Контроллер дисплея телефона как выглядит

Обновлено: 06.07.2024

Что такое контроллер тачскрина и за что он отвечает

Как понять, что контроллер тачскрина вышел из строя?

Контроллер тачскрина отвечает за контроль и обработку прикосновений к поверхности дисплея пальцами. При полностью неработоспособном контроллере тачскрина iPhone перестает реагировать на любые касания, вне зависимости от силы нажатия и других факторов. Так же iPhone может потерять реакцию на касания лишь частично, а не полностью, но, я думаю, вы со мной согласитесь, что пользоваться таким устройством, как минимум, некомфортно.

Почему выходит из строя контроллер тачскрина?

Попадение воды внутрь корпуса iPhone

Перепады напряжения из-за выхода из строя других компонентов устройства или использования неоригинального зарядного устройства

Удар, в следствии чего чип может получить трещину или повреждения

Резкий скачок напряжения при зарадяке устройства

Симптомы выхода из строя контроллера тачскрина

iPhone не реагирует на прикосновения к экрану

Устройство некорректно реагирует на прикосновения или происходят самопроизвольные нажатия

Сенсор iPhone работает только если сильно на него нажимать или нажимать в определенных частях экрана, касания работают через раз

При замене дисплея ситуация не исправилась

Стоимость ремонта контроллера тачскрина

Модель iPhone	Стомость
iPhone 11, 11 Pro, 11 Pro Max	15 000 руб.
iPhone X, Xs, Xr, Xs Max	6 500 руб.
iPhpne 8, 8 Plus, 7 Plus	4 500 руб.
iPhone 7	4 000 руб.
iPhone 6s Plus	3 000 руб.
iPhone 6, 6 Plus, 6s	2 500 руб.
iPhone SE, 5s, 5c, 5	1 900 руб.
iPhone 4, 4s	1 400 руб.

Как меняем?

Мы поменяли огромное количество контроллеров тачскрина, это очень частая «болезнь» всех iPhone 6, но так же встречается на других моделях. Ремонт контроллера тачскрина является довольно сложным BGA ремонтом, дома заняться перекаткой модуля вряд ли получится.

Если виновником все-таки является контроллер тачскрина, а не другая деталь, то мы берем специальный трафарет для накатки шаров и по нему перекатываем микросхему тачскрина. Всё делается с полным соблюдением технологии, мы гарантируем что работа будет проведена настолько качественно, на сколько это возможно.

У каждого мастера, занимающегося ремонтом телефонов, есть своя коробочка с мертвыми аппаратами, которые по той или иной причине не заработали или перестали работать в процессе ремонта. По степени ответственности и тяжести это, конечно, не идет ни в какое сравнение с личным кладбищем хирургов, но сравнение похожее.

Если аппарат умер по вине мастера, то угадайте, кто будет оплачивать эту гибель? Неправильно – клиент, если ситуация и впрямь была «пан или пропал» и мастер предупредил об этих рисках, а вот если не предупредил и решил действовать на авось, то да, тут уже открывай, мастер, карман.

Я как-то уже писал про правила, которыми стоит руководствоваться при ремонте, и среди этих правил в том или ином виде должно присутствовать следующее – не проверив, не отдавай. Причем проверка должна быть такой, чтобы гарантировать устранение неисправности. Лучше подольше. Но это все присказка. Теперь сказка.

Переходим к пациенту.

В интернете можно найти массу руководств по ремонту техники Apple, и большая часть этих руководств будет посвящена замене дисплея на iPhone. Казалось бы, что может быть проще и в то же время скучнее? Так-то оно так, но и тут есть нюанс, о котором я и хочу сегодня рассказать.

Опытным мастерам можно дальше не читать – они и так все это знают, а вот начинающим, возможно, это поможет сберечь время и нервы.

Итак, принесли мне на ремонт iPhone 6 с диагнозом – упал и перестал реагировать на касания. Иными словами, модуль жив, а вот тачскрин нет.

При дальнейшем осмотре в верхней части дисплея обнаружен засвет, которого, со слов хозяина, до падения не было.

И вот, казалось бы, можно с видом профессионала своего дела ставить диагноз – замена дисплея. Но мы же помним про правила – не торопись. Мало ли что еще всплывет при разборе и ремонте.

Говорим клиенту, что итоговый диагноз сообщим чуть позже, когда проведем диагностику.

После вскрытия становится понятно, что дисплей уже стоит неоригинальный, а значит, это уже не первый ремонт, а значит, не первое падение аппарата. Видите, у модуля справа на шлейфе яблочки. 🙂 С одной стороны смешно, с другой стороны, китайцы почему-то не торопятся ставить яблочки на свои подделки.

Обесточиваем аппарат, отсоединяем дисплейный модуль и пробуем подкинуть новый.

Не торопитесь покупать новую запчасть – может получиться так, что дело совсем не в этом.

А если и купили, то не отклеивайте защитные пломбы и стикеры, чтоб была хоть какая-то возможность вернуть железку, если она вам не пригодится.

Обычно, если пломбы нетронуты, продавцы идут навстречу мастерам и делают возврат, ведь, в конце концов, нам всем еще вместе работать не один и не два раза, а человеческие отношения делают работу легче и проще.

В моем случае это не новый модуль, а донорский, когда-то снятый с телефона, у которого умерла материнская плата. Я использую этот дисплейный модуль как тестовый.

Подкидываем и пробуем включить.

Включился и даже работает. Проверяем по всей площади, во всех местах – работает!

Отлично, первоначальная гипотеза почти подтвердилась. Почему почти? Потому что мы помним, что телефон был неоднократно ударен. Именно поэтому оставляем телефон включенным и берем паузу, чтобы как следует помедитировать и поразмыслить о бытии и смысле жизни (тут кому что нравится – можно выпить пива, или скушать что-нибудь, или посмотреть кино), а затем возвращаемся к пациенту, чтобы узнать, как у него дела.

А дела у него неважно. Тач снова не реагирует, даже на 100% рабочем модуле. Печаль.

Хорошо, что мы раньше времени не обрадовали хозяина телефона и на радостях не посрывали пломбы с новой запчасти. В чем же дело?

А дело, скорее всего, в контроллере тачскрина, который у данной модели довольно хрупок и не любит падений.

Из-за этого, в процессе ремонта контроллера процессор может умереть.

Тут есть два пути, сложный и очень сложный.

Очень сложный заключается в том, что придется менять контроллер, а это чревато гибелью процессора, а также повреждением обвязки процессора и контроллера (мелких элементов вокруг). Этот метод вряд ли окажется по зубам начинающему мастеру.

Просто сложный метод состоит в том, чтобы попробовать «прогреть» контроллер. Это может устранить микрообрывы контактов под контроллером и в теории вернет контроллеру работоспособность. В пользу этого способа говорит тот факт, что новый модуль работает какое-то время после включения телефона – значит, контроллер пока не умер окончательно.

Это тоже непросто, но не так сложно, как полная замена. Если у вас есть фен (паяльный), то можно попробовать. Кстати, мастера любят пугать неофитов страшилками про iPhone 6 Plus, у которого всё еще сложнее и опаснее, а значит намного дороже! Это не правда. Всё там нормально, не сложнее чем в обычной шестерке.

Снимаем системную плату и греем ее.

К сожалению, фотографий процесса не сохранилось, так как у меня только две руки, а на самом деле я так торопился, что просто забыл наделать фотографий. 🙂

Итак, после прогрева контроллера собираем все воедино и пробуем включить.

Работает! Проверяем спустя время – тоже работает!

А ну-ка, попробуем подкинуть старый модуль с засветом.

Надо же, оказывается, и старый модуль живой и прекрасно работает. Еще немножко погоняем яблочко, чтобы убедиться в полной работоспособности, и отдадим счастливому владельцу.

Заключение

Мораль сей басни в том, что не стоит торопить события и выносить вердикт раньше времени. Неисправность может быть не такой очевидной, как кажется, а может быть и не одной. Значит, вам потребуется возвращаться к ремонту такого гаджета снова и снова. Не спешите, ведь иногда ремонт требует обстоятельного подхода, который поможет вам не оплошать и сохранить как свои нервы и деньги, так и репутацию.

Практически каждому пользователю современного смартфона известны проблемы, которые связанны с контроллером тачскрина. Если телефона на гарантии, то поводом для беспокойства нет. Но если гарантийный период окончился, то возникает проблема, как и где заменить эту деталь. Многие не желая обращаться в сервисные центры, пробуют самостоятельно осуществить замену матрицы, сенсорного стекла или контроллера. За счёт того, что все запчасти к телефонам можно купить в интернете, ремонт становится в разы проще.

Что это и как понять, что сломалось?

Контроллер тачскрина является сложной электронной системой, точно реагирующей на прикосновения пальцами к дисплею. Если эта система неисправна, то нажатия будут получать плохую обратную реакцию. Более того, к симптомам поломок можно отнести полную неработоспособность тачскрина, что проявляется в виде полос на дисплее или помех в верхней части телефона. Продолжать использовать телефона изредка ещё можно, но комфорта от этого не будет.

Среди причин, из-за которых ломается контроллер сенсорного экрана можно назвать:

деформация корпуса;
механические повреждения;
резкие перепады температуры;
попадание воды внутрь корпуса.

В основе корпуса мобильного телефона лежит тонкий алюминий. В связи с этим, любая нагрузка на телефон в первую очередь негативно сказывается на самом корпусе, что и является причиной различных деформаций. Нередки случаи, когда из-за механических повреждений, задевается и материнская плата, в связи с чем возникают повреждения в пайке её компонентов. За счёт того, что контактные площадки отходят от микросхемы, контроллер тачскрина полностью выходит из строя.

Если внутрь мобильного телефона попадает жидкость, то на контактах микросхем возможно возникновение короткого замыкания. В результате либо устройство полностью выйдет из строя, либо сенсор касания потеряет свою чувствительность. Подобные проблемы особенно характерны для iPhone 6 Plus. Среди других моделей iPhone такая проблема, распространена меньше. Связано это с тем, что у них более прочный корпус, а дисплей в сборе с тачскрином имеет большую прочность.

Как заменить контроллер тачскрина?

Ремонт мобильного телефона, при неисправном контроллере тачскрина это сложный технологический процесс, во время которого на материнскую плату оказывается сильное термическое воздействие. Если учитывать все факторы риска, то при неправильном ремонте, из строя могут выйти и другие компоненты. Лучшим вариантом будет обратиться в сервисный центр, который имеет в распоряжении профессиональное оборудование. Таким образом, можно будет достичь значительного снижения термоудара, что в разы повысит шансы на успех.

Сам процесс ремонтной работы состоит из нескольких этапов:

смартфон полностью разбирается с обязательным извлечением материнской платы;
защитная пленка с тыльной стороны материнской платы полностью демонтируется;
неисправная микросхема демонтируется и чистятся контакты;
контактные площадки зачищаются и выравниваются;
путем термовоздушной пайки устанавливается новая микросхема;
приклеивается новая защитная пленка;
полная сборка мобильного телефона.

За счёт того, что контроллер тачскрина относится к деликатным элементам матрицы, его ремонт следует доверять только проверенному сервисному центру или осуществлять самостоятельно, при полной уверенности в своих способностях. Лучшим вариантом будет приобретение защитных аксессуаров, который защитят тачскрин от механических повреждений или попадания влаги.

Экран смартфона является не только неотъемлемым элементом конструкции мобильного устройства, но и одним из наиболее важных его компонентов. Уже давно прошли времена, когда для того чтобы охарактеризовать телефон как крутой, достаточно было его цветного дисплея. На сегодняшний день огромное разнообразие экранов удовлетворяет абсолютно всех, даже исключительно требовательных пользователей. Обратная сторона медали изобилия и доступности – мудрёные технологии и термины едва ли доступны простому обывателю. Более того, при поверхностном осмотре может показаться, что все экраны примерно одинаковые и различаются только по размеру. При более тщательном изучении становиться ясно, что устройство дисплея смартфона, включая аппараты Хайскрин, включает такие важные факторы, как качество цветопередачи, комфортность использования при ярком освещении, углы обзора, быстрота реакции сенсора на прикосновение и многое другое.

КОМПОНЕНТЫ ДИСПЛЕЯ СМАРТФОНА

Глаза человека – это один из главнейших проводников информации для мозга, поэтому совершенно естественно, что экран смартфона является важнейшей частью устройства, т.к. с его помощью осуществляется не только управление, но и считывание информации.

Рассвет развития электронных технологий начинался с использования для экранов TV и ПК принципа электронно-лучевой трубки, семидесятые года ознаменованы появлением первого жидкокристаллического монохромного экрана, технология производства которого при появлении первых мобильных телефонов благополучно перекочевала в данную индустрию. Несколько позже применение технологии производства экранов на основе органических светодиодов ознаменовало появление сенсорных и гибких дисплеев.

Практически любое устройство дисплея смартфона включает такие компоненты:

Слой жидких кристаллов, пропускающих световые лучи;
Матрица, отвечающая за формирование картинки;
Светофильтры, предназначенные для получения цветной картинки;
Источник света

О РАЗРЕШЕНИИ, ДИАГОНАЛИ, ПЛОТНОСТИ ПИКСЕЛЕЙ, ТИПАХ ТАЧСКРИНА И ВИДАХ ДИСПЛЕЯ СМАРТФОНА

Разрешение и диагональ

Параметры чрезвычайно значимые для получения качественной и четкой картинки. Важно, чтобы соотношение величины экрана и разрешения было адекватным, иначе можно получить откровенно зернистое некачественное изображение. Самые распространенные варианты на сегодня – это 540х960 рх/4,8" в дешёвых моделях, 720х1280 рх/5-5,5" (HD-картинка с хорошей детализацией), 1080х1920 рх/от 5" и выше (Full HD-супер изображение отличного качества) в более функциональных телефонах.

Плотность пикселей

Данный показатель влияет на резкость экрана, т.е. представляет собой показатель комфортной эксплуатации для интернет-серфинг, чтения книг и пр. Следует понимать, что на большом дисплее с низким разрешением плотность пикселей будет мала. Для того, чтобы избежать видимой погрешности картинки при эксплуатации лучше отдать свое предпочтение диапазону 200-300 ppi.

Тип тачскрина

Сегодня самыми известными являются резистивные и емкостные дисплеи.

1. Резистивный тип.

Представляет собой двухслойное покрытие с нанесением прозрачных дорожек проводников. Определение координат касания выполняется в результате изменения сопротивления тока в точке прикосновения. Такой тип сейчас почти не используется. Плюс таких экранов в небольшой цене и возможности нажатия точечно любым предметом, минус в недолговечности, подверженности к повреждениям, постепенное уменьшение яркости.

2. Емкостный тип.

Представляет собой однослойное покрытие с нанесением на внутреннюю сторону токопроводящей прослойки, также, может быть представлен в виде стекла и сенсорной пленочки. Отклик сенсора осуществляется за счет определения координат утечки тока от точки прикосновения. Преимущество таких экранов в повышенной яркости и сочности цветов, устойчивости к повреждениям, недостатком является непростое производство и возможность управления только при помощи пальцев. Устойчивость к повреждениям повышают путем использования защитных стекол, загрязнения предотвращают при помощи нанесения олеофобного напыления. Ёмкостной тип используется в подавляющем большинстве случаев, включая марку смартфонов Хайскрин

В создании дисплеев чаще всего используют технологии жидкокристаллических матриц – LCD и органических светодиодов – OLED. Более востребован LCD, подразделяемый на TN (отличается низкой стоимостью и быстрым откликом с плохими углами обзора и цветопередачей), IPS (отличная цветопередача, отличные углы обзора, повышенная контрастность и сочность картинки) и PLS (модернизированная версия TN). Что касается OLED и AMOLED, эти дисплеи не нуждаются в подсветке по периметру, как LCD. Их преимущество в сочной цветовой гамме, яркости и отличных углах обзора, недостаток – хрупкость и высокое энергопотребление.

НЕКОТОРЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЭКРАНОВ СМАРТФОНОВ

Конечно, устройство дисплея смартфона на технологиях формирования картинки не ограничивается. Так, не менее важным в образовании экрана является наличие воздушной прослойки между сенсором и дисплеем, у данной технологии есть название – OGS, что значит объединение сенсора и матрицы в единое целое. Ее использование значительно улучшило качественные характеристики изображения и положительным образом отразилось на уменьшении толщины смартфона. Вместе с тем есть у технологии и неприятный минус – при повреждении стекла поменять его отдельно вряд ли удастся. Тем не менее, достоинства OGS привели к тому, что другие экраны встретить можно только в очень дешевых моделях. На этом производители современных смартфонов не остановились – в последние несколько лет просматривается четкая тенденция на еще большее уменьшение толщины экрана, изменение формы преимущественно на изгиб, причем не только стекла и экрана, но и мобильного устройства в целом.

ЧТО МЕНЯТЬ ПРИ ПОВРЕЖДЕНИИ - СТЕКЛО ИЛИ МОДУЛЬ?

Для объективной оценки необходимости замены поврежденного того или иного элемента необходимо подробнее остановиться на следующих определениях:

Дисплей. Элемент мобильного устройства, который выводит на экран смартфона графические (изображение) и текстовые данные.

Тачскрин или сенсор. Внешний слой дисплея, реагирующий на прикосновения, показывая затребованную информацию.

Дисплейный модуль. Представляет собой дисплей и сенсор, склеенные специальным клеем. Если судить по потребительскому спросу, один из важнейших критериев, по которому пользователь выбирает для себя смартфон – это размер и качественные характеристики экрана, что автоматически делает его самым уязвимым местом телефона, несмотря на то, что разработчики применяют для их создания самые качественные материалы.

Очень часто пользователи сталкиваются с такими проблемами, как механические повреждения экрана – это могут быть падения, трещины, удары, повреждения от ношения в сумке или кармане от ключей и других твердых и острых предметов. Первый признак того, что дисплей не исправен, сенсор перестает реагировать на прикосновения. И здесь кроется самая главная проблема: зачастую замена сенсора или защитного стекла или в принципе невозможна, так как представляет собой единый с дисплеем модуль или же попросту не рентабельна. Поэтому в большинстве случаев специалисты предложат заменить дисплейный модуль как единое целое. Этот фактор является и рекомендацией к бережному отношению к смартфону, с крайне желательным использованием аксессуаров – плёнок, стёкол.

Главная - Информация к размышлению (статьи) - Устройство дисплея мобильного телефона (смартфона) и планшета. Устройство жидкокристаллического экрана. Типы дисплеев, их отличия.

Устройство дисплея мобильного телефона (смартфона) и планшета. Устройство жидкокристаллического экрана. Типы дисплеев, их отличия.

В этой статье мы разберем устройство дисплеев современных мобильных телефонов, смартфонов и планшетов. Экраны крупных устройств (мониторов, телевизоров и т.п.), за исключением небольших нюансов, устроены аналогично.

Разборку будем проводить не только теоретически, но и практически, со вскрытием дисплея "жертвенного" телефона.

Рассматривать, как устроен современный дисплей, мы будем на примере наиболее сложного их них - жидкокристаллического ( LCD - liquid crystal display ). Иногда их называют TFT LCD , где сокращение TFT расшифровывается " T hin- F ilm T ransistor" - тонкопленочный транзистор; поскольку управление жидкими кристаллами осуществляется благодаря таким транзисторам, нанесенным на подложку вместе с жидкими кристаллами.

В качестве "жертвенного" телефона, дисплей которого будет вскрыт, выступит дешевенький Nokia 105.

Основные составные части дисплея

Жидкокристаллические дисплеи ( TFT LCD , и их модификации - TN, IPS, IGZO и т.д.) состоят укрупненно из трех составных частей: сенсорной поверхности, устройства формирования изображения (матрица) и источника света (лампы подсветки). Между сенсорной поверхностью и матрицей расположен еще один слой, пассивный. Он представляет собой прозрачный оптический клей или просто воздушный промежуток. Существование этого слоя связано с тем, что в ЖК-дисплеях экран и сенсорная поверхность представляют собой совершенно разные устройства, совмещенные чисто механически.

Каждая из "активных" составных частей имеет достаточно сложную структуру.

Начнем с сенсорной поверхности (тачскрин, touchscreen).

Кстати, многие интересуются, что такое тачскрин? Вот это она и есть - сенсорная поверхность экрана, чувствительная к прикосновению пальца (пальцев).

Она располагается самым верхним слоем в дисплее (если она есть; а в кнопочных телефонах, например, ее нет).
Её наиболее распространенный сейчас тип - ёмкостная. Принцип действия такого тачскрина основан на изменении электрической емкости между вертикальными и горизонтальными проводниками при прикосновении пальца пользователя.
Соответственно, чтобы эти проводники не мешали рассматривать изображение, они делаются прозрачными из специальных материалов (обычно для этого используется оксид индия-олова).

Существуют также и сенсорные поверхности, реагирующие на силу нажатия (т.н. резистивные), но они уже "сходят с арены".
В последнее время появились и комбинированные сенсорные поверхности, реагирующие одновременно и на емкость пальца, и на силу нажатия (3D -touch -дисплеи). Их основу составляет емкостной сенсор, дополненный датчиком силы нажатия на экран.

Тачскрин может быть отделен от экрана воздушным промежутком, а может быть и склеен с ним (так называемое "решение с одним стеклом", OGS - O ne G lass S olution).
Такой вариант (OGS) имеет значительное преимущество по качеству, поскольку уменьшает уровень отражения в дисплее от внешних источников света. Это достигается за счет уменьшения количества отражающих поверхностей.
В "обычном" дисплее (с воздушным промежутком) таких поверхностей - три. Это - границы переходов между средами с разным коэффициентом преломления света: "воздух-стекло", затем - "стекло-воздух", и, наконец, снова "воздух-стекло". Наиболее сильные отражения - от первой и последней границ.

В варианте же с OGS отражающая поверхность - только одна (внешняя), "воздух-стекло".

Хотя собственно для пользователя дисплей с OGS очень удобен и имеет хорошие характеристики; есть у него и недостаток, который "всплывает", если дисплей разбить. Если в "обычном" дисплее (без OGS) при ударе разбивается только сам тачскрин (чувствительная поверхность), то при ударе дисплея с OGS может разбиться и весь дисплей целиком. Но происходит это не всегда, поэтому утверждения некоторых порталов о том, что дисплеи с OGS абсолютно не ремонтируемые - не верно. Вероятность того, что разбилась только внешняя поверхность - довольно велика, выше 50%. Но ремонт с отделением слоев и приклейкой нового тачскрина возможен только в сервис-центре; отремонтировать своими руками крайне проблематично.

Теперь переходим к следующей части - собственно экрану.

Он состоит из матрицы с сопутствующими слоями и лампы подсветки (тоже многослойной!).

Задача матрицы и относящихся к ней слоев - изменить количество проходящего через каждый пиксель света от лампы подсветки, формируя тем самым изображение; то есть в данном случае регулируется прозрачность пикселей.

Немного детальнее об этом процессе.

Регулировка "прозрачности" осуществляется за счет изменения направления поляризации света при прохождении через жидкие кристаллы в пикселе под воздействием на них электрического поля (или наоборот, при отсутствии воздействия). При этом само по себе изменение поляризации еще не меняет яркости проходящего света.

Изменение яркости происходит при прохождении поляризованного света через следующий слой - поляризационную пленку с "фиксированным" направлением поляризации.

Схематично структура и работа матрицы в двух состояниях ("есть свет" и "нет света") изображена на следующем рисунке:

(использовано изображение из нидерландского раздела Википедии с переводом на русский язык)

Поворот поляризации света происходит в слое жидких кристаллов в зависимости от приложенного напряжения.
Чем больше совпадут направления поляризации в пикселе (на выходе из жидких кристаллов) и в пленке с фиксированной поляризацией, тем больше в итоге проходит света через всю систему.

Если направления поляризации получатся перпендикулярными, то свет теоретически вообще проходить не должен - должен быть черный экран.

На практике такое "идеальное" расположение векторов поляризации создать невозможно; причем как из-за "неидеальности" жидких кристаллов, так и не идеальной геометрии сборки дисплея. Поэтому и абсолютно-черного изображения на TFT экране не может быть. На лучших LCD экранах контрастность белое/черное может быть свыше 1000; на средних 500. 1000, на остальных - ниже 500.

Остается еще к этому добавить проблемы, возникающие при прохождении света под углом (когда пользователь смотрит не перпендикулярно), и в итоге можем получить не только паразитную засветку, но и другие цвето-яркостные искажения.

Только что была описана работа матрицы, изготовленной по технологии LCD TN+film. Жидкокристаллические матрицы по другим технологиям имеют схожие принципы работы, но другую техническую реализацию. Наилучшие результаты по цветопередаче получаются по технологиям IPS, IGZO и *VA (MV A, PVA и т.п.).

Теперь переходим к самому "дну" дисплея - лампе подсветки. Хотя современная подсветка собственно ламп и не содержит.

Несмотря на простое название, лампа подсветки имеет сложную многослойную структуру.

Связано это с тем, что лампа подсветки должна быть плоским источником света с равномерной яркостью всей поверхности, а таких источников света в природе крайне мало. Да и те, что есть, не очень подходят для этих целей из-за низкого КПД, "плохого" спектра излучения, или же требуют "неподходящего" типа и величины напряжения свечения (например, электролюминесцентные поверхности, см. Википедию ).

В связи с этим сейчас наиболее распространены не чисто "плоские" источники света, а "точечная" светодиодная подсветка с применением дополнительных рассеивающих и отражающих слоев.

Рассмотрим такой тип подсветки, проведя "вскрытие" дисплея телефона Nokia 105.

Разобрав систему подсветки дисплея до её среднего слоя, мы увидим в левом нижнем углу единственный светодиод белого свечения, который направляет свое излучение внутрь почти прозрачной пластины через плоскую грань на внутреннем "срезе" угла:

Пояснения к снимку. В центре кадра - разделенный по слоям дисплей мобильного телефона. В середине на переднем плане снизу - покрытая трещинами матрица (повреждена при разборке). На переднем плане вверху - срединная часть системы подсветки (остальные слои временно удалены для обеспечения видимости излучающего белого светодиода и полупрозрачной "световодной" пластины).
Сзади дисплея видна материнская плата телефона (зеленого цвета) и клавиатура (снизу с круглыми отверстиями для передачи нажатия от кнопок).

Эта полупрозрачная пластина является одновременно и световодом (за счет внутренних переотражений), и первым рассеивающим элементом (за счет "пупырышков", создающих препятствия для прохождения света). В увеличенном виде они выглядят так:

В нижней части изображения левее середины виден яркий излучающий белый светодиод подсветки.

Форма белого светодиода подсветки лучше различима на снимке с пониженной яркостью его свечения:

Снизу и сверху этой пластины подкладывают обыкновенные белые матовые пластиковые листы, равномерно распределяющие световой поток по площади:

Далее сверху на этот "бутерброд" укладывают еще один лист с особыми свойствами.

Его условно можно назвать "лист с полупрозрачным зеркалом и двойным лучепреломлением". Помните, на уроках физики нам рассказывали про исландский шпат, при прохождении через который свет раздваивался? Вот это похоже на него, только еще и немного с зеркальными свойствами.

Вот так выглядят обычные наручные часы, если часть их прикрыть этим листом:

Вероятное назначение этого листа - предварительная фильтрация света по поляризации (сохранить нужную, отбросить ненужную). Но не исключено, что и в плане направления светового потока в сторону матрицы эта пленка тоже имеет какую-то роль.

Вот так устроена "простенькая" лампа подсветки в жидкокристаллических дисплеях и мониторах.

Что касается "больших" экранов, то их устройство - аналогично, но светодиодов в устройстве подсветки там больше.

В более старых жидкокристаллических мониторах вместо светодиодной подсветки использовали газосветные лампы с холодным катодом (CCFL , Cold Cathode Fluorescent Lamp ) .

Структура дисплеев AMOLED

Теперь - несколько слов об устройстве нового и прогрессивного типа дисплеев - AMOLED (Active Matrix Organic Light-Emitting Dio de ).

Устройство таких дисплеев значительно проще, так как там нет лампы подсветки.

Эти дисплеи образованы массивом светодиодов и светится там каждый пиксель в отдельности. Достоинствами дисплеев AMOLED являются "бесконечная" контрастность, отличные углы обзора и высокая энергоэффективность; а недостатками - уменьшенный срок "жизни" синих пикселей и технологические сложности изготовления больших экранов.

Также надо отметить, что, несмотря на более простую структуру, стоимость производства дисплеев AMOLED пока что выше, чем дисплеев TFT LCD.

Кроме дисплеев AMOLED , постепенно пробивают себе дорогу в жизнь другие дисплеи на основе светодиодов - micro-LED. Они отличаются от AMOLED тем, что светодиоды в них - не на основе органических полупроводников, а на основе настоящих светодиодов, только микроскопических.

Технология производства таких дисплеев - ещё более дорогая.

И, наконец, надо сказать, что дисплеи электронных книг (eink, e-ink) не относятся ни к одному из перечисленных типов, они рассмотрены в отдельной статье.

Иногда при покупке нового дисплея вместо разбитого пользователи встречаются со странным типом дисплея - Or.

Встречается этот тип дисплея в прайс-листах во фразах вроде "Дисплей для телефона Gnusmas FSB-007 Or. "

И возникает логичный вопрос: "Дисплей O r - что это такое?"

Не пугайтесь, но такого типа дисплея не существует. Or - это в данном случае сокращение от слова "original" (оригинальный), т.е. означает, что продаётся именно та марка дисплея, которая была установлена в телефоне самим производителем.

Часто можно купить дисплеи, полностью подходящие для телефона взамен вышедшего из строя, но не оригинальные, а совместимые. Формально продавцы обязаны об этом информировать покупателя, но по факту не всегда это делают; особенно - на китайских торговых площадках.

Ваш Доктор.
12 мая 2017 г.

Другие статьи цикла "Как устроен смартфон" :

Порекомендуйте эту страницу друзьям и одноклассникам

В комментариях запрещены, как обычно, флуд, флейм и оффтопик.
Также запрещено нарушать общепринятые нормы и правила поведения, в том числе размещать экстремистские призывы, оскорбления, клевету, нецензурные выражения, пропагандировать или одобрять противозаконные действия. Соблюдение законов - в Ваших же интересах!

Читайте также: