikki viittaa siihen, että LTPO ja sen variantit yleistyvät ja useampia tuotekategorioita: tabletteja, kannettavia tietokoneita, joissa on korkea virkistystaajuus, pelimonitorit ja lopulta edullisemmat matkapuhelimet. Alan trendi on kohti yhä nopeampia ja tehokkaampia näyttöjä, ja LTPO sopii täydellisesti tähän trendiin.
Kaiken tämän mielessä on helpompi ymmärtää, miksi niin monet valmistajat ylpeilevät tästä teknologiasta uusissa julkaisuissaan: LTPO antaa sinulle molempien maailmojen parhaat puoletBrutaali sujuvuus, kun on aika liikkua nopeasti, ja näyttö, joka "rentoutuu", kun sitä ei tarvita, pidentäen akunkestoa ilman, että käyttäjän tarvitsee tehdä mitään, ja valmistellen pohjaa kokemuksille, kuten aina päällä oleville näytöille ja korkeataajuuksisille peleille, täysin normaaleina arkipäivän asioina.
