Какие бывают OLED-экраны и чем они отличаются друг от друга

Экранов на свете много, но одними из лучших считают OLED — матрицу на органических светодиодах.

Они светятся сами по себе, без дополнительной подсветки. Это позволяет добиться высочайшей контрастности изображения и точности в управлении цветом на дисплее. Но такие матрицы сложнее производить, поэтому OLED-телевизоры и мониторы стоят дорого. А еще — со временем деградируют и теряют яркость.

Я расскажу, что такое OLED, какие технологии производства существуют, а также чем «телевизорный» OLED отличается от того, который устанавливают в смартфоны.

OLED, или Organic Light-Emitting Diode, — это одна из технологий производства современных экранов. Как и у IPS или VA, здесь тоже используется несколько слоев, но роль подсветки и даже светофильтра в OLED могут выполнять сами пиксели.

В чем отличие OLED-матриц от обычных. В основе технологии лежит классическая схема создания цветных панелей, но с существенным отличием: вместо обычных жидкокристаллических точек в OLED используются органические. Для их производства используются дорогостоящие материалы наподобие оксида индия, который полностью прозрачен, но может проводить ток.

Это, кстати, является одной из причин высокой стоимости органических панелей. Миру такая технология известна еще с середины прошлого века, но полноценно ее возможности раскрыли только несколько лет назад.

Как светятся пиксели. Самостоятельно, без дополнительной подсветки. При работе в телевизоре или смартфоне выдают как очень яркую картинку, так и бесконечно темный черный цвет.

Контрастность OLED самая высокая в индустрии, так как изображение формируется попиксельно. Где нужен черный цвет, пиксели отключаются, а где белый или любой другой — включаются. В результате на экране появляется резкое и контрастное изображение без засветов.

Угол обзора. Матрицы на органических пикселях выдают максимальные углы обзора. Некоторые производители заявляют до 180°: на таких дисплеях изображение без значимых искажений видно даже сбоку.

Толщина панели. Так как органическим матрицам не нужен дополнительный слой со светодиодами для подсветки, они получаются тоньше обычных панелей. Это позволяет делать самые компактные дисплеи.

Гибкость. Еще одно преимущество OLED-матриц. У них нет отдельного слоя со светодиодами и светопроводящей подложкой, а свет и цвет вырабатываются пикселями самостоятельно. Поэтому их можно уложить в один слой на пластиковую основу и сделать гибкий дисплей. Такие уже применяются в складных смартфонах наподобие Samsung Galaxy Fold.

Цветопередача. Пиксели в OLED работают независимо, поэтому управлять цветом можно точнее, а значит, живописные фильмы с играми выглядят красивее.

Скорость отклика. Органические пиксели меняют режим работы быстрее, чем обычные в традиционных панелях. Например, чтобы переключиться от одного оттенка к другому, органической точке нужно всего 0,03 мс, тогда как пиксель в IPS-матрице делает это как минимум за 1 мс.

На практике это заметно при воспроизведении динамичных сцен, а еще сильнее — в играх. Например, в шутерах, где OLED формирует детализированное изображение при резких движениях в кадре, а другие типы экранов страдают от шлейфов — остаточного изображения и «хвостов» от быстро движущихся объектов.

Не все OLED-панели работают одинаково. В некоторых органические пиксели вырабатывают цвет и свет одновременно, а в других — работают только как подсветка, тогда как цвет формируется отдельными слоями-фильтрами, примерно как у ЖК-экранов. Изначально органические дисплеи делятся на два типа.

Пассивные, или PMOLED. Такие устанавливаются в калькуляторы, MP3-плееры и другую электронику с маленьким дисплеем. Их сложно сделать большими из-за особенностей работы контроллера, поэтому добиться качественного изображения получается только на небольших диагоналях.

Активные. В активных OLED каждый пиксель управляется собственным транзистором, который установлен рядом на дополнительном слое. Именно такие дисплеи используются в телевизорах, мониторах и смартфонах. Они работают быстрее и эффективнее пассивных, а цвет и контрастность у них лучше.

Активные органические дисплеи тоже делятся на несколько типов:

1. AMOLED. Вариация активной матрицы от Samsung. Цвет в этих панелях формируется тремя субпикселями разных цветов, которые также работают как подсветка. AMOLED применяется в смартфонах и некоторых планшетах: технология плохо совместима с большими диагоналями.
2. P-OLED. Вариация AMOLED от LG. Буква P означает гибкую пластиковую подложку, но сейчас все OLED-панели делают на пластике, так что это исключительно маркетинговое название. Здесь такие же активные цветные субпиксели, как у AMOLED, но форма их укладки может отличаться.
3. W-OLED. Несколько упрощенная технология, где органические пиксели генерируют только белый свет, а все оттенки формируются при помощи RGB-фильтра — так же, как у LED-дисплеев. Из-за этого яркость и насыщенность оттенков ниже, но зато W-OLED-телевизоры большие и достаточно надежные.
4. QD-OLED. Альтернатива W-OLED от Samsung. Здесь тоже светится только подложка — но синим цветом, а вместо обычных светофильтров — квантовые точки. Они окрашивают свет в разные оттенки и усиливают его яркость, поэтому телевизоры QD-OLED отличаются более точной цветопередачей.
5. MLA-OLED. Улучшенный W-OLED от LG. При помощи дополнительного слоя с микролинзами яркость увеличили до рекордных значений. На макрофотографиях выглядит так же, как W-OLED с четырьмя ячейками: сине-зелено-красным светофильтром и «окошком» для белого света.
6. Tandem-OLED. Разработаны LG Display при участии Apple. Технология комбинирует две активные OLED-матрицы в одну. Два слоя усиливают свечение друг друга, поэтому картинка получается очень яркой и насыщенной. При этом риск выгорания сравнительно низкий. Пока такие экраны применяются только в iPad Pro M4, Huawei MatePad Pro 12,2.

Многие путают OLED с другой актуальной технологией производства дисплеев — QLED. Все потому, что две аббревиатуры пишутся похоже. Да и производители не стесняются сравнивать QLED с классическими OLED.

DLED. Современный тип подсветки в телевизорах начального и среднего уровней. В самых простых моделях Edge-LED светодиоды установлены по краям, что создает засветы и белесые пятна на темном фоне. Здесь же светодиоды расположены позади ЖК-матрицы по всей площади дисплея, создавая равномерную заливку.

В более дорогих телевизорах «ковровую» подсветку делят на зоны, которые могут регулировать яркость или отключаться независимо друг от друга. Это технология Full Array Local Dimming, или FALD, которая стала отправной точкой к переходу на Mini-LED.

Mini-LED. Главный конкурент OLED в сегменте флагманских телевизоров и мониторов. Этим термином обозначают панели с продвинутой подсветкой. У обычных DLED за матрицей расположены сотни светодиодов, а у Mini-LED — сотни тысяч. Количество независимых зон варьируется от модели к модели, но может доходить до тысяч, благодаря чему контрастность таких экранов вплотную приближается к OLED.

При этом Mini-LED-телевизоры не подвержены деградации и выгоранию, зачастую имеют даже более высокую яркость и лучше подходят для просмотра фильмов в освещенных помещениях. Поэтому Apple использует в своих MacBook Pro и профессиональном мониторе Pro Display XDR именно эту технологию.

Есть и недостатки: в полностью темном помещении контрастность и точность локального затемнения все же хуже, чем у OLED. А еще у Mini-LED нет закрепленных стандартов, поэтому в некоторых телевизорах зоны подсветки слишком крупные, что портит всю задумку на корню.

QLED — это технология производства экранов с использованием квантовых точек. Подсветка тут обычная светодиодная — чаще всего Direct LED или Mini-LED, а вот структура верхнего слоя отличается.

В обычных матрицах разные цвета получаются при прохождении белого света через цветной фильтр. В QLED-панелях вместо белых светодиодов используются синие, а вместо обычного фильтра — слой с квантовыми точками. Под воздействием синего света они начинают ярко светиться разными оттенками.

Точки усиливают проходящий через них свет. Благодаря этому QLED-телевизоры очень яркие, с насыщенными оттенками. Но из-за «обычной» конструкции с отдельной подсветкой они уступают OLED по контрастности и глубине черного.

QNED. Технология производства дисплеев с квантовыми точками от LG. Отличается тем, что здесь квантовый слой расположен в другом месте. Здесь он используется для создания максимально чистого белого оттенка светодиодной подсветки, который потом проходит через обычные цветофильтры.

В интернете много упоминаний о том, что телевизоры QNED обязательно оснащают подсветкой Mini-LED, но это не так: в этой линейке встречаются и DLED-, и даже Edge-LED-модели.

Выгорание — это остаточное изображение, которое остается, когда пиксели теряют яркость после продолжительной работы. Сейчас это пытаются решить через использование более устойчивых к деградации материалов, дополнительных систем охлаждения, а также продвинутого управления напряжением.

В зависимости от типа OLED-матрицы выгорание может проявляться по-разному. Например, первые поколения AMOLED-дисплеев от Samsung через некоторое время начинали «зеленить» из-за того, что синие субпиксели погибали раньше остальных.

В более современных технологиях вроде W-OLED, где все пиксели светят белым, проблема также сохраняется. Но у них выгорание проявляется как затемнение определенных участков, где пиксели работали дольше и интенсивнее всего.

Экран выгорает, когда один элемент на нем остается на месте долгое время — например, где находится логотип телеканала или шкала здоровья в видеоигре.

В последних поколениях AMOLED и других типах OLED-матриц проблему частично решили. Если раньше дисплеи выгорали буквально через год интенсивного использования, то теперь органические пиксели «живут» без существенного ухудшения характеристик по три года, а иногда даже дольше.

По большей части это произошло из-за перехода на использование более устойчивых к деградации органических материалов — например, дейтерия. Он менее подвержен износу и страдает от нагрева не так сильно, как легкий водород, который использовался в первых поколениях OLED-матриц. Также от выгорания спасают вспомогательные технологии:

1. Смещение пикселей. Базовое решение против выгорания — функция сдвига экрана. Программное обеспечение дисплея позволяет слегка перемещать статичное изображение через определенные промежутки времени. Это помогает «разгрузить» пиксели — дает им остыть до безопасной температуры.
2. Локальное затемнение статичных объектов в кадре. Также современные телевизоры умеют самостоятельно определять статичные объекты и затемнять их, чтобы предотвратить выгорание. Например, делают менее яркими логотипы каналов или элементы меню.
3. Очистка пикселей. Еще один способ снизить скорость выгорания — периодически «очищать» пиксели. OLED-телевизоры автоматически производят эту процедуру после определенного «пробега» матрицы. Например, полная очистка происходит один раз в 2000 часов, но некоторые матрицы также запускают быструю очистку после 4 часов непрерывной работы.

Недавно ученые предложили упаковывать пиксели в полимерную оболочку. По их мнению, это не только защитит их от выгорания, но и сделает производство OLED дешевле. Однако подобные решения пока тестируются и не готовы войти в массовое производство.

Зато некоторые другие уже вовсю используются производителями. Например, у Samsung есть технология Safeguard+ на базе ИИ, которая определяет самые яркие участки на дисплее, предугадывает нагрев панели в этих местах и динамически регулирует подсветку так, чтобы снизить температуру и продлить срок службы пикселей.

Чем больше экран, тем удобнее за ним работать и приятнее смотреть на нем кино. Но диагональ дисплея влияет на четкость: два параметра должны расти пропорционально, иначе изображение станет рыхлым, а границы объектов размытыми или вовсе пойдут «лесенками».

Поэтому четкость стоит определять по показателю PPI — числу пикселей на дюйм. Чем меньше предполагается расстояние от экрана до глаз, тем выше должна быть плотность пикселей. Собственно, маркировка Retina на продуктах Apple как раз означает, что у устройства четкий экран с комфортным PPI.

Для OLED-телевизоров любой диагонали разрешение 4К — единственное доступное и вполне оптимальное. Из-за того, что обычно зритель сидит на расстоянии от 2 метров, небольшие огрехи изображения сглаживаются и картинка смотрится хорошо, даже если плотность пикселей всего лишь 70 PPI.

Для OLED-мониторов ситуация обратная: очень важно, чтобы показатель PPI был как можно выше, так как экран будет намного ближе к человеку.

При низкой плотности пикселей изображение на OLED становится не просто «рыхлым», а вовсе теряет читаемость и активно утомляет зрение. Из-за особенностей технологии на экранах с низким разрешением появляется «фринджинг» — мелкие шрифты приобретают красно-зеленые ореолы и кажутся расплывчатыми.

Этого можно избежать при значении PPI выше 137, в идеале — выше 200.

Для смартфонов с OLED-экранами требования к четкости самые высокие. Портативные устройства мы держим прямо перед лицом, так что даже вблизи мелкие шрифты и линии должны выглядеть гладкими.

Даже для недорогих устройств рекомендуется плотность пикселей порядка 390 PPI. А у наиболее продвинутых флагманов это значение порой превышает 500 PPI. На таких экранах очень тяжело различить отдельные пиксели невооруженным глазом, а изображение выглядит не хуже напечатанного в хорошей типографии.

Один из главных показателей «крутости» экрана, который легче всего отразить в цифровой форме. Однако чтобы понять, на что влияет высокая яркость и сколько нужно именно вам, придется разобраться в вопросе немного глубже.

Современные дисплеи могут похвастать яркостью свыше 2000 нит  , но это не совсем честные показатели. Для сравнения, у достаточно мощного туристического фонаря яркость порядка 1500 нит, и если кто-то направит вам его прямо в глаза, будет очень некомфортно.

В маркетинговых материалах производители указывают пиковые значения, которые телевизор или смартфон не выдают при обычном использовании.

Пиковая яркость в 800, 1000 или 2000 нит достигается лишь в ограниченных областях панели и только при воспроизведении HDR-контента. Чаще всего речь идет о 10% от всей площади экрана. Этого достаточно, чтобы круто отобразить какой-нибудь HDR-эффект от яркого факела в темной пещере или впечатляющего ночного неба.

Статичная яркость HDR у OLED-телевизоров редко превышает 250 нит на 100% экрана и 450 нит — на 50%. Это хороший показатель даже для самых дорогих флагманов, который позволяет с комфортом смотреть телевизор при включенном свете.

Но если часто включаете кино днем при ярком солнце за окном, лучше выбирать телевизоры QLED. Их статичная яркость намного выше: около 750 нит на всей площади и более 1000 нит — на 50%.

Яркость SDR наиболее важна для «обычного» контента: телеканалов, сериалов, видео с «Ютуба» и контента из российских стримингов вроде «Кинопоиска». У OLED она обычно не превышает 300 нит на 100% экрана. И не важно, какой у конкретного телевизора заявлен максимум — 500 или 2000 нит.

Так как в подобном контенте нет расширенной информации об оттенках и яркости, телевизор не будет отображать впечатляющие яркие пики, свойственные HDR.

Яркость на солнце. Дисплеи смартфонов и планшетов обычно ярче, чем у телевизоров, ведь они должны хорошо читаться на улице днем.

У некоторых моделей пиковая интенсивность на небольшом участке достигает 4000 нит, а по всей площади — более 1000 нит. Это в два раза выше, чем у хороших OLED-телевизоров и мониторов.

Значение постоянной яркости обычно не указывают, но ее часто можно найти на специальных сайтах либо в обзорах.

В классических дисплеях IPS или VA яркость настраивается регулировкой напряжения: например, при 12 В они светятся на максимуме мощности, а при 6 В — вдвое тусклее. С матрицами OLED это не работает, поэтому применяется метод широтно-импульсной модуляции. Подробнее о способах регулировки яркости экранов мы рассказывали в статье про ШИМ.

ШИМ включает и отключает пиксели сотни или даже тысячи раз в секунду. В результате чередования светлых и темных кадров происходит обман зрения, и мы воспринимаем изображение как равномерное, но с разным уровнем яркости. И чем сильнее нужно снизить яркость, тем дольше и чаще на экране должен проскакивать черный кадр.

Однако слишком частые и продолжительные черные «вставки» создают эффект мерцания, который все же заметен глазу и может вызвать утомление или даже головную боль.

Производители борются с этим эффектом, увеличивая частоту. Например, у Honor Magic 6 Pro экран мерцает с частотой 4320 Гц, тогда как у Galaxy S24 Ultra это значение составляет всего 490 Гц. У iPhone 16 Pro частота ШИМ — 480 Гц.

При частоте мерцания менее 450 Гц OLED-экран будет достаточно сильно утомлять глаза даже у слабо восприимчивого пользователя. Более 450 Гц достаточно для большинства людей. А вот самым чувствительным пользователям стоит рассматривать устройства с дополнительными технологиями защиты зрения, у которых экраны мерцают на частоте выше 2000 Гц.

При выборе телевизора с OLED-экраном стоит обратить внимание на множество ключевых параметров. У нас есть подробный гайд по выбору ТВ, многие правила из него применимы к OLED. Здесь же собраны простые практические советы о том, на что стоит ориентироваться при походе в магазин.

При выборе смартфона с OLED-экраном важны совсем другие параметры, нежели при выборе ТВ. Вот основные.

Мониторы и ноутбуки с экранами OLED пока не так распространены, как телевизоры и смартфоны. Особенности использования предъявляют к ним уникальную комбинацию требований.