Что такое OGS: технология производства дисплеев
С недавних пор в технических характеристиках выбираемого смартфона можно увидеть надпись «OGS». Сегодня эта технология является достаточно перспективной и поэтому широко используется многими производителями. Так что такое OGS дисплей и какое значение имеют эта загадочная аббревиатура для пользователей?
Как известно, экранный модуль современного смартфона состоит из двух частей: матрицы, которая формирует картинку из пикселей, и тачскрина – элемента, который обеспечивает защиту дисплея от повреждений и реагирует на прикосновения пальцев.
Что такое OGS дисплей?
OGS (One Glass Solution – с англ. «решение с одним стеклом») – технология, которая позволяет разместить слой сенсорного стекла не над экраном, а сделать неотъемлемой его частью. Таким образом, достигается уменьшение толщины устройства и улучшаются некоторые потребительские качества дисплея (об этом чуть ниже).
Существует два вида технологии OGS: «сенсор на объективе» (где «объектив» — слой защитного стекла) и «сенсор в ячейке». В первом случае защитное стекло ЖК-панели также служит и сенсором, с внутренней его стороны наносится слой чувствительного покрытия, которое находится в непосредственной близости от кристаллов или диодов (в OLED дисплеях). «Сенсор в ячейке» — это разновидность технологии OGS, при использовании которой чувствительный элемент покрывает тонкое стекло матрицы снаружи, а на него накладывается еще один, защитный слой (нередко это «Gorilla Glass» или «Dragontail»).
Плюсы и минусы дисплев с OGS
Выводы
Таким образом, OGS – технология построения дисплеев, при использовании которой вся конструкция сенсорной панели состоит из одного модуля. Такое решение позволяет уменьшить толщину смартфона, снизить его энергопотребление, улучшить качество картинки на экране.
Типы экранов смартфонов: конец неразберихе
LCD, TFT, IPS, AMOLED, P-OLED, QLED — это неполный список технологий дисплеев, которые сегодня можно встретить на массовом рынке потребительской электроники. Но что они все означают? Чем IPS отличается от AMOLED, да и верно ли такое сравнение? Мы расскажем, как они работают, какие преимущества и недостатки имеют и есть ли между ними разница с точки зрения конечного пользователя.
Liquid Crystal Display, то есть жидкокристаллический дисплей — именно эта технология в конце 1990-х позволила превратить мониторы и телевизоры из удобных лежанок для котиков с вредными для человека электронно-лучевыми трубками внутри в тонкие изящные устройства. Она же открыла путь к созданию компактных гаджетов: ноутбуков, КПК, смартфонов.
Жидкие кристаллы — вещество, которое одновременно является и текучим, как жидкость, и анизотропным, как кристалл. Последнее качество означает, что при разной ориентации молекул жидких кристаллов оптические, электрические и другие свойства меняются.
Кристаллическое, жидкристаллическое, жидкое: кристаллы переходят в другое агрегатное состояние под воздействием температуры
В дисплеях такое свойство ЖК используется для регулирования светопроводимости: в зависимости от сигнала с транзистора кристаллы ориентируются определённым образом. Перед ними находится поляризатор, «собирающий» световые волны в плоскость кристаллов. После них свет проходит через RGB-фильтр и становится красным, зелёным или синим соответственно. Затем, если не блокируется передним поляризатором, проступает на экране в виде субпикселя. Несколько таких световых потоков соединяются между собой, и на дисплее мы видим пиксель ожидаемого цвета, а его сочетание с соседними пикселями способно выдавать гамму sRGB-спектра.
Когда дисплей включён, подсветка осуществляется белыми светодиодами, расположенными по периметру дисплея, и равномерно распределяется по всей площади благодаря специальной подложке. Отсюда возникают известные «болезни» LCD. Например, до пикселей, которые должны быть чёрными, свет всё равно доходит. В старых и некачественных дисплеях легко различимо «чёрное свечение».
Бывает, что кристаллы «застревают», то есть не двигаются даже при получении сигнала с транзистора, тогда на дисплее появляется «битый пиксель». Из-за специфики источника света по краям LCD-мониторов бывают видны белые засветы, а смартфоны с LCD не могут быть абсолютно безрамочными, хотя оба поколения Xiaomi Mi Mix и Essential Phone к этому стремятся.
Подсветка и подложка LCD Apple iPod Touch
Однако в спецификациях девайсов мы привыкли видеть не LCD, а загадочные TN, TFT, IPS или даже Retina. Разберёмся, что это значит.
TN, или TN+film. По факту, Twisted nematic — «базовая» технология, которая подразумевает поляризацию света и закручивание жидких кристаллов в спираль. Такие дисплеи недорогие и сравнительно просты в производстве, а на заре своего пребывания на рынке они имели самое низкое время отклика — 16 мс — но при этом характеризовались невысокой контрастностью и малыми углами обзора. Сегодня технологии сильно шагнули вперёд, и на смену стандарту TN пришёл более продвинутый IPS.
IPS (in-plane switching). В отличие от TN, жидкие кристаллы в IPS-матрице не закручиваются в спираль, а поворачиваются все вместе в одной плоскости, параллельной поверхности дисплея. Это позволило увеличить комфортные углы обзора до 178° (то есть фактически до максимума), существенно повысить контрастность изображения, сделать чёрный цвет намного более глубоким, сохранив при этом сравнительную безопасность для глаз.
Различие между матрицами TN и IPS на схеме
Наглядная разница между TN (на переднем плане) и IPS
Изначально IPS-матрицы обладали большим временем отклика и энергопотреблением, чем у дисплеев с технологией TN, поскольку для передачи сигнала требовалось повернуть весь массив кристаллов. Но со временем IPS-матрицы лишились этих недостатков, отчасти — за счёт внедрения тонкоплёночных транзисторов.
TFT LCD. По сути, это не отдельный тип матрицы, а скорее подвид, который характеризуется применением тонкоплёночных транзисторов (thin-film-transistor, TFT) в качестве полупроводника для каждого субпикселя. Размер такого транзистора составляет от 0,1 до 0,01 микрона, благодаря чему стало возможным создание небольших дисплеев с высоким разрешением. Во всех современных компактных дисплеях стоят такие транзисторы, причём не только в LCD, но и в AMOLED.
Преимущества LCD:
Недостатки LCD:
Organic light-emitting diode, или органический светодиод — грубо говоря, это полупроводник, который излучает свет в видимом спектре, если получает квант энергии. Он имеет два органических слоя, заключённых в катод и анод: при воздействии электрического тока в них происходит эмиссия и, как следствие, излучение света.
Из множества таких диодов состоит OLED-матрица. В большинстве случаев они красного, зелёного и синего цвета и вместе составляют пиксель (тонкости различного сочетания субпикселей опустим). Но дисплеи попроще могут быть монохромными и в основе иметь диоды одного цвета (например, в умных браслетах).
Однако одних «лампочек» мало — для правильного отображения информации требуется контроллер. И долгое время отсутствие адекватных контроллеров не позволяло производить светодиодные дисплеи в их сегодняшнем виде, так как корректно управлять таким массивом отдельных миниатюрных элементов крайне сложно.
PMOLED. По этой причине в первых OLED-дисплеях диоды управлялись группами. Контроллером в PMOLED служит так называемая пассивная матрица (passive matrix, PM). Она подаёт сигналы на горизонтальный и вертикальный ряд диодов, и точка их пересечения подсвечивается. За один такт можно просчитать только один пиксель, так что получить сложную картинку, да ещё и в высоком разрешении, таким образом невозможно. Из-за этого же производители ограничены и в размере дисплея: на экране с диагональю больше трёх дюймов качественного изображения не выйдет.
Раньше PMOLED-дисплеи ставились в такие MP3-плееры, сейчас они используются в тех же умных браслетах
AMOLED. Прорыв на рынке светодиодных дисплеев произошёл, когда появилась возможность использовать тонкоплёночные транзисторы и конденсаторы для управления каждым пикселем (точнее — субпикселем) в отдельности, а не группой. В такой системе, которая называется активной матрицей (active matrix, AM), один транзистор отвечает за начало и конец передачи сигнала в конденсатор, а второй — за передачу сигнала от диода на экран. Соответственно, если сигнала нет, диод не светится, и на выходе получается максимально глубокий чёрный цвет, ведь свечение отсутствует в принципе. Благодаря тому, что светятся сами диоды, лежащие практически на поверхности, углы обзора AMOLED-матрицы максимальные. Но при отклонении от оси взгляда может искажаться цвет — уходить в красный, синий или зелёный оттенок либо вовсе пойти RGB-волнами.
Такие дисплеи отличаются высокой яркостью и контрастностью картинки. Раньше это было настоящей проблемой: первые AMOLED-экраны почти всегда были «вырвиглазными», от них могли уставать и болеть глаза. В некоторых дисплеях использовалась широтно-импульсная модуляция (ШИМ) для того, чтобы тёмное изображение не «уходило» в фиолетовый оттенок, что тоже оказывалось болезненным для глаз. Из-за органического происхождения диоды порой выгорали за два-три года, особенно при длительном отображении неизменной картинки.
Пример выгорания AMOLED-дисплея
Впрочем, сегодня технологии ушли далеко вперёд, и перечисленные проблемы по большей части уже решены. AMOLED-дисплеи способны выдавать естественные цвета без сильной нагрузки на глаза, а IPS-дисплеи, напротив, подтянулись в области сочности красок и контрастности. В плане энергопотребления AMOLED-технология изначально была примерно в полтора раза более эффективна, нежели LCD, но по тестам разных устройств можно сказать, что сегодня этот показатель почти выровнялся.
Даже пять лет назад разница уже была не так высока, как в конце 2000-х
Тем не менее AMOLED бесспорно выигрывает в набирающих популярность направлениях. Речь идёт о безрамочных гаджетах, где разместить светодиоды значительно проще, чем жидкие кристаллы с боковой подсветкой, и об изогнутых (а в перспективе — гнущихся) дисплеях, для которых технология LCD непригодна в принципе. Но тут в игру вступает новый тип OLED-матриц.
P-OLED. На самом деле, есть доля лукавства в том, чтобы выделять данные дисплеи в отдельную категорию. Ведь по сути принципиальное отличие P-OLED (или POLED, не путать с PMOLED) от AMOLED одно — использование пластиковой (plastic, P) подложки, позволяющей изгибать дисплей, вместо стеклянной. Но она сложнее и дороже в производстве, чем стандартная стеклянная. К слову, AMOLED-дисплеи в силу меньшего количества «слоёв» намного тоньше LCD, а P-OLED, в свою очередь, тоньше AMOLED.
Во всех смартфонах с изогнутым дисплеем (преимущественно Samsung и LG) используется именно P-OLED. Даже во флагманах Samsung 2017 года, где, по уверению производителя, стоит сразу и Super AMOLED, и Infinity Display. Дело в том, что это маркетинговые названия, к фактическим технологиям производства не имеющие практически никакого отношения. С такой точки зрения там установлены дисплеи из органических светодиодов, которые управляются активной матрицей тонкоплёночных транзисторов и лежат на пластиковой подложке — то есть те же AMOLED, или P-OLED. К слову, в LG V30 дисплей хоть и не изгибается, а всё равно лежит на пластиковой подложке.
Преимущества OLED:
Недостатки OLED:
Маркетинговые ходы
Retina и Super Retina. В переводе с английского это слово означает «сетчатка», и Стив Джобс выбрал его неспроста. Во время презентации iPhone 4 в 2010 году он сказал, что человеческий глаз не способен различать пиксели, если показатель дисплея ppi превышает 300. Строго говоря, любой соответствующий дисплей может называться Retina, но по понятным причинам никто, кроме Apple, данный термин не использует. Дисплей будущего iPhone X был назван Super Retina, хотя в нём будет установлен AMOLED-дисплей, а не IPS, как в остальных смартфонах компании. Иными словами, к технологии изготовления экрана название также не имеет никакого отношения.
iPhone 4 — первый смартфон с дисплеем Retina 
iPhone X — первый и пока единственный смартфон с дисплеем Super Retina
Super AMOLED. Данная торговая марка принадлежит компании Samsung, которая производит дисплеи как для себя, так и для конкурентов, в том числе Apple. Изначально главное отличие Super AMOLED от просто AMOLED заключалось в том, что компания убрала воздушную прослойку между матрицей и сенсорным слоем экрана, то есть объединила их в единый элемент дисплея. В результате при отклонении от оси взгляда картинка перестала расслаиваться. Очень скоро технология добралась практически до всех смартфонов, и сегодня не совсем ясно, чем «супер» лучше «обычных» AMOLED, производимых той же компанией.
Infinity Display. Тут всё совсем просто: «бесконечный дисплей» означает всего лишь практически полное отсутствие боковых рамок и наличие минимальных рамок сверху и снизу. С другой стороны, не представлять же на презентации какой-то там обычный безрамочный смартфон — надо назвать красиво.
Перспективные технологии
Micro-LED или ILED. Эта технология является логичной альтернативой органическим светодиодам: в её основе лежат неорганические (Inorganic, I) из нитрида галлия, очень маленького размера. По оценке специалистов, micro-LED смогут посоперничать с привычными OLED по всем ключевым параметрам: более высокая контрастность, лучший запас яркости, меньшее время отклика, долговечность, меньший размер и вдвое меньшее энергопотребление. Но, увы, такие диоды очень сложны в массовом производстве, поэтому пока технология не сумеет конкурировать на рынке с привычными решениями.
Впрочем, это не помешало Sony показать на выставке CES-2012 55-дюймовый телевизор с матрицей из неорганических светодиодов. Apple же в 2014 году купила компанию LuxVue, специализирующуюся на исследованиях в данной области. И хотя в iPhone X используется классический AMOLED, в будущих моделях уже могут быть установлены матрицы с micro-LED, которые, как нас уверяют, позволят увеличить плотность пикселей до 1500 ppi.
Прототип телевизора Sony с матрицей из micro-LED под названием Crystal LED
Квантовые точки производятся в виде микроскопического порошка и затем напыляются на экран
Выводы
На практике современные дисплеи LCD и AMOLED все меньше отличаются друг от друга по качеству изображения и энергоэффективности. А вот будущее — за светодиодными технологиями в том или ином виде. Жидкие кристаллы уже отжили свой век и держатся на рынке только за счёт дешевизны и простоты производства, хотя высокое качество картинки тоже присутствует. ЖК-дисплеи благодаря своей структуре толще, чем светодиодные, и бесперспективны с точки зрения новых трендов на изогнутость и безрамочность. Так что их уход с рынка уже виднеется на горизонте, тогда как LED-технологии уверенно развиваются сразу по нескольким направлениям и, что называется, ждут своего часа.
Если вы хотите узнать, как излучение экранов влияет на зрение, прочитатйте статью «Правда или нет? Синий свет экрана вреден».
Mobcompany.info
Сайт о смартфонах и их производителях
Что такое GFF дисплей в смартфоне
Существует всего два принципиальных типа матриц экранов, используемых в современных смартфонах – LCD и OLED. Однако количество подтипов, маркетинговых терминов и технологий, которые используются в их производстве и/или маркировки, способно сбить с толку даже специалиста в области электроники. Все эти AMOLED, P-OLED, TN, OGS, In-Cell, TFT и прочие заумные аббревиатуры не каждому дают понять, что за зверь перед ним. Одним из таких непонятных терминов является GFF.
GFF дисплей – это не тип матрицы экрана, а аббревиатура, обозначающая технологию, используемую при изготовлении цельного модуля дисплея. Расшифровывается она как Glass to Film to Film, то есть буквально, «стекло к пленке к пленке». Как можно понять из перевода, это метод склейки матрицы экрана с сенсором и защитным стеклом посредством двух пленок в единую деталь.
Технология GFF имеет общие черты с OGS. В частности, экранный модуль, произведенный с ее использованием, является единой деталью, не подлежащей разделению на LCD/OLED матрицу и сенсор без спецоборудования. Однако «анатомия» GFF экранов отличается, а сами они проще в производстве, чем OGS.
Как устроен GFF экран в смартфоне
Любой сенсорный экран содержит три ключевых компонента: матрицу, формирующую изображение, сенсор, регистрирующий касания, и защитное покрытие, предохраняющее эти два элемента от повреждений. Матрицы в смартфонах сейчас используются двух типов (см. в начале), сенсоры – проекционно-емкостные, а для их защиты применяется закаленное стекло (Corning Gorilla Glass, Asahi DragonTail или другое).
GFF дисплей может быть построен как на базе LCD (IPS, VA или TN) матрицы, так и OLED. Однако первый вариант более распространен, так как производители светодиодных панелей предпочитают встраивать сенсорную сетку прямо на них. Поверх матрицы GFF экрана наносится слой прозрачного клея LOCA или специальная липкая пленка OCA, а к ней клеится еще одна пленка с нанесенной прозрачной сенсорной сеткой. Следующий слой этого «бутерброда» – OCA/LOCA, с помощью которого прикреплено стекло дисплейного модуля.
Схема склеивания деталей GFF экрана
Точный перечень аппаратов с GFF сложно, так как их очень много. Но можно с уверенностью сказать, что большинство доступных смартфонов Xiaomi, Huawei, Meizu (и других крупных китайских производителей), оснащенных экранами без воздушной прослойки, оборудованы именно GFF дисплеями. OGS остается уделом топовых устройств, оснащенных LCD IPS матрицами, таких как iPhone 8 или HTC U12+.
Вариант GFF с разделенными пленкой слоями сенсорных электродов осей X и Y (красные и синие)
Особенности экранов GFF и отличия от OGS
Использование GFF модулей позволяет оборудовать смартфон хорошей матрицей, при этом сохраняя приемлемую цену. Ведь склеить между собой IPS панель, сенсорную пленку и защитное стекло гораздо проще и дешевле, чем интегрировать сенсорные электроды прямо на матрицу, поверх пикселей или между ними, как в случае OGS. Поэтому сейчас большинство недорогих смартфонов, экраны которых обозначаются как OGS, на самом деле оснащаются именно произведенными по технологии GFF модулями.
Кроме упомянутых простоты в производстве и дешевизны, модули GFF обладают неплохой ремонтопригодностью. Конечно, в домашних условиях, без спецоборудования, это почти нереально (я пробовал – не вышло). Но в случае повреждения только стекла и сенсора (при целой матрице) в мастерской можно заменить лишь эти детали, тогда как в случае повреждения тачскрина на OGS – под замену идет весь модуль целиком.
Минусом экранов, произведенных с использованием технологии GFF, является немного меньшая прозрачность, из-за наличия еще одной или двух пленок. Это значит, что при использовании двух идентичных матриц, но одной с OGS, а второй с GFF, яркость второй будет немного ниже, при том же потреблении энергии подсветкой.
Смартфоны с большим экраном
5-дюймовые смартфоны
5-дюймовые смартфоныСмартфоны 5,3″
Lenovo IdeaPhone S920
Samsung Galaxy Note GT-N7000
Prestigio MultiPhone 5300 DUO
Highscreen Omega Prime XL
Ritmix RMP-530
Zopo ZP910
ThL W6
Qumo QUEST 530
Zopo ZP900 Leader
IconBit NETTAB MERCURY Q5
TELEFUNKEN TF-SP5302
Explay Navigator
Zopo ZP900s
Смартфоны 5,5″
LG Optimus G Pro E988
Lenovo K900
LG G Pro Lite Dual D686
Lenovo A850
KENEKSI Omega
xDevice Android Note II (5.5″)
Смартфоны с экраном 5,7″
Смартфоны с экраном 5,7″Samsung Galaxy Note 3
Fly IQ457 Quad
ZTE Grand Memo
Explay Communicator
Explay Cinema
Highscreen Alpha GTX
ThL W7
effire CityPhone Lion
IconBit NETTAB MERCURY QUAD
Acer Liquid S1 Duo
Zopo ZP950
Qumo QUEST 570
Qumo QUEST 574
LEXAND S6A1 Antares
Changjiang N8100
Changjiang N7300
Смартфоны с экраном до 6″
Samsung Galaxy Mega 5.8″ (на рисунке)
IconBit NETTAB MERCURY S 5,8″
HTC One Max 5,9″
6-дюймовые смартфоны
У прочих устройств семейства 6″+ разрешение экрана или HD или FullHD. Конечно же, логика подсказывает, что FullHD на таком большом экране будет смотреться логичнее, но я хотел бы вас предостеречь: экран и так велик, энергопотребление однозначно высокое, а обработка изображения в FullHD будет постоянно гонять процессор на повышенных оборотах, что не только будет затруднять работу тяжёлых приложений, но и будет нещадно расходовать батарею. Поэтому я лично склоняюсь к смартфонам с большим экраном, но не с топовым разрешением, а с обычным HD 720×1280, которого вполне достаточно для приятной картинки.
Zopo ZP990 6″
Ritmix RMP-600 6″
Nokia Lumia 1520 6″
Qumo QUEST 600 6″
xDevice Android Note II 6″
Huawei Ascend Mate 6,1″
Samsung Galaxy Mega 6,3″
Sony Xperia Z Ultra 6,44″
ThL W300 6,5″
IconBit NetTAB Mercury Q7 6,5″
Все смартфоны с экраном OGS
Как мы уже упомянули выше, физический размер экрана смартфона далеко не всегда определяет его качество и довольно часто встречаются огромные экраны с низким разрешением, выполненные по допотопным технологиям и сулящие крайне некомфортную работу с устройством. Как же найти качественный экран за приемллемую цену? Желательно, чтобы при этом ещё и остальная начинка соответствовала! Флагманы рынка стоят дорого, да и упор в них часто делается на процессор, на камеру, на стильный внешний вид, так что на хороший экран хватает не всегда. Что же делать?
Преимущества экранов OGS
Сенсорный слой интегрирован непосредственно в LCD-матрицу и толщина экрана благодаря сокращению числа слоёв значительно меньше. Это сказывается и на общей толщине смартфона и на углах обзора, которые у устройств с OGS просто невероятные, вплотную приближающиеся к 180 градусам!
Найти смартфон с экраном OGS довольно сложно: в характеристиках обычно пишут просто IPS и это правда: технология OGS базируется на IPS-матрице. Мы собрали актуальный список устройств с этой технологией. Обратите на них внимание, если хотите купить смартфон с действительно хорошим экраном!
Список смартфонов с экраном OGS
Jiayu G2S
Highscreen Alpha Ice
ZTE V987 Grand X Quad
Xolo Q1000S
Jiayu G4
Zopo ZP980
Fly IQ457 Universe
По следующим моделям смартфонов нет точной информации о технологии экрана, но знающие менеджеры в салонах сотовой связи заявляют, что они тоже выполнены на одном стекле:
LG G Pro и LG G Pro Lite
Alcatel Scribe HD
Alcatel Idol Ultra
Sony Xperia Z1
Sony Xperia Z Ultra
Как отличить экран OGS
Отличить экран OGS можно даже при выключенном смартфоне: он выглядит более чёрным, а при надавливании нисколько не прогибается. При включении устройства OGS выдают очень большие углы (выставьте полную яркость, так становится лучше видно), при которых нет искажения геометрии и цветопередачи, как это бывает у экранов Amoled.
