Wäre es nicht großartig, wenn wir Smartphones energieeffizienter machen und mit einer einzigen Ladung mehr nutzen könnten? Genau das ist die Idee hinter der LTPO-Display-Technologie von Apple und Samsung. Das können Sie von den Touchscreens von morgen erwarten.
Was ist ein LTPO-Display?
LTPO steht für Niedertemperatur-Polykristallines Oxid und bezieht sich auf eine besondere Art von Backplane-Technologie, die in OLED-Displays verwendet wird. OLED steht für Organic Light Emitting Diode, eine einzigartige Art von selbstemittierendem Display, das von Smartwatches über Smartphones bis hin zu größeren Consumer-Displays zu finden ist.
OLED-Displays verwenden typischerweise polykristallines Niedertemperatur-Silizium (LTPS) für die Dünnschichttransistoren (TFTs), die die Rückwand des Displays bilden. Durch die Nutzung von LTPS und Indium Gallium Zinc Oxide (IGZO) kann Apple eine Kombination aus LTPS- und LTPO-Technologie nutzen, um neue Vorteile zu bieten und gleichzeitig die Produktion rentabel zu halten.
Dies alles mit dem Ziel, Displays herzustellen, die ihre Bildwiederholfrequenz variieren können. Apple hat diese Display-Technologie technisch in der Apple Watch Series 4 verwendet, aber die wahren Vorteile wurden erst mit der Einführung der Apple Watch Series 5 mit ihrem Always-On-Display erkannt.
LTPO ist ein Durchbruch, da es keine zusätzlichen Komponenten zwischen dem Display-Controller und der grafischen Verarbeitungseinheit (GPU) erfordert, um eine dynamische Bildwiederholfrequenz zu ermöglichen.
Während LTPO eine von Apple entwickelte Technologie ist (für die es die Patente hält), hat Samsung auch an einer ähnlichen Display-Technologie gearbeitet, bei der es keine Lizenzgebühren an einen seiner Hauptkonkurrenten zahlen muss. Die Version von Samsung ist als Hybrid-Oxide und polykristallines Silizium (HOP) bekannt.
Welche Vorteile bringt LTPO?
Das Display Ihres Smartphones verbraucht mehr Strom als jede andere Komponente. Obwohl OLED-Bildschirme effizienter sind als ihre LCD-Gegenstücke, verbrauchen sie im Vergleich zu anderen Komponenten wie dem System-on-Chip oder drahtlosen Technologien wie Wi-Fi und Bluetooth immer noch einen großen Teil Ihrer Akkulaufzeit.
Der Hauptvorteil von LTPO besteht darin, diesen Stromverbrauch durch Variieren der Bildwiederholfrequenz zu reduzieren. Genau auf diese Weise konnte Apple die Apple Watch Series 5 (und ihren Nachfolger) entwickeln. Die neuesten Apple Wearables bieten Always-on-Displays und gleichzeitig eine ganztägige Akkulaufzeit.
Der Begriff „Aktualisierungsrate“ bezieht sich auf die Anzahl der Aktualisierungen einer Anzeige in einer Sekunde, gemessen an der Frequenz in Hertz (Hz). Die meisten Smartphones verwenden 60-Hz-Displays, obwohl es 120-Hz-Modelle gibt (und Apple selbst produziert ein „ProMotion“-iPad, das die höhere Bildwiederholfrequenz verwendet).
Eine höhere Bildwiederholfrequenz sorgt auf Kosten der Energieeffizienz für eine reaktionsschnellere und reibungslosere Benutzererfahrung. Durch Variation der Bildwiederholfrequenz auf 1 Hz (im Wesentlichen ein Bild pro Sekunde) gemäß den neuesten Wearables von Apple kann Energie gespart werden, da das Display weniger Anfragen und Änderungen an den Bildschirminhalten vornimmt.
Wenn Ihr Telefon beispielsweise eine Benachrichtigung erhält, leuchtet es auf, um Sie zu benachrichtigen. Während dieser Zeit ist es unwahrscheinlich, dass sich bewegte Objekte auf dem Bildschirm befinden. Durch die Reduzierung der Bildwiederholfrequenz wird die Benutzererfahrung in keiner Weise beeinträchtigt. Wenn Sie Ihr Telefon abnehmen, um die Benachrichtigung zu überprüfen, kann die Aktualisierungsrate auf eine Frequenz zurückgesetzt werden, die für den allgemeinen Gebrauch besser geeignet ist.
Diese Technologie könnte dynamisch im gesamten Betriebssystem verwendet werden. Wenn Ihr Gerät beispielsweise den Bildschirm „Wird abgespielt“ für einen Podcast oder eine Musik anzeigt, kann die Bildwiederholfrequenz erheblich gesenkt werden. Theoretisch könnten Spiele, die hohe Bildraten ausnutzen, die Nutzung der vollen 120 Hz „anfordern“, wenn Apple die Mittel dafür bereitstellen würde.
Da Apple in Bezug auf seine kuratierte Benutzererfahrung ein enges Schiff hat, könnte das Unternehmen unter bestimmten Umständen effizientere Bildwiederholraten „erzwingen“, beispielsweise beim Anzeigen des Sperrbildschirms oder beim Tätigen eines Videoanrufs. Apples FaceID-Kameras erkennen bereits, wenn Sie auf den Bildschirm schauen, sodass es möglicherweise sogar möglich ist, die Bildwiederholfrequenz zu reduzieren, wenn das Betriebssystem sieht, dass niemand zusieht.
Welche Geräte verwenden LTPO-Displays?
Das erste Gerät, das die Vorteile von LTPO wirklich nutzt, war die Apple Watch Series 5. Die Smartwatch schlug Wellen, als das Unternehmen die „Always-on“-Display-Technologie mit einer Bildwiederholfrequenz von bis zu 1 Hz ankündigte.
Apple muss seine LTPO-Wearable-Technologie noch mit der Art von Display mit hoher Bildwiederholfrequenz verbinden, die im iPad Pro zu sehen ist, aber ab März 2021 sind prominente Leaker bekannt vorschlagen dass das Unternehmen plant, diese Technologie in naher Zukunft einem iPhone hinzuzufügen.
Inzwischen gibt es bereits LTPO-Displays, die die HOP-Technologie von Samsung verwenden. Diese Displays wurden auf Flaggschiff-Geräte wie das Samsung Galaxy Note 20 Ultra und Galaxy S21 Ultra beschränkt. Anandtechs Analyse des Displays des S21 Ultra festgestellt „enorme Effizienzsteigerungen“ in Bezug auf den Energieverbrauch.
Ein weiterer Schritt nach vorn
Die LTPO-Technologie stellt einen weiteren Schritt nach vorn für tragbare Geräte wie Smartphones und Wearables dar. Diese Verbesserungen machen sich nicht sofort in einer sichtbar verbesserten Anzeigequalität bemerkbar, sondern liefern Effizienzsteigerungen, die zur Verbesserung der Akkulaufzeit beitragen sollen.
Wie weit sich LTPO-Displays verbreiten werden, bleibt abzuwarten. Derzeit sind sie für High-End-Geräte bestimmt, die höhere Bildwiederholraten verwenden. Seien Sie also nicht überrascht, wenn sie in Kürze in Flaggschiff-iPhones und Wearables erscheinen.
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