Super AMOLED

Super AMOLED — это технология производства дисплеев, разработанная компанией Samsung Electronics, в которой сенсорный слой (тачскрин) интегрирован непосредственно в подложку AMOLED-экрана, а не накладывается поверх него. Относится к классу активных матриц на органических светодиодах (AMOLED) и является усовершенствованной версией стандартной AMOLED-панели. Ключевые особенности: отсутствие воздушного зазора между слоями, повышенная яркость, улучшенная читаемость на солнце и более тонкий профиль дисплея.

История

Технология была впервые представлена компанией Samsung в 2010 году вместе с выходом смартфона Samsung Galaxy S (GT-I9000). До этого в мобильных устройствах использовались либо обычные AMOLED-экраны (с отдельным сенсорным слоем, наклеенным поверх матрицы), либо TFT LCD. Основной проблемой ранних AMOLED-дисплеев было наличие воздушного зазора между стеклом сенсора и самой матрицей, что приводило к бликам, снижению контрастности и увеличению толщины.

В 2011 году Samsung представила второе поколение технологии — Super AMOLED Plus, в котором использовалась новая структура субпикселей (RGB-матрица вместо PenTile), что позволило повысить чёткость и снизить энергопотребление. В 2013 году появился Super AMOLED с разрешением Full HD, а в 2014 году — с Quad HD (2560×1440). В последующие годы технология эволюционировала в сторону изогнутых экранов (Edge), гибких панелей (Flexible Super AMOLED), а также дисплеев с частотой обновления 120 Гц и выше (Super AMOLED 120Hz).

Устройство и принцип работы

Структура панели

В отличие от традиционных AMOLED-дисплеев, где сенсорный слой (стекло с прозрачным проводящим покрытием из оксида индия-олова, ITO) располагается отдельно от матрицы, в Super AMOLED этот слой встраивается непосредственно в подложку экрана. Технически это достигается за счёт нанесения чувствительных к касанию электродов на тонкоплёночные транзисторы (TFT) самой OLED-матрицы. Таким образом, дисплей состоит из:

• Защитного стекла (обычно Gorilla Glass);
• Сенсорного слоя (интегрирован в TFT);
• Органических светодиодов (красные, зелёные, синие субпиксели);
• Подложки (стекло или полимер для гибких версий).

Отсутствие воздушного зазора

Главное отличие Super AMOLED от AMOLED — отсутствие воздушного зазора между сенсором и матрицей. В стандартных AMOLED-панелях между ними находится слой воздуха, что вызывает паразитные блики и снижает контрастность. В Super AMOLED сенсорный слой и матрица представляют собой единый монолит, что позволяет:

• Уменьшить толщину дисплея примерно на 30–40 %;
• Улучшить цветопередачу и контрастность за счёт меньшего рассеивания света;
• Повысить яркость при той же мощности подсветки;
• Улучшить читаемость на ярком солнечном свете.

Субпиксельная структура

В большинстве Super AMOLED-дисплеев используется субпиксельная структура PenTile (RGBG), где каждый пиксель состоит из двух субпикселей (красного и зелёного или синего и зелёного), а не из трёх (RGB). Это позволяет снизить энергопотребление и увеличить разрешение при той же физической площади. Однако такая структура может приводить к заметной зернистости и снижению чёткости на экранах с низким PPI (пикселей на дюйм). В версии Super AMOLED Plus применяется полноценная RGB-матрица без PenTile.

Характеристики

Основные параметры дисплеев Super AMOLED (на примере типичных моделей 2019–2023 годов):

• Контрастность: бесконечная (теоретически, так как чёрные пиксели полностью отключаются);
• Яркость: до 1500–2000 кд/м² (пиковая, в режиме HDR);
• Цветовой охват: 100 % DCI-P3 (в режиме «Насыщенные цвета»);
• Глубина цвета: 10 бит (1,07 млрд оттенков);
• Частота обновления: от 60 до 144 Гц (в зависимости от поколения);
• Время отклика: менее 1 мс (серый-серый);
• Углы обзора: 180° без значительного искажения цвета;
• Энергопотребление: на 15–20 % ниже, чем у стандартных AMOLED-экранов при той же яркости (за счёт отсутствия воздушного зазора и оптимизации драйверов).

Применение

Super AMOLED является основной технологией дисплеев для мобильных устройств Samsung, а также используется в продукции других производителей (например, в смартфонах OnePlus, Xiaomi, Google Pixel — в последних применяются панели Samsung Display). Основные сферы применения:

• Смартфоны и планшеты (серии Galaxy S, Galaxy Note, Galaxy A, Galaxy Tab);
• Смарт-часы (Galaxy Watch, Gear S3);
• Носимые устройства (фитнес-браслеты, умные очки);
• Ноутбуки (Samsung Galaxy Book, некоторые модели Dell XPS);
• Автомобильные дисплеи (в информационно-развлекательных системах);
• VR-гарнитуры (Samsung Gear VR, Oculus Quest — в части панелей).

Преимущества и недостатки

Преимущества

• Тонкий профиль — позволяет создавать более компактные устройства.
• Высокая контрастность — глубокий чёрный цвет и яркие цвета.
• Низкое энергопотребление при отображении тёмных сцен.
• Быстрый отклик — отсутствие шлейфа при динамичных сценах.
• Хорошая читаемость на солнце — за счёт отсутствия воздушного зазора и высокой яркости.

Недостатки

• Выгорание пикселей (burn-in) — со временем органические светодиоды деградируют, особенно синие, что приводит к появлению остаточных изображений. У современных панелей (после 2020 года) этот эффект значительно снижен за счёт динамического сдвига пикселей и оптимизации яркости.
• Субпиксельная структура PenTile — может снижать чёткость при низком разрешении (например, на бюджетных моделях).
• Стоимость — производство Super AMOLED дороже, чем TFT LCD или стандартных AMOLED.
• Чувствительность к механическим повреждениям — тонкая подложка более хрупкая, чем стекло в LCD-дисплеях.

Эволюция и поколения

• Super AMOLED (2010) — первое поколение, PenTile, разрешение WVGA (800×480).
• Super AMOLED Plus (2011) — RGB-матрица, улучшенная цветопередача, разрешение до 1280×720.
• Super AMOLED HD (2012) — разрешение 1280×720, PenTile.
• Super AMOLED Full HD (2013) — разрешение 1920×1080, PenTile.
• Super AMOLED Quad HD (2014) — разрешение 2560×1440, PenTile.
• Super AMOLED Edge (2015) — изогнутые края, разрешение 2560×1440.
• Flexible Super AMOLED (2017) — гибкая подложка, используется в складных смартфонах (Galaxy Fold, Galaxy Z Flip).
• Super AMOLED 120Hz (2020) — частота обновления 120 Гц, поддержка HDR10+.
• Super AMOLED 144Hz (2023) — частота обновления 144 Гц, пиковая яркость до 2000 кд/м².

Конкурирующие технологии

Основными конкурентами Super AMOLED на рынке дисплеев являются:

• IPS LCD (In-Plane Switching) — более дешёвая технология с хорошими углами обзора, но меньшей контрастностью и большей толщиной.
• OLED (Organic Light Emitting Diode) — общее название для органических дисплеев, включая AMOLED и Super AMOLED.
• LTPO OLED (Low-Temperature Polycrystalline Oxide) — технология, позволяющая динамически изменять частоту обновления (от 1 до 120 Гц), что снижает энергопотребление. Используется в смартфонах Apple (iPhone 14 Pro, 15 Pro) и Samsung (Galaxy S23 Ultra).
• MicroLED — перспективная технология, сочетающая преимущества OLED (высокая контрастность) и LCD (долговечность), но пока дорогая и сложная в производстве.

Интересные факты

• Первым устройством с Super AMOLED стал Samsung Galaxy S (2010), который продавался тиражом более 25 миллионов экземпляров.
• В 2012 году компания Samsung Display начала выпуск Super AMOLED-панелей для сторонних производителей, в том числе для китайских брендов.
• В 2021 году Samsung представила дисплей Super AMOLED с частотой обновления 144 Гц для игровых смартфонов (например, Asus ROG Phone 6).
• Технология используется не только в потребительской электронике, но и в медицинских приборах (например, в портативных УЗИ-сканерах) благодаря высокой контрастности и низкому энергопотреблению.

Источники

• Samsung Electronics. «Super AMOLED: The Next Generation Display Technology» (2010).
• DisplayMate Technologies. «Samsung Galaxy S Series Display Shoot-Out» (2010–2023).
• AnandTech. «Samsung Galaxy S: Display Analysis» (2010).
• GSMArena. «Samsung Galaxy S Specifications» (2010).
• IEEE Spectrum. «The Evolution of OLED Displays» (2015).
• Samsung Display. «White Paper: Super AMOLED vs AMOLED» (2018).