Ogs дисплей что это
Обновлено: 02.07.2024
До массового распространения смартфонов, при покупке телефонов мы оценивали их, главным образом, по дизайну и лишь изредка обращали внимание на функциональные возможности. Времена изменились: теперь все смартфоны имеют примерно одинаковые возможности, а при взгляде только на фронтальную панель, один гаджет едва можно отличить от другого. На передний план вышли технические характеристики устройств, и самой важной среди них для многих является экран. Мы расскажем, что же кроется за терминами TFT, TN, IPS, PLS, и поможем подобрать смартфон с нужными характеристиками экрана.
Типы матриц
В современных смартфонах главным образом применяются три технологии производства матриц: две основаны на жидких кристаллах — TN+film и IPS, а третья — AMOLED — на органических светодиодах. Но прежде чем начать, стоит рассказать об аббревиатуре TFT, являющейся источником множества заблуждений. TFT (thin-film transistor) — это тонкоплёночные транзисторы, которые используются для управления работой каждого субпикселя современных экранов. Технология TFT применяется во всех перечисленных выше типах экранов, включая AMOLED, поэтому, если где-то говорится о сравнении TFT и IPS, то это в корне неверная постановка вопроса.
В большинстве TFT-матриц используется аморфный кремний, но недавно в производство стали внедряться TFT на поликристаллическом кремнии (LTPS-TFT). Главные преимущества новой технологии — уменьшение энергопотребления и размеров транзисторов, что позволяет достигать высоких значений плотности пикселей (более 500 ppi). Одним из первых смартфонов с IPS-дисплеем и матрицей LTPS-TFT стал OnePlus One.
Теперь, когда мы разобрались с TFT, перейдём непосредственно к типам матриц. Несмотря на большое разнообразие разновидностей LCD, все они имеют один и тот же базовый принцип работы: приложенный к молекулам жидких кристаллов ток задаёт угол поляризации света (он влияет на яркость субпикселя). Поляризованный свет затем проходит через светофильтр и окрашивается в цвет соответствующего субпикселя. Первыми в смартфонах появились наиболее простые и дешёвые матрицы TN+film, название которых часто сокращается до TN. Они имеют малые углы обзора (не более 60 градусов при отклонении от вертикали), причём даже при небольших наклонах изображение на экранах с такими матрицами инвертируется. Среди других недостатков TN-матриц — малая контрастность и низкая точность цветопередачи. На сегодняшний день такие экраны используются только в самых дешёвых смартфонах, а подавляющее большинство новых гаджетов имеют уже более совершенные дисплеи.
Наиболее распространённой в мобильных гаджетах сейчас является технология IPS, иногда обозначаемая как SFT. IPS-матрицы появились 20 лет назад и с тех пор выпускались в различных модификациях, число которых приближается к двум десяткам. Тем не менее, выделить среди них стоит те, которые являются наиболее технологичными и активно используются на данный момент: AH-IPS от компании LG и PLS — от компании Samsung, которые весьма близки по своим свойствам, что даже являлось поводом для судебного разбирательства между производителями. Современные модификации IPS имеют широкие углы обзора, которые близки к 180 градусам, реалистичную цветопередачу и обеспечивают возможность создания дисплеев с высокой плотностью пикселей. К сожалению, производители гаджетов практически никогда не сообщают точный тип IPS-матриц, хотя при использовании смартфона различия будут видны невооружённым глазом. Для более дешёвых IPS-матриц характерно выцветание картинки при наклонах экрана, а также невысокая точность цветопередачи: изображение может быть либо слишком «кислотным», либо, напротив, «блёклым».
Что касается энергопотребления, то в жидкокристаллических дисплеях оно по большей части определяется мощностью элементов подсветки (в смартфонах для этих целей используются светодиоды), поэтому потребление матриц TN+film и IPS можно считать примерно одинаковым при совпадающем уровне яркости.
На LCD совершенно не похожи матрицы, созданные на основе органических светодиодов (OLED). В них источником света служат сами субпиксели, представляющие собой сверхминиатюрные органические светодиоды. Так как нет необходимости во внешней подсветке, такие экраны можно сделать тоньше жидкокристаллических. В смартфонах применяется разновидность технологии OLED — AMOLED, которая использует активную TFT-матрицу для управления субпикселями. Именно TFT-матрицы являются самым распространённым способом создания цветных OLED-дисплеев, поскольку они позволяют управлять каждым субпикселем в отдельности. AMOLED-матрицы обеспечивают самый глубокий чёрный цвет, поскольку для его «отображения» требуется лишь полностью отключить светодиоды. По сравнению с LCD, такие матрицы обладают более низким энергопотреблением, особенно при использовании тёмных тем оформления, в которых чёрные участки экрана вовсе не потребляют энергию. Другая характерная особенность AMOLED — слишком насыщенные цвета. На заре своего появления такие матрицы действительно имели неправдоподобную цветопередачу, и, хотя подобные «детские болячки» давно в прошлом, до сих пор большинство смартфонов с такими экранами имеют встроенную настройку насыщенности, которая позволяет приблизить изображение на AMOLED по восприятию к IPS-экранам.
Другим ограничением AMOLED экранов раньше являлся неодинаковый срок службы светодиодов различных цветов. Через пару лет использования смартфона это могло привести к выгоранию субпикселей и остаточному изображению некоторых элементов интерфейса, в первую очередь — на панели уведомлений. Но, как и в случае с цветопередачей, эта проблема давно ушла в прошлое, и современные органические светодиоды рассчитаны минимум на три года беспрерывной работы.
Подведём краткий итог. Наиболее качественное и яркое изображение на данный момент обеспечивают AMOLED-матрицы: даже Apple, по слухам, в одном из следующих iPhone будет использовать такие дисплеи. Но, стоит учитывать, что все новейшие разработки компания Samsung, как основной производитель таких панелей, оставляет себе, а другим производителям продаёт «прошлогодние» матрицы. Поэтому, при выборе смартфона не от Samsung стоит смотреть в сторону качественных IPS-экранов. А вот гаджеты с дисплеями TN+film выбирать ни в коем случае не стоит — сегодня эта технология уже считается устаревшей.
Рисунок субпикселей
На восприятие изображения на экране может влиять не только технология матрицы, но и рисунок субпикселей. Впрочем, с LCD всё довольно просто: в них каждый RGB-пиксель состоит из трёх вытянутых субпикселей, которые, в зависимости от модификации технологии, могут иметь форму прямоугольника или «галочки».
В AMOLED-экранах всё интереснее. Поскольку в таких матрицах источниками света являются сами субпиксели, а человеческий глаз более чувствителен к чистому зелёному свету, чем к чистому красному или синему, использование в AMOLED того же рисунка, что и в IPS, ухудшило бы цветопередачу и сделало картинку нереалистичной. Попыткой решить эту проблему стала первая версия технологии PenTile, в которой использовались пиксели двух типов: RG (красный-зелёный) и BG (синий-зелёный), состоящие из двух субпикселей соответствующих цветов. Причём, если красные и синие субпиксели имели форму, близкую к квадратам, то зелёные больше напоминали сильно вытянутые прямоугольники. Недостатками такого рисунка были «грязный» белый цвет, зазубренные края на стыке разных цветов, а при низком ppi — четко видимая сетка подложки субпикселей, появляющаяся из-за слишком большого расстояния между ними. К тому же, разрешение, указываемое в характеристиках таких устройств, было «нечестным»: если IPS HD матрица имеет 2764800 субпикселей, то AMOLED HD матрица — всего 1843200, что приводило к видимой невооружённым глазом разнице в чёткости IPS- и AMOLED-матриц с, казалось бы, одинаковой плотностью пикселей. Последним флагманским смартфоном с такой AMOLED матрицей стал Samsung Galaxy S III.
В смартпэде Galaxy Note II южнокорейская компания сделала попытку отказа от PenTile: экран устройства имел полноценные RBG-пиксели, хотя и с необычным расположением субпикселей. Тем не менее, по неясным причинам, в дальнейшем Samsung от такого рисунка отказалась — возможно, производитель столкнулся с проблемой дальнейшего увеличения ppi.
В своих современных экранах Samsung вернулась к RG-BG пикселям с использованием нового типа рисунка, который был назван Diamond PenTile. Новая технология позволила сделать белый цвет более натуральным, а что касается зазубренных краёв (например, вокруг белого объекта на чёрном фоне были чётко видны отдельные красные субпиксели), то эта проблема была решена ещё проще — увеличением ppi до такой степени, что неровности перестали быть заметны. Diamond PenTile используется во всех флагманах Samsung начиная с модели Galaxy S4.
В завершении этого раздела стоит сказать ещё об одном рисунке AMOLED-матриц — PenTile RGBW, который получается добавлением к трём основным субпикселям четвёртого, белого. До появления Diamond PenTile такой рисунок был единственным рецептом чистого белого цвета, но он так и не получил широкого распространения — одним из последних мобильных гаджетов с PenTile RGBW стал планшет Galaxy Note 10.1 2014. Сейчас AMOLED-матрицы с RGBW-пикселями применяются в телевизорах, поскольку в них не требуется высокий показатель ppi. Справедливости ради, также упомянем, что RGBW-пиксели могут использоваться и в LCD, но примеры использования таких матриц в смартфонах нам не известны.
В отличие от AMOLED, качественные IPS-матрицы никогда не испытывали проблем в качестве, связанных с рисунком субпикселей. Тем не менее, технология Diamond PenTile, вместе с высокой плотностью пикселей, позволила AMOLED догнать и обогнать IPS. Поэтому, если вы выбираете гаджеты придирчиво, не стоит покупать смартфон с экраном AMOLED, у которого плотность пикселей менее 300 ppi. При более высокой плотности никакие дефекты заметны не будут.
Конструктивные особенности
На одних только технологиях формирования изображений разнообразие дисплеев современных мобильных гаджетов не заканчивается. Одна из первых вещей, за которую взялись производители — воздушная прослойка между проекционно-ёмкостным сенсором и непосредственно дисплеем. Так появилась технология OGS, объединяющая сенсор и матрицу в один стеклянный пакет в виде сэндвича. Это дало значительный рывок по качеству изображения: увеличилась максимальная яркость и углы обзора, была улучшена цветопередача. Само собой, толщина всего пакета также была уменьшена, что позволило создать более тонкие смартфоны. Увы, но недостатки у технологии тоже есть: теперь, если вы разбили стекло, поменять его отдельно от дисплея практически нереально. Но преимущества в качестве всё же оказались важнее и теперь не-OGS экраны можно встретить разве что в самых дешёвых аппаратах.
Дальше всех в этом направлении продвинулась компания Samsung, которая стала ставить ёмкостные датчики прямо между субпикселями матрицы светодиодов, что позволило ещё сильнее уменьшить толщину пакета.
Популярными в последнее время стали и эксперименты с формой стекла. И начались они не недавно, а как минимум в 2011 году: HTC Sensation имел вогнутое в центре стекло, которое, по замыслу производителя, должно было защитить экран от царапин. Но на качественно новый уровень такие стёкла вышли с появлением «2.5D экранов» с загнутым по краям стеклом, что создаёт ощущение «бесконечного» экрана и делает грани смартфонов более гладкими. Такие стёкла в своих гаджетах активно использует компания Apple, и в последнее время они становятся всё более и более популярными.
Логичным шагом в том же направлении стало изгибание не только стекла, но и самого дисплея, что стало возможным при использовании полимерных подложек вместо стеклянных. Тут пальма первенства, конечно, принадлежит компании Samsung с её смартфоном Galaxy Note Edge, в котором была изогнута одна из боковых граней экрана.
Другой способ предложила компания LG, которая сумела изогнуть не только дисплей, но и весь смартфон по его короткой стороне. Однако LG G Flex и его преемник не завоевали популярности, после чего производитель отказался от дальнейшего выпуска подобных аппаратов.
Также некоторые компании стараются улучшить взаимодействие человека с экраном, работая над его сенсорной частью. Например, некоторые устройства оснащаются сенсорами с повышенной чувствительностью, которые позволяют работать с ними даже в перчатках, а другие экраны получают индуктивную подложку для поддержки стилусов. Первая технология активно используется компаниями Samsung и Microsoft (бывшая Nokia), а вторая — Samsung, Microsoft и Apple.
Будущее экранов
Не стоит думать, что современные дисплеи в смартфонах достигли высшей точки своего развития: технологиям ещё есть куда расти. Одними из самых перспективных являются дисплеи на квантовых точках (QLED). Квантовая точка — это микроскопический кусочек полупроводника, в котором существенную роль начинают играть квантовые эффекты. Упрощенно процесс излучения выглядит так: воздействие слабого электрического тока заставляет электроны квантовых точек изменять энергию, излучая при этом свет. Частота излучаемого света зависит от размера и материала точек, благодаря чему можно добиться практически любого цвета в видимом диапазоне. Учёные обещают, что QLED матрицы будут иметь лучшую цветопередачу, контрастность, более высокую яркость и низкое энергопотребление. Частично технология экранов на квантовых точках используется в экранах телевизоров Sony, а прототипы имеются у LG и Philips, но о массовом применении таких дисплеев в телевизорах или смартфонах речи пока не идёт.
Высока вероятность и того, что в ближайшем будущем мы увидим в смартфонах не просто изогнутые, но и полностью гибкие, дисплеи. Тем более, что почти готовые к массовому производству прототипы таких AMOLED матриц существуют уже пару лет. Ограничением же выступает электроника смартфона, которую гибкой сделать пока невозможно. С другой стороны, крупные компании могут изменить саму концепцию смартфона, выпустив что-то вроде гаджета, показанного на фотографии ниже — нам остаётся только ждать, ведь развитие технологий происходит прямо на наших глазах.
В ыбирая в салоне компьютерной техники смартфон, планшет или ноутбук с сенсорным экраном, во время знакомства с техническими характеристиками дисплея вы можете столкнуться с незнакомым вам ранее определением OGS . Что такое TFT знают, наверное, все, и что такое OLED известно многим, а вот что из себя представляет технология OGS известно далеко не каждому. Технология OGS или One Glass Solution , что в переводе на русский язык означает «решение на одном стекле».
OGS не является чем-то революционным, тем не менее, она способна сделать изображение более качественным, а само использования сенсорного дисплея более приятным. В отличие от обычных сенсорных экранов, OGS -дисплеи обладают меньшей толщиной, что оказывает влияние как на визуальное качество картинки так и на тактильные ощущения.
Традиционная конструкция сенсорного дисплея представляет собой слоистую структуру, одна часть из которой, по мнению разработчиков, является лишней, а именно заполненное тонкой прослойкой воздуха пространство между слоями. Удалив его, инженеры таким образом сделали два слоя одним целым, благодаря чему экран стал тоньше. В свою очередь, в OGS представлено два конструктивных решения: <<сенсор на объективе>> и <<сенсор в ячейке>>.
В первом случае тачскрин, то есть отвечающая за распознавание прикосновений сенсорная часть объединяется в единое целое с защитным стеклом, во втором чувствительные элементы располагаются между тонким стеклом матрицы и внешним защитным стеклом, нередко Gorilla Glass . Кстати, второй метод был взят на вооружение при производстве Apple iPhone 5.
Если говорить о преимуществах OGS -дисплеев, то к ним можно отнести более качественную цветопередачу, достигаемую за счет снижения рассеивания света, более высокую прозрачность экрана и максимально широкий, до 180 градусов, угол обзора без искажения картинки. Сюда же можно отнести естественную защиту от пыли благодаря отсутствию щелей, а также снижение энергопотребления за счет уменьшения потребности в подсвечивании.
Все вышеперечисленные достоинства, однако, вовсе не означают, что OGS -дисплеи идеальны. Помимо высокой цены, к основным недостаткам экранов OGS можно отнести низкую ремонтопригодность, так как при повреждении сенсора приходится заменять модуль целиком. К тому же не стоит забывать, что основой One Glass Solution служит та же IPS-матрица со всеми присущими ей достоинствами и недостатками.
Качество картинки от диагонали дисплея практически не зависит — здесь вопрос в удобстве использования. У одних пальцы длиннее, другим надо, чтобы телефон без труда помещался в небольшой карман брюк, и так далее. За качество изображения отвечает разрешение: чем оно выше, тем картинка четче. Соответственно, на экранах с высоким разрешением разглядеть отдельные пиксели человеческим глазом либо невозможно, либо нужно приложить для этого ряд усилий.
| Разрешение | Где встречается |
| 480 x 800 (WVGA) | Используется редко в бюджетных смартфонах, максимум с диагональю 4 дюйма, редко 5 дюймов |
| 540 x 960 (qHD) | Разрешение для «бюджетников» с диагональю 4-4,5 дюйма |
| 720 x 1280 (HD) | Смартфоны средней ценовой категории, диагональ от 4,7 дюйма до 5,5 дюйма (Xiaomi Redmi 4) |
| 1080 x 1920 (Full HD) | Флагманское разрешение, используется в смартфонах с диагональю от 5 дюймов и выше (например, Xiaomi Mi Max) |
| 2560 x 1440 (QHD) | Смартфоны премиум-сегмента (LeTV Leeco Le Max 2 и другие) |
| 3840 x 2160 (4K) | Экспериментальное разрешение для устройств Samsung и Sony |
Здесь опять же нельзя не отметить Apple, которая решила выделиться и использовать нестандартные разрешения — 640 x 1136 и 750 x 1334 (используется в iPhone 7 Plus), сделав упор на плотность пикселей (Retina). Если имеем дело со смартфоном средней ценовой категории, здесь отдается предпочтение HD — например, Redmi 3S ($122.99 по промокоду XRBTGB) и Redmi 3 Pro ($142.99 по купону JCWKH). Остальные производители от шаблона стараются не отходить, используя преимущественно Full HD (Xiaomi Mi5 ($399.99 с купоном ROTHQ) и другие) — об этом говорит статистика.
Пиксели всему голова
Мы не зря затронули тему пикселей в последнем абзаце — от показателя плотности пикселей (количества точке на дюйм, ppi) тоже зависит многое. При одном и том же разрешении экрана, но разной диагонали, плотность пикселей будет разной. Apple, например, говорит, что человеческий глаз не может разглядеть пиксели с расстояния 30 см и показателе 300 ppi, поэтому не использует экраны с высокой плотностью точек. Зачем, если восприниматься будет так же, а стоимость увеличится?
Но вот многие другие производители продолжают утверждать, что человеческий глаз на самом деле не такой «слепой» и вполне способен различить плотность в 300 и 400 пикселей. Поэтому они предлагают смартфоны с показателем 400 ppi и выше, стоимость которых не обязательно превышает 500 долларов — взять для примера тот же Lenovo X3 Lite с 401 ppi или LeTV LeEco Le 2 Pro с 403 ppi ($178.99 по промокоду VYLDFS). Есть ли в этом смысл? В целом, изображение действительно выглядит лучше, но и при 300 ppi вы тоже вполне будете довольны картинкой. Главное не забывать об оптимальном соотношении между диагональю экрана, его разрешением и плотностью пикселей. Например, если для получения хорошей картинки HD-разрешение еще пойдет для 4,7 дюймов, то вот смартфонам с диагональю 5,5 дюйма уже потребуется Full HD.
На самом деле многие пользуются смартфонами с плотностью пикселей 250-300 и не обращают внимание на точки. Однако не заметить их при показателе ppi ниже 200 просто невозможно, и это доставляет определенный дискомфорт.
Но диагональ, разрешение экрана, плотность пикселей — все это второстепенное по сравнению с другим немаловажным критерием. Поэтому переходим к главному — технологиям изготовления экранов.
Что таят в себе матрицы
В современных смартфонах наиболее распространены три технологии производства матриц — AMOLED, в которой используются органические светодиоды, и еще две, основанные на жидких кристаллах (LCD) — IPS и TN+film. Во всех типах экранов применяется технология TFT: для работы каждого субпикселя используются тонкопленочные транзисторы. Как правило, матрицы TFT используют аморфный кремний, однако в последнее время производители начали внедрять новую технологию LTPS-TFT, где используется поликристаллический кремний. Размер транзисторов меньше — плотность пикселей больше, даже 500 ppi не предел. Такие смартфоны уже есть, одним из первопроходцев был OnePlus One с 401 ppi.
Все LCD работают по одному принципу. Ток прикладывается к молекулам жидких кристаллов, задает угол поляризации света, после чего последний проходит через светофильтр и окрашивается в цвет нужного субпикселя. В бюджетных смартфонах до сих пор используют матрицы TN с малым углом обзора (не более 60 градусов), низким уровнем контрастности и цветопередачи.
LCD-дисплеи подразделяются на активные и пассивные. Пассивные матрицы — это STN, технология скрученных кристаллов, и ее продвинутые собратья — CSTN, FSTN и DSTN. Последняя отличается тем, что в такой матрице двухслойная ячейка состоит из двух ячеек STN. При работе молекулы поворачиваются в противоположные стороны, а проходящий свет теряет большую часть своей энергии. К активным матрицам относятся TFT, о которых мы говорили ранее.
Поэтому на смену TN пришла технология IPS (SFT). Хотя у IPS-матриц и 20-летняя история, сейчас они остаются очень технологичными. Угол обзора у них достигает 180 градусов, высокий уровень цветопередачи и плотности пикселей. IPS тоже бывают как дешевыми, так и дорогими, причем разница между ними видна сразу: чем дешевле, тем угол обзора меньше, а цвета блеклые. Из качественных стоит отметить AH-IPS от LG и матрицы PLS от Samsung. Последние отображают около 98 % цветов IPS, имеют низкое энергопотребление и стоят на 20 % дешевле.
В IPS-матрицах управляющие электроды распределены на одной поверхности так, что силовые линии электрического поля могут принять горизонтальную форму. Как только подается напряжение, жидкие кристаллы разворачиваются в одной плоскости. Поскольку ячейка IPS заперта, она пропускает меньше света, а цветопередача происходит без провалов.
IPS-матрицы уже на протяжении нескольких лет популярны среди производителей смартфонов. Их можно встретить как у того же Xiaomi Mi4, так и у DOOGEE X5 MAX или даже флагманов вроде Huawei Mate 8. Одним из смартфонов, который сочетает IPS-матрицу и высокий показатель ppi, является Lenovo K5 Note: есть в золотом ($153.99 по промокоду LK5GB) и серебряном ($150.99 по промокоду LKGB) цветах.
Матрицы OLED, в основе которых органические светодиоды, сильно отличаются от IPS. В данном случае источником света являются сами субпиксели, соответственно отпадает необходимость во внешней подсветке, за счет этого такие экраны тоньше жидкокристаллических. Одна из разновидностей OLED — AMOLED, и применяется в современных флагманах. Управление субпикселями (причем каждым в отдельности) осуществляется при помощи активной TFT-матрицы. AMOLED дисплеи очень хороши для отображения глубокого черного цвета, поскольку для него достаточно лишь отключить светодиоды. Черные участки экрана просто не потребляют энергию, так что такие матрицы еще и довольно экономичные.
AMOLED отличается высоким уровнем насыщенности цветов — порой даже настолько насыщенными, что они кажутся нереальными, и приходится регулировать данный параметр при помощи настроек. Нынешние смартфоны такой болезнью уже не страдают, но некоторые производители по-прежнему предоставляют пользователям возможность приблизить картинку к IPS-экранам.
Очевидно, AMOLED имеет ряд преимуществ по сравнению с IPS: высокую яркость и контрастность, компактность, меньшую толщину дисплея, цветопередачу. Поэтому OLED-дисплеи дороже и сложнее в производстве, нежели LCD. На первых порах AMOLED-экраны отличались неодинаковым сроком службы светодиодов разных цветов: через некоторое время субпиксели выгорали, откуда возникало остаточное изображение. Современные органические светодиоды рассчитаны как минимум на три года непрерывной работы, так что покупать смартфоны с AMOLED можно смело: например, OnePlus 3T или Huawei P9 Plus.
Сейчас все идет к тому, что в будущем все смартфоны будут оснащаться OLED-дисплеями. Даже Apple, по слухам, планирует отказаться от IPS и использовать OLED (может даже гибкий) в iPhone 8. Вот только производителей соответствующего оборудования можно пересчитать по пальцам — на данный момент его едва хватает для потребностей вендоров. Что будет, если к ним присоединится Apple с ее сотнями миллионов iPhone в год? Подумать страшно.
Субпиксель имеет значение
Да, не только тип матрицы влияет на картинку, но и расположение (рисунок) субпикселей. Если говорить об LCD, то в этих матрицах пиксель RGB состоит из трех вытянутых субпикселей.
Они, как правило, выполнены либо в форме прямоугольника, либо тупого угла.
Матрицы AMOLED устроены гораздо сложнее. Человеческий глаз очень чувствителен к зеленому свету, и поскольку здесь светятся сами субпиксели, применение такого же рисунка, как на картинках выше, привело бы к потере цветопередачи. На помощь пришла технология PenTile: она использовала красный-зеленый и синий-зеленый пиксели: красные больше походили на квадраты, синие — на прямоугольники, а зеленые были слишком вытянуты. От первой версии PenTile быстро отказались, поскольку пиксели были хорошо видны, а белый свет отдавал серым.
Решение нашлось в виде технологии Diamond PenTile (заметили, маркетологи любят ко всему добавлять «бриллианты»?) — новый тип рисунка, где красный, синий и зеленый субпиксели выполнены в форме квадратов. «Серость» белого цвета исчезла, а остальные проблемы решились банальным увеличением количества пикселей на дюйм. Diamond PenTile компания Samsung использует и по сей день в смартфонах Galaxy S7 и S7 Edge.
Так что если надумаете брать смартфон с AMOLED, обязательно обращайте внимание на показатель ppi. В идеале он должен быть не менее 300.
Немаловажен и ряд конструктивных особенностей экрана. Так, например, отсутствие воздушной прослойки между проекционно-емкостным сенсором и дисплеем позволило увеличить максимальную яркость, цветопередачу и угол обзора — сенсор и матрица в данном случае объединены в единое целое (OGS). Да, замена стекла отдельно от дисплея заметно усложняется, но плюсов у OGS гораздо больше.
Gorilla Glass: так ли нужно?
Среди производителей смартфонов с давнего времени стал распространен еще один тренд — устанавливать стекла Gorilla Glass. Если вкратце, для производства таких стекол используется диоксид кремния с некоторыми химическими добавками и высокие температуры — более 1000 градусов. Упрочнение происходит по причине возникновения внутренних напряжений определенного вида: сжатия у поверхности и растяжения в ядре.
В 2014 году компания Corning представила Gorilla Glass 4, тогда упор был сделан на прочность стекла, которое должно было пережить падение на прочные поверхности — плитку, асфальт и так далее, правда с высоты не более одного метра. В июле этого года было анонсировано новое поколение Gorilla Glass 5: по словам производителей, оно в 1,8 раза прочнее и способно выдержать падение с высоты 1,6 метра в 80 % случаев. Влияет ли это каким-то образом на качество изображения и отзывчивость дисплея? На самом деле нет, а если и влияет, то человеческий глаз вряд ли способен это заметить. Поэтому, когда вы выбираете смартфоны с Gorilla Glass, вы вкладываете не столько в картинку, цветопередачу и т.д., а в то, чтобы стекло не разбилось при падении (а если телефон еще и водонепроницаемый, может и попадание в «русиано» выдержать). Смартфонов с Gorilla Glass сейчас много, тот же Lenovo ZUK Z2, LEAGOO M8 или ASUS ZenFone ZOOM. Скоро производители и пятое поколение начнут активно эксплуатировать.
Какое будущее нас ждёт
IPS, OLED, AMOLED — это, конечно, далеко не предел современных технологий. Сейчас активно разрабатываются экраны QLED, где используются квантовые точки — микроскопические кусочки полупроводников. По словам экспертов, матрицы QLED обеспечат высокий уровень яркости и цветопередачи, при этом будут по-прежнему энергоэффективными. Также будущее за гибкими дисплеями — хотя в массовом производстве их еще нет, сама технология развивается стремительными темпами: пару месяцев назад вот российские химики в сотрудничестве с университетом Гронингена из Нидерландов смогли получить органический материал, подходящий для производства гибких дисплеев более дешевым и простым способом. Так что смотрим внимательно, и смотрим в оба!
Экраны смартфонов, помимо отображения информации, несут в себе также функцию органа управления. Как и любое стеклянное изделие, они достаточно хрупкие. В случае повреждения телефон становится практически невозможно использовать. Кто-то может отнести его в сервис, за что придется выложить немало средств, а кто-то поинтересуется, можно ли самостоятельно поменять матрицу на телефоне. Обо всех нюансах устройства и замены дисплея расскажем в материале ниже.
Классические дисплеи
В большинстве сенсорные экраны смартфонов состоят из двух компонентов. Матрица (собственно, сам экран) и тачскрин — сенсорная панель.
Вам будет интересно: Значение смайликов в "Айфоне": расшифровка символов
Для тех, кто интересуется, что такое матрица в телефоне, сообщаем, что это светодиодная или жидкокристаллическая панель. Какая она конкретно, зависит от технологии изготовления. С лицевой стороны она покрыта тонким слоем защитного стекла, а сзади находится защитный слой нержавеющей стали.
Тачскрин обычно представляет собой всю лицевую панель устройства. Это стеклянная, а в редких случаях - пластиковая пластина, имеющая токопроводящий слой изнутри и в большинстве случаев олеофобное покрытие снаружи.
OGS-модули
Вам будет интересно: Принудительная жесткая перезагрузка айфона: способы, диагностика и ремонт
Продолжаем изучать, что такое матрица в телефоне. В последнее время производители с целью уменьшения толщины корпуса оснащают свои устройства такими экранами. OGS или One glass solution (решение одним стеклом) представляет из себя матрицу и тачскрин, соединенные в одну монолитную панель. При выходе из строя одного из компонентов меняется весь модуль, что частично упрощает задачу. Уменьшение толщины достигается за счет уменьшения воздушной прослойки между матрицей и тачскрином, а также тем, что в качестве защитного стекла матрицы используется сенсорная панель.
Специфика ремонта OGS-экранов
Замена же сенсора или матрицы по отдельности под силу квалифицированным специалистам, и то не во всех случаях. Обусловлено это тем, что при таком подходе сам ремонт будет стоить дороже детали, так как для этого требуются специальные принадлежности. Это прогревочный стенд, трафарет, фотополимер и ультрафиолетовая лампа.
Данный тип экранов устанавливается на подавляющее большинство современных смартфонов. Можно попробовать произвести замену отдельной части дисплейного модуля собственноручно, но только при наличии большого количества времени, желания научиться новому и в случае, когда не жалко аппарат.
Самостоятельная замена матрицы на телефоне с OGS-модулем
Стоит отметить, что настоятельно не рекомендуется производить ремонт такой панели своими руками ввиду его сложности и вероятности повреждения прочих компонентов устройства. Гораздо проще и безопаснее для самостоятельной замены приобрести дисплейный модуль в сборе.
Что касается флагманов HTC и Samsung, которые выпущены после 2015 года, то их самостоятельный ремонт невозможен без повреждения частей корпуса. При покупке дисплейного модуля или его частей по отдельности обычно в комплекте сразу идет базовый набор инструментов (отвертки, присоски и прочее). Для замены одного из компонентов экрана последовательность действий такова:
- Разборка устройства. Снять заднюю крышку, а в случае если она несъемная — прогреть феном и аккуратно оттянуть присоской. Далее выкрутить все винты и очень аккуратно отсоединить все шлейфы.
- Извлечь дисплейный модуль. Таким же способом, как и снималась задняя крышка при помощи фена и присоски.
- Зафиксировать дисплей для расслоения.
- Отсоединить матрицу от тачскрина, прогрев ее феном и просунув с края тонкую нить или струну, разрезать ей клеевой слой, не прекращая прогрев.
- Счистить остатки клея с сенсора и матрицы экрана телефона с помощью специального очистителя.
- Нанести клей на заменяемую деталь и максимально ровно склеить компоненты экрана.
- Отвердить клей УФ-лампой. Точное время затвердевания будет указано на упаковке.
- Установить экран на место, подключить все шлейфы.
- После полного высыхания клея собрать смартфон.
Самостоятельный ремонт экрана с воздушной прослойкой
Данные виды дисплеев гораздо более приспособлены для ремонта в домашних условиях. Инструментов, идущих в комплекте с запчастями, будет достаточно для восстановления работоспособности устройства. Разница между тем, что такое матрица в телефоне и сенсор, описана выше, так что это не должно вызвать проблем при заказе необходимой детали.
Сам процесс немного отличается от того, что было описано в предыдущем пункте. Выполняется разборка устройства, извлечение дисплейного модуля и прочее. Простота данной конструкции в том, что при разделении матрицы и тачскрина не нужно использовать специальных инструментов. Они соединяются между собой специальным двухсторонним скотчем, на него же и крепятся детали после замены. Особо стоит отметить, что при работе со шлейфами и внутренностями смартфона следует соблюдать осторожность, чтобы не повредить внутренние компоненты.
Имеет ли смысл самостоятельный ремонт экрана?
В данной статье приведены инструкции по замене поврежденных компонентов экрана, но имеет ли смысл делать это самостоятельно либо же стоит обратиться в фирму по ремонту телефонов? Матрица и сенсор – это чувствительные к внешним воздействиям детали. При недостаточной аккуратности можно вывести из строя весь дисплейный модуль. Отдельно стоит разобрать достоинства и недостатки собственноручного ремонта.
Закупку деталей организации, занимающиеся ремонтом телефонов, производят оптом по существенно сниженной стоимости. Найти такой же ценник в рознице практически нереально. Как вариант — заказать деталь из Китая, но это чревато неделями ожидания.
Самостоятельная замена целесообразна, если пострадал недорогой аппарат. Ведь стоимость ремонта в сервисе может обойтись в половину цены устройства. Можно потратить много времени, так и не добившись положительного результата. Подобные действия могут быть оправданы большим энтузиазмом и немалым количеством свободных часов.
Заключение
В данной статье описано, что такое матрица в телефоне и что такое сенсор, что их отличает от дисплейного модуля. Также даны рекомендации и инструкции по самостоятельному ремонту. Но если чувствуется недостаток опыта в данной сфере и страх испортить устройство, лучше обратиться к квалифицированным мастерам в сервисный центр. Там замену поврежденной детали проведут быстро, качественно и с гарантией.
Есть несколько причин, по которым емкостные сенсорные дисплеи намного дороже, чем резистивные. Одна из причин – большая поверхность склеивания защитного стекла с датчиком касания. Если при склеивании происходит ошибка, то и защитное стекло, и дорогостоящий сенсор отправляются на утилизацию. Компания Densitron – одна из немногих, которая поставляет дисплеи и сенсоры, которые можно разделить в случае ошибочного действия на этапе склеивания. Благодаря этому значительно снижается количество бракованных изделий.
Все компоненты – на одной стеклянной подложке
С появлением технологии OGS емкостные сенсорные панели вышли на тот же уровень стоимости, что и резистивные. Вместо склеивания нескольких слоев – сенсорной подложки и пленки с защитным стеклом – OGS позволяет объединить все компоненты на одной стеклянной подложке. Таким образом, стоимость производства значительно снижается. OGS-дисплеи по запросу клиента могут принимать различную конфигурацию, требуемую жесткость и прочность в зависимости от толщины стеклянной подложки.
Наряду с простотой механической конструкции OGS-панели обладают еще одним преимуществом: они очень тонкие. В качестве стандартной толщины стекла приняты значения 1,2 мм и 1,8 мм. Если нужен особенно прочный дисплей – например, для банкоматов – производится стекло толщиной 3,4 мм. Возможно изготовление миниатюрных дисплеев толщиной менее 1,2 мм – например, для умных часов. Размеры OGS-экрана могут достигать 480 мм х 340 мм. Таким образом, диагональ экрана может составлять от менее 1,44'' (3,66 см) до 15,6'' (39,94 см).
Свобода выбора формы
Как и в случае обычных проекционно-емкостных датчиков (P-CAP), область сенсора может покрывать только площадь дисплея, а может покрывать еще и другие рабочие поверхности. Технология OGS позволяет проделать прямо в экране отверстие или сделать закругления. Также возможно проводить химическую закалку поверхности и любую другую обработку защитного стекла, включая полихромную печать на нем. Технология OG Sможет использоваться для создания PM- и AMOLED-дисплеев.
Широкие возможности создания различных форм предполагают применение в самых различных отраслях. Экран OGS может принимать почти любую плоскую форму. Если защитное стекло доходит до самой границы изделия, то после соответствующей шлифовки и полировки оно будет служить стильным элементом украшения изделия. Кроме того, стекло обладает несомненными достоинствами: высокой твердостью (до 9Н) и высокой прочностью. Было успешно проведено испытание, в ходе которого на стекло толщиной 1,1 мм с высоты 1 м падал стальной шарик.
Благодаря защитному стеклу дисплей и сенсор становятся водо- и пыленепроницаемы. Полная герметичность обусловливает соответствие классу влаго- и пылезащищенности IP65. После соединения контактов дисплея / сенсора защитное стекло приклеивается к задней части корпуса. Склеивающая лента 3M даже может быть заранее наклеена одной стороной на корпус, чтобы при окончании сборки можно было просто снять защитную пленку и наклеить сенсорный дисплей.
Проводники из индий тин-оксида (ИТО) толщиной всего 5 мкм позволяют сделать сенсор очень тонким. Дисплей на основе OGS-технологии состоит из различных слоев: ИТО-электродов, сквозных соединений, слоев изоляции и слоев серебра. Процесс должен постоянно находиться под контролем, поскольку структура дисплей состоит из очень тонких и сложных структур. На предпрятии Densitron в городе Шэньчжень специалисты добиваются высочайшей точности: выход продукта составляет почти 100%.
Мультисенсор для 10 пальцев
Соединения между отдельными электродами, расположенными параллельно и перпендикулярно друг другу, выполнены с использованием серебрения, поэтому они могут контактировать и посредством углеродных включений. При проектировании OGS-стекла необходимо предусматривать достаточно места для проводников. Обычные проекционно-емкостные предполагают меньше места для проводников на поверхности сенсорной зоны, поскольку проводники проводятся на двух независимых слоях, что облегчает их разводку.
Обычные контроллеры проекционно-емкостных дисплеев монтируются вместе с сенсором на плоский кабель и подходят для Android, Microsoftи Linux. Дисплей справляется с большим количеством одновременных касаний (до 10). Предусмотрены разъемы I 2 Cили USB. С учетом количества каналов контроллера (от 30 до 68) обслуживание дисплеев на базе проекционно-емкостной технологии должно осуществляться не просто в тонких резиновых перчатках, но и в толстых шерстяных перчатках (наличие воды или грязи не учитывается). С помощью программного обеспечения возможно установить такие параметры, как чувствительность, обнаружение резкого изменения яркости (случайный набор команд) и минимальный размер пальцев. В результате удобство обслуживания сохраняется как при обычных условиях, так и при нахождении дисплея в агрессивной среде.
Преимущества дизайна защитной оболочки
Экраны на основе OGS – это идеальное решение при необходимости создания нестандартного дизайна. Существуют еще тонкопленочные и проекционно-емкостные модули с обычным дизайном защитного стекла, края которого прижаты черной рамой, а размер и форма зависят от формата дисплея. OGS-модуль легко интегрировать в прибор с дисплеем любой формы. Это прекрасная возможность сэкономить, учитывая величину затрат на любые нестандартные конструкции. В качестве альтернативного варианта можно сначала использовать стандартный дисплей, что также снизит начальную стоимость прибора.
Проекционно-емкостные технологии и особенно OGS идеально подходят для применения в медицине, поскольку благодаря отсутствию грязных рамок на фронтальных поверхностях экранов не возникает необходимости использования агрессивных моющих средств, которые могут попасть внутрь прибора. Для мобильных устройств OGS-экраны также подходят идеально: поскольку защитное стекло и сенсор имеют толщину не более 1,2, устройство будет тонким и легким.
Хотите подписаться на статьи электронного журнала "Электрорешения"?
Читайте также: