Из чего состоит экран смартфона: Что вы должны знать о замене стекла экрана телефона?

Содержание

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


  Статья:

 


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

Предисловие


   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 «Thin-Film
Transistor» —
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
— One Glass
Solution).

   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.

 

Экран


   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 (MVA, PVA и т.п.).

Подсветка


   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.


   И, наконец, поверх
этой многослойной лампы подсветки укладывается жидкокристаллическая
матрица, рассмотренная в предыдущей главе.


   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).


   Пример
микрофотографии TFT LCD
(жидкокристаллического) дисплея с матрицей типа TN:





 


   Обратите внимание на
однородную структуру субпикселей внутри половинки каждого из них.


   Теперь — пример
микрофотографии TFT LCD
(жидкокристаллического) дисплея с матрицей типа IPS:



  
А здесь — наоборот, надо обратить внимание на сложную структуру
внутри каждого из субпикселей.

 

Структура дисплеев
AMOLED


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


   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.


   Что касается
энергоэкономности, то она связана с отсутствием лампы подсветки и
проявляется не всегда.


   Благодаря тому, что
энергию потребляют только те пиксели, которые светятся, погашенные
пиксели энергию не потребляют; в то время, как в жидкокристаллических
дисплеях (LCD) лампа подсветки работает и
потребляет энергию даже тогда, когда экран — чёрный.


   Из-за этого растёт
популярность «тёмной темы» для экранов AMOLED.
А при ярком и светлом изображении, соответственно, никакого выигрыша в
экономичности по сравнению с LCD-экранами нет.


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


   Типовой пример
структуры дисплеев AMOLED — на следующей
микрофотографии:



   На фото представлен
дисплей AMOLED смартфона
Samsung A22; который можно считать вполне типичным.


   
Здесь можно обратить внимание на следующие детали:


   — линии пикселей
повёрнуты на 45 градусов относительно горизонта;


   — субпикселей
зелёного цвета — в два раза больше, чем синих или красных.


   Такая структура
расположения пикселей именуется PenTile и
очень часто применяется в дисплеях AMOLED.
Причём разрешение дисплея производители указывают по числу зелёных
субпикселей.


   Это, конечно,
небольшое жульничество, но у него есть некоторое техническое
обоснование. Оно заключается в том, что человеческий глаз имеет
наибольшую чувствительность именно к зелёному цвету; в связи с чем «недовложение»
красных и синих субпикселей остаётся практически не заметным.


   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.

 


Неожиданный вопрос


   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 Or — 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»:


 -

Что
такое USB OTG в смартфоне и планшете?


 —

Навигация (GPS, ГЛОНАСС и др.) в смартфонах и планшетах. Источники ошибок. Методы
тестирования.


 —

Вскрытие (разборка) камеры
смартфона. Устройство камеры смартфона (мобильного телефона)


 —

Как правильно заряжать литий-ионный
аккумулятор телефона, ноутбука и других устройств


 —
Съемка камерой мобильного телефона (смартфона). Параметры камер
мобильных телефонов. Основные характеристики, проблемы и примеры
дефектов на снимках. Как выбрать смартфон с
хорошей камерой?


 —

Фотосъемка в режиме HDR
(High Dynamic Range) в смартфоне. Что это такое, какая
польза и когда можно использовать?


 —

Вскрытие (разборка) литий-ионного
аккумулятора

 







               
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!

  
Комментарии вКонтакте:

 

  
Комментарии
FaceBook:





При копировании (перепечатке) материалов ссылка на источник (сайт SmartPuls. ru) обязательна!

Устройство дисплея смартфона

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


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


Вид экрана


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.

Онлайн магазин мобильных телефонов Highscreen
Каталог смартфонов Хайскрин

Вернуться обратно
Перейти в каталог  

Что ВНУТРИ ЭКРАНА смартфона?

Последние:

Оглавление:

  • Почему так много разновидностей дисплеев?
  • Как работают LCD-экраны смартфонов и как выглядят внутри?
  • Как работают OLED-экраны смартфонов и как выглядят внутри?

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта Uspei.com. Это экран смартфона под микроскопом…а это не палец. Это специальный инструмент похожий на карандаш, а точнее его острейший кончик…толщиной меньше миллиметра. Просто что бы вы понимали на сколько крохотны вот эти точки. Давайте препарируем экран смартфона и разберемся, что это за точки, как из них получается красочная и сочная картинка, а также заглянем прямо под работающий дисплей?!

К оглавлению ↑

Почему так много разновидностей дисплеев?

Первое, что нужно знать перед тем как углубляться в тему дисплеев – почему их расплодилось так много. Листая характеристики на сайтах или рассматривая карточку на витрине, можно встретить самые разные названия матриц, начиная от привычных IPS и AMOLED, заканчивая PLS, LTPS, POLED и еще маркетинговых Retina и иже с ними. Но это не значит, что все они прям кардинально отличаются друг от друга, нет.

Дело в том, что производители постоянно что то изобретают и улучшают свои экраны. Не всегда изменения существенные, но законы рынка обязывают все это дело запатентовать, придумать новое название и продвигать под видом – «It’s revolution Johnny».

На самом деле все проще. Экраны смартфонов можно поделить всего на два типа: LCD и OLED. Первый сейчас самый популярный. Если я буду ходить по магазину и рандомно указывать пальцем на экраны, то где то в 70% случаев попаду на LCD. К нему и относится PLS, LTPS и конечно всеми любимый IPS.

К оглавлению ↑

Как работают LCD-экраны смартфонов и как выглядят внутри?

Итак, ближе к делу. Как работают LCD экраны смартфонов и как выглядят внутри? Если приподнять все верхние слои дисплея, то в самом низу мы увидим яркий свет – это подсветка, отсюда начинается создание картинки. Причем кажется, что светится все основание, но это иллюзия.

Поток лучей создается всего десятком диодов, плюс-минус, вот они, крошечные. А дальше свет попадает на отражающую подложку, которая распределяет его по всей площади.

Вот тут видно, как сильно проседает яркость экрана, если оторвать это зеркало, в кавычках. Но картинка все еще видна, так что смотрим, что будет если и дальше снимать слои у работающего экрана прямо «по живому». Долго он конечно не продержался.

Следом идут несколько рассеивающих свет слоев, и сразу после удаления первого из них на экране окончательно теряется яркость от диодов. Видны только отголоски картинки в самом низу, около них. Но что же выводит эту самую картинку? Главный элемент в этом бутерброде находится сверху, над всеми фильтрами – слой жидких кристаллов.

Вот как он выглядят под микроскопом. Зеленые, синие и красные штрихи – это субпиксели. Которые за счет фильтров пропускают только один цвет спектра. Вместе три такие полоски составляют тот самый пиксель, маленькую цветную точку на вашем экране. А схема построения именуется как RGB, с английского – красный, зеленый и синий.

Если посмотреть еще глубже, в сам субпиксель, то мы увидим такую схему.

Главную роль тут исполняют ЖК-молекулы, которые меняют свое построение под действием напряжения и пропускают больше или меньше света. Миллионы молекул постоянно движутся и за счет этого меняется яркость пикселей. Одни становятся светлее, другие – темнее, один выдает больше зеленого цвета, второй – красного.

Все это происходит каждую миллисекунду. Вот так и строится картинка, которую вы видите перед собой. А экраны называются LCD или Liquid crystal display – жидкокристаллические дисплеи.

К оглавлению ↑

Как работают OLED-экраны смартфонов и как выглядят внутри?

Хорошо, с первым, самым популярным типом разобрались. Но самые внимательные из вас наверно заметили, что в начале видео пиксельная сетка была совсем другая. И светилась странно – были у нее какие-то черные островки.

Это был экран второго типа, на основе органических светодиодов – OLED. К нему же относится AMOLED, SuperAMOLED, POLED и остальные производные от этого типа матрицы.

В отличии от LCD, где свет создается диодами подсветки, тут он излучается самими субпикселями, теми разноцветными точками. Если бы был такой жанр как фильм ужасов для смартфонов, то, вероятно, это видео претендовало бы на Оскар. Сейчас вы видите, как леской вскрывается битый экран Айфона 10, точнее дисплей отделяется от защитного стекла. Страшное зрелище. Но это нужно видеть, потому что сразу ясны первые отличия OLED от LCD.

Вот он, сам дисплей…Все! Вот этот, не побоюсь этого слова – листок, и есть вся матрица. Разницу долго искать не нужно. Как видите – тут нет диодов подсветки и множества слоев. Дисплей тоньше и при этом довольно неплохо гнется. Более того, не смотря на все издевательства, вот в таком потрепанном виде его можно подключить обратно и он будет как-никак работать. Тем интереснее заглянуть внутрь и понять, как строиться картинка в такой матрице.

Органический светодиод состоит из нескольких слоев полимеров, которые под действием напряжения способны излучать свет. Это если очень упрощенно. А дальше схема примерно та же. Пропуск только одного цвета через фильтры и создание одной точки изображения из субпикселей. И вот что это дает.

В отличии от LCD, где нужно постоянно подавать напряжение даже на темные пиксели, в OLED их можно просто выключить. Вот откуда эти черные дыры под микроскопом. Пиксели просто не горят. А значит не потребляют энергию.

Также за счет этого они выдают картинку с настоящим черным цветом и высокой контрастностью. Даже в таком приближении посмотрите какой четкий переход от цветного яркого поля в темное.

Вот почему когда я тестирую автономность смартфонов с IPS и Super Amoled, первый может продержаться 7 часов, а второй – все 11. Одинаковая батарея, диагональ, железо, яркость примерно – а время разное, потому что экран экономичнее.

И по этой же причине когда Айфоны перешли на OLED, все возмущались – «где же черная тема, блин?» И вроде бы до сих пор возмущаются, потому что и в новых десятках нет ее…поправьте, если ошибаюсь. Это, кстати, в тему «It’s revolution Johnny». Хотя это уже мысли для отдельного видео.

Сейчас же, в истории с дисплеями, точку ставить не буду. Вдруг хотите узнать подробнее об особенностях какой-то конкретной матрицы и разобраться что ей такого прикрутили, из за чего она получила особое название, то дайте знать в комментариях. А пока гляньте как работают мобильные камеры, с этой темой мы уже разобрались. До скорого!

Свидетельство о регистрации СМИ в РКН: ЭЛ № ФС77-83818 от 29.08.2022

— РЕКЛАМА —

— РЕКЛАМА —

Сейчас:

— РЕКЛАМА —

— РЕКЛАМА —

Смартфоны: Smart Chemistry — Американское химическое общество

Апрель/май 2015 г.
Брайан Рориг

Скачать PDF

Смогли бы вы прожить день без мобильного телефона? Согласно недавнему опросу, проведенному журналом Time , 84% жителей США не могли этого сделать. Трудно поверить, что 20 лет назад почти ни у кого не было мобильного телефона. И теперь мобильный телефон превратился во что-то большее и лучшее — смартфон. Во всем мире более один млрд смартфонов было куплено в прошлом году. Если у вас есть смартфон, вы, вероятно, знаете, что через год или два он практически устареет, потому что смартфон становится все умнее.

В 1950-х годах вам понадобился бы целый ряд компьютеров на целом этаже офисного здания, чтобы делать то, что сегодня вы можете сделать с помощью одного смартфона. Даже бюджетный смартфон обладает большей вычислительной мощностью, чем компьютерная система, которую Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) использовало для отправки человека на Луну. Удивительно, но вы можете путешествовать по Интернету, слушать музыку и отправлять текстовые сообщения своим друзьям с помощью чего-то, что умещается на вашей ладони. Все это было бы невозможно без химии, и каждый раз, когда вы используете свой смартфон, вы запускаете химию в действие.

 

Химия смартфонов

Если вам интересно, какое отношение химия имеет к смартфонам, просто посмотрите на периодическую таблицу. Из 83 стабильных (нерадиоактивных) элементов не менее 70 можно найти в смартфонах! Это 84% всех стабильных элементов.

Металлы делают смартфоны такими «умными». Средний смартфон может содержать до 62 различных типов металлов. Одна довольно малоизвестная группа металлов — редкоземельные металлы — играет жизненно важную роль. Эти редкоземельные металлы включают скандий и иттрий, а также элементы 57–71. Элементы 57–71 известны как лантаноиды, потому что они начинаются с элемента лантана. Лантаниды часто появляются в первой из двух свободно плавающих строк, расположенных в нижней части периодической таблицы. Скандий и иттрий включены в редкоземельные металлы, потому что их химические свойства аналогичны свойствам лантаноидов.

Один iPhone содержит восемь различных редкоземельных металлов. Если изучить несколько разновидностей смартфонов, то можно найти 16 из 17 редкоземельных металлов. Единственное, чего вы не найдете, это прометий, который является радиоактивным.

Многие из ярких красных, синих и зеленых цветов, которые вы видите на экране, связаны с редкоземельными металлами, которые также используются в телефонных схемах и динамиках. Кроме того, ваш телефон не смог бы вибрировать без неодима и диспрозия.

Редкоземельные металлы используются не только в смартфонах, но и во многих других высокотехнологичных устройствах. Их можно найти в телевизорах, компьютерах, лазерах, ракетах, объективах фотоаппаратов, люминесцентных лампах и каталитических преобразователях. Редкоземельные элементы настолько важны в электронике, связи и оборонной промышленности, что Министерство энергетики США назвало их «технологическими металлами».

Дисплей смартфона

При покупке смартфона наиболее важной характеристикой, на которую обращают внимание люди, является дисплей. Экран позволяет видеть дисплей телефона. Если вы когда-нибудь роняли телефон, не повредив экран, вы, вероятно, испытали облегчение. Экраны смартфонов очень прочные.

Эта прочность на самом деле является результатом счастливой случайности. В 1952 году химик из Corning Glass Works пытался нагреть образец стекла до 600 °C в печи, когда, без его ведома, неисправный термостат заставил его нагреться до 900 °С. Открыв дверь, он был рад — и удивлен — обнаружив, что его образец стекла не был расплавленной кучей слизи и что он не разрушил печь. Когда он вынул его щипцами, он уронил его на пол (еще один несчастный случай). Но вместо того, чтобы разбиться, он отскочил!

Так родилась первая в мире синтетическая стеклокерамика, материал, который имеет много общих свойств со стеклом и керамикой. Стекло является аморфным твердым телом, поскольку не имеет кристаллической структуры (рис. 1(а)). Молекулы не расположены в каком-либо порядке, а расположены скорее как жидкость, но при этом они застыли на месте. Поскольку в стекле нет плоскостей атомов, которые могут скользить друг относительно друга, снять напряжение невозможно. Чрезмерное напряжение образует трещину, и молекулы на поверхности трещины разделяются. По мере роста трещины интенсивность напряжения увеличивается, больше связей разрывается, и трещина расширяется, пока не разобьется стекло.

Керамика, с другой стороны, имеет тенденцию быть кристаллической (рис. 1(b)), и она часто характеризуется ионными связями между положительными и отрицательными ионами, хотя они также могут содержать ковалентные связи. Когда они образуют кристаллы, сильная сила притяжения между ионами противоположных зарядов в плоскостях ионов затрудняет проскальзывание одной плоскости мимо другой. Поэтому керамика хрупкая. Они сопротивляются сжатию, но могут сломаться при изгибе.

Комбинация стекла и керамики образует материал, более прочный и прочный, чем каждый из материалов по отдельности. Стеклокерамика образуется при перегреве стекла, поэтому часть его структуры превращается в мелкозернистый кристаллический материал. Стеклокерамика имеет кристалличность не менее 50%, а в некоторых случаях более 9%.5% кристалл.

Этот удивительный стеклокерамический материал настолько устойчив к нагреву, что его использовали в носовых обтекателях сверхзвуковых управляемых ракет, используемых военными. В результате успеха стеклокерамических материалов компания Corning Glass Works предприняла масштабные исследования, чтобы найти способы сделать обычное прозрачное стекло таким же прочным, как стеклокерамические изделия. К 1962 году компания Corning разработала очень прочный тип химически упрочненного стекла, не похожего ни на что из когда-либо существовавшего ранее. Это сверхпрочное стекло в конечном итоге появится почти на каждом экране смартфона. Он настолько силен, что идет по названию, Горилла Стекло. Лабораторные испытания показали, что Gorilla Glass может выдерживать давление в 100 000 фунтов на квадратный дюйм!

Gorilla Glass состоит из оксида кремния и алюминия, также называемого алюмосиликатным стеклом, и ионов натрия (рис. 2).

Но Gorilla Glass приобретает свою невероятную прочность благодаря последнему этапу, когда стекло химически упрочняется. Стекло помещают в ванну с расплавом калийной соли, обычно нитрата калия, при температуре 300°C. Поскольку ионы калия более реакционноспособны, чем ионы натрия, они вытесняют их. Атомы калия больше, чем атомы натрия, и то же самое верно для ионов — ионы калия намного больше, чем ионы натрия. Поэтому эти ионы калия занимают в стекле больше места, чем ионы натрия.

Заполнение более крупными ионами пространств, ранее занятых более мелкими ионами, приводит к сжатию стекла. Рассмотрим эту аналогию, чтобы визуализировать процесс: Мировой рекорд по количеству людей, втиснутых в очень маленький автомобиль Volkswagen Beetle, составляет 25 человек. Скорее всего, это были маленькие люди. Теперь представьте себе замену этих 25 маленьких людей 25 полузащитниками Национальной футбольной лиги, каждый из которых весит 350 фунтов. Чтобы втиснуть таких крупных людей в такое маленькое пространство, потребовалось бы значительное сжатие. Сжатие всегда будет пытаться сделать вещи меньше.

Таким же образом, когда более крупные ионы калия сталкиваются друг с другом, стекло сжимается. Прессованное стекло очень прочное. В результате этого сжатия в стекле накапливается много упругой потенциальной энергии, очень похожей на упругую потенциальную энергию, которую вы можете найти в сжатой пружине.

Что скрывается за сенсорным экраном?

Как известно каждому пользователю смартфона, экран смартфона — это гораздо больше, чем просто прочный кусок стекла. Это экран, реагирующий на ваше прикосновение, удачно названный сенсорным экраном, который дает вам личную связь с вашим телефоном.

Существует две основные категории сенсорных экранов. К сенсорным экранам первой категории, называемым резистивными сенсорными экранами , можно прикасаться любым материалом, и они все равно будут работать. Карандаш работает так же хорошо, как и палец. Вы можете активировать экран даже в перчатках. Резистивные сенсорные экраны можно найти в банкоматах (банкоматах) и на кассах в магазинах, где вы подписываете свое имя для покупки в кредит на экране дисплея.

Резистивные сенсорные экраны состоят из двух тонких слоев проводящего материала под поверхностью (рис. 3). Когда вы нажимаете на резистивный сенсорный экран, он физически вдавливается, заставляя два слоя соприкасаться, замыкая цепь и изменяя электрический ток в точке контакта. Программное обеспечение распознает изменение тока в этих координатах и ​​выполняет действие, соответствующее этому месту. Резистивные сенсорные экраны также известны как экраны, чувствительные к давлению. Одновременно можно нажимать только одну кнопку. При одновременном нажатии двух и более кнопок экран не реагирует.

Смартфоны используют сенсорные экраны второй основной категории, называемые емкостными сенсорными экранами (рис. 4), которые по своей природе являются электрическими. Конденсатор — это любое устройство, которое накапливает электричество.

Стекло, будучи изолятором, не проводит электричество. Несмотря на то, что стекло содержит ионы, они фиксируются на месте, препятствуя прохождению электричества. Так, стеклянный экран должен быть покрыт тонким прозрачным слоем проводящего вещества, обычно оксида индия-олова, который выкладывается в виде перекрещивающихся тонких полосок, образующих сетчатый узор.

Эта токопроводящая сетка действует как конденсатор, сохраняя очень маленькие электрические заряды. Когда вы прикасаетесь к экрану, крошечная часть накопленного электрического заряда попадает на ваш палец — этого недостаточно, чтобы вы могли его почувствовать, но достаточно, чтобы экран смог его обнаружить. Когда этот электрический заряд покидает экран и попадает на ваш палец, экран регистрирует падение напряжения, местонахождение которого обрабатывается программным обеспечением, которое заказывает результирующее действие.

Этот крошечный разряд электрического тока входит в ваш палец, потому что ваша кожа является электрическим проводником, в первую очередь из-за сочетания соли и влаги на кончиках ваших пальцев, создающих ионный раствор. Ваше тело фактически становится частью цепи, поскольку каждый раз, когда вы пользуетесь сенсорным экраном на своем телефоне, через вас проходит крошечный разряд электричества.

Технологии смартфонов развиваются головокружительными темпами. Теперь вы можете использовать свой смартфон, чтобы проверить уровень сахара в крови, отрегулировать домашний термостат и завести машину. Двадцать лет назад никто не предполагал, что когда-нибудь люди будут делать больше снимков на свои мобильные телефоны, чем на свои автономные камеры. Кто знает, что будет дальше. Благодаря пересечению химии и инноваций возможности безграничны.

Избранные ссылки

 

Гардинер, Б. Стекольный завод: как Corning создала ультратонкий и сверхпрочный материал будущего. Wired, , 24 сентября 2012 г.: http://www.wired.com/2012/09/ff-corning-gorilla-glass/all/ [по состоянию на декабрь 2014 г.].

 

Спросите инженера. Как работают сенсорные экраны? Массачусетский технологический институт, 7 июня 2011 г.: http://engineering.mit.edu/ask/how-do-touch-sensitive-screens-work [по состоянию на декабрь 2014 г.].

Брайан Рориг — научный писатель, живущий в Колумбусе, штат Огайо. Его последняя статья ChemMatters «Путешествие по воздуху: отделение фактов от вымысла» появилась в выпуске за февраль/март 2015 года.

10 причин, по которым экраны телефонов сделаны из стекла

Покупка нового смартфона — это положительный опыт, если только вы не покупаете его, потому что предыдущий был неожиданно поврежден. Самый распространенный способ повреждения телефонов — их падение. В то время как большинство их компонентов остаются функциональными, стеклянный экран разбивается, что заставляет задуматься, почему этот материал вообще используется для изготовления экранов. Почему экраны телефонов сделаны из стекла?

Экраны телефонов сделаны из стекла , потому что оно дешевле, чем альтернативы. Единственный вариант дешевле стекла — пластик, который не бьется, но царапается чаще. Поскольку телефон чаще хранится с ключами и монетами, чем падает экраном вниз, стекло является более разумным выбором.

В этой статье вы узнаете больше о каждой из десяти причин, по которым стекло лучше подходит для экранов телефонов. Вы также узнаете, почему экраны телефонов хрупкие и какие еще варианты можно использовать для изготовления экрана. Но перед этим давайте кратко рассмотрим 10 причин, которые мы обсудим позже.

  1. Стекло не так легко царапается, как поликарбонат.
  2. Экраны из стекла более четкие.
  3. Стеклянные экраны также имеют пластик.
  4. Мобильные экраны из стекла дешевле высококачественных аналогов
  5. Хрупкие стеклянные экраны помогают производителям смартфонов увеличить продажи
  6. Стеклянные экраны для телефонов экологичны легче, чем пластик
  7. Пластиковые экраны выглядят дешево
  8. Стеклянные сенсорные экраны работают лучше
  9. Защита от царапин важнее, чем небьющиеся

9

Теперь, когда вы знаете некоторые причины, по которым стекло является предпочтительным материалом для производителей телефонов, вы можете задаться вопросом, почему более прочное стекло не используется для экранов телефонов. В конце концов, не все стекла одинаковы, а некоторые закаленные разновидности более долговечны. Итак, почему ваш телефон не более ударопрочный?

Экраны телефонов настолько хрупкие, потому что для того, чтобы телефон был функциональным и легким, экран должен быть тонким. В результате целостность стекла нарушается, так как используются более широкие листы с меньшей толщиной, чтобы улучшить чувствительность к прикосновению и видимость. Вы должны использовать защитный чехол.

Поскольку защитные чехлы проще в использовании, чем телефоны без защитных чехлов с более толстым стеклянным экраном, использование более тонких экранов считается более практичным вариантом. Потребители должны защищать стеклянные экраны своих телефонов от ударов о поверхность.

Мы все знаем, как это тяжело!

Могут ли экраны телефонов быть сделаны из других материалов?

Экран телефона может быть изготовлен из других материалов, таких как пластик, алюминий и любой прозрачный материал с соответствующей диэлектрической проницаемостью. Однако эти материалы нецелесообразны или непрактичны для использования смартфонов во всем мире.

Я думаю, что по мере совершенствования технологий мы можем увидеть некоторые изменения в том, как производятся смартфоны. Gorilla Glass может стать следующей большой вещью.

Какие телефоны имеют стеклянные экраны?

Все смартфоны и телефоны с сенсорным экраном имеют стеклянные экраны. Верхний слой этих экранов состоит из твердого стекла или стекла Gorilla Glass, закаленного для защиты от царапин.

Однако независимо от прочности стекла оно может разбиться, если телефон упадет экраном вперед с высоты более метра.

Ответив на поверхностные вопросы, давайте углубимся в 10 причин, по которым экраны телефонов сделаны из стекла.

1. Стекло более устойчиво к царапинам, чем поликарбонат

Одной из альтернатив стеклу, которую часто предлагают заинтересованные потребители, является поликарбонат. Он менее хрупок, чем стекло, и, следовательно, вряд ли разобьется так, как стеклянные экраны. Это также не так дорого, как другие варианты, и иногда его можно приобрести намного дешевле, чем стекло, хотя это зависит от того, где находится завод-производитель.

Технически возможно иметь полнофункциональный смартфон с сенсорным экраном из поликарбоната. Вы можете настроить свой телефон так, чтобы он имел экран из поликарбоната, но этот процесс будет стоить больше, чем покупка двух новых смартфонов эквивалентной модели. Это не потому, что материал дорогой, а из-за эффекта масштаба.

Знаете ли вы, почему химические стаканы сделаны из стекла? Прочтите мою статью здесь.

Концепцию эффекта масштаба можно упростить следующим образом: массовое производство приводит к удешевлению единиц продукции. Поскольку экраны из поликарбоната обычно не изготавливаются для смартфонов, для вашего телефона необходимо изготовить отдельный блок. Такое индивидуальное производство обойдется дороже. Это возвращает нас к вопросу масштаба?

Почему экраны из поликарбоната не производятся в больших масштабах? Большинство производителей утверждают, что поликарбонат царапается легче, чем стекло. Хрупкость вашего стеклянного экрана является проблемой при падении телефона, но пока телефон находится в вашем кармане вместе с монетами и ключами, хрупкость является полезной чертой, поскольку она защищает от царапин.

Знаете ли вы, что в продуктах Apple

используются компоненты Samsung?

См. доказательство здесь.

2. Стекло не такое светочувствительное, как его альтернативы

Эта причина относится к поликарбонату (обсуждалось ранее) и пластику в целом. Если у вас дома есть прозрачная пластиковая горка, вы заметите, что через некоторое время она начинает желтеть. Если у вас никогда не было дома состаренных прозрачных колод, вы можете проверить светочувствительность пластика с помощью следующего эксперимента.

Купите пластиковую защитную пленку и поставьте ее на подоконник на неделю. Вы заметите, что пластиковый экран мутнеет. Может показаться, что на экране туман или масляные пятна, которые можно стереть. На самом деле лист потерял свою прозрачность из-за воздействия ультрафиолета.

Ультрафиолетовые лучи присутствуют как в солнечном свете, так и в комнатном освещении. Но даже если вы будете держать телефон подальше от солнца и использовать его с выключенным светом, пластиковый экран затуманится, потому что ультрафиолетовые лучи также присутствуют в подсветке вашего телефона.

Если вы не используете экран с электронными чернилами типа Kindle без подсветки, стекло — это самый четкий выбор, который остается чистым дольше всего. Поликарбонат, обычный пластик и другие предлагаемые альтернативы склонны к потере прозрачности при сильном воздействии ультрафиолетовых лучей.

3. Для стеклянных экранов есть пластиковый элемент

Одним из аргументов в пользу пластика является то, что он не разбивается при падении. Мало кто из защитников пластика знает, что даже стеклянные экраны имеют тонкий слой пластика, который скрепляет экран, когда он трескается. Если современные экраны смартфонов используют стекло, извлекая преимущества прочности из пластика, нет ничего, кроме того, что пластик может добавить, что оправдывало бы отказ от стекла.

Техническое преимущество пластика заключается в том, что он не разбивается при падении, поэтому отказ от стекла может предотвратить появление на экране дюжины трещин, но при стандартном использовании экран будет испещрен мешающими зрению царапинами. Другими словами, использование большего количества пластика, чем уже используется в смартфонах, повысит ответственность, но не даст дополнительных преимуществ.

https://youtu.be/HonesJPQpz0Видео не может быть загружено, так как отключен JavaScript: почему экраны телефонов все еще делают из стекла, а не из пластика (https://youtu.be/HonesJPQpz0)

4. Стекло — это нечто большее Выполнимый

Одним из недостатков непластиковых альтернатив является то, что они очень дороги. Учитывая, что стекло разбивается при падении, а пластик со временем желтеет и легко царапается, лучшим выбором для изготовления экрана представляется прозрачный алюминий. Его труднее поцарапать, он не мутнеет под воздействием ультрафиолета и с меньшей вероятностью расколется.

Но проблема с алюминием не столько техническая, сколько бизнес-ориентированная. Прозрачный алюминиевый экран дороже в производстве и продаже, чем стеклянный экран. Это относится ко всем непластиковым экранам без стекла.

В конце концов, производитель смартфонов не думает: «Как мне сделать максимально долговечный продукт?» Он думает: «Как мне сделать самый дешевый продукт, который я смогу продать по разумной цене?» И стекло — явный победитель в этом разговоре.

5. Стекло стимулирует обновление

Продолжая говорить о причинах, связанных с капитализмом, в ваших телефонах есть стеклянные экраны, мы должны рассмотреть преимущества стекла, которые могут быть недостатком для потребителей. Да, стекло разбивается при ударе, но действительно ли это недостаток, если оно вынуждает вас покупать новый телефон или заменять его?

С точки зрения производителя это особенность, а не недостаток. Создание продукта, который не требует замены, было бы сродни саморазрушению в условиях капитализма, особенно когда глобальная потребительская база уже приняла норму постоянных обновлений.

Это не означает, что злые производители телефонов намеренно производят продукцию более низкого качества. Предстоит тонкая беседа. Вы бы хотели более дорогой телефон, который не нужно было бы заменять, или телефон, который можно было бы обновлять каждые два года?

Не бросайте телефон в воду. Люди думают, что разбитое стекло всплывет. Прочитайте мою статью, объясняющую, почему этого не произойдет.

На первый взгляд, долговечный телефон кажется лучшим вариантом, но на самом деле стоит обновить свой телефон, поскольку каждый год открываются экспоненциальные достижения в области технологий. Если бы у вас был единственный телефон с алюминиевым экраном, через пять лет ваш телефон выглядел бы как стационарный телефон с роторным набором номера по сравнению со смартфонами ваших друзей.

Мы не осознаем, насколько лучше с каждым годом становятся телефоны, потому что мы все регулярно обновляем наши смартфоны. Стеклянные экраны снижают стоимость приобретения, что делает эти обновления дешевле. Алюминиевый экран сделал бы покупку нового телефона дороже, хотя и продлил бы срок службы телефона (или, по крайней мере, его экрана). Вам все равно придется отказаться от телефона из-за того, насколько устаревшим будет его набор функций.

6. Стекло экологически безопасно

Пластик практически невозможно хорошо переработать. Если вы посмотрите на то, как пластиковая промышленность использует пропаганду, чтобы создать впечатление, что переработка пластика возможна, вы будете рады, что экраны телефонов сделаны не из пластика. Хотя технически возможно перерабатывать пластик, это дороже, чем производство нового пластика.

Вот почему даже пластик, предназначенный для вторичной переработки, часто отправляется в другие страны, где американские компании правдоподобно отрицают свою неосведомленность. Нет никаких доказательств того, что пластик перерабатывается в больших масштабах.

По сравнению с этим, стекло может быть переработано, и почти все новое производство стекла использует часть вторичного стекла в производственном процессе. В долгосрочной перспективе перерабатывать стекло дешевле, чем производить 100% новое стекло. С пластиком дело обстоит наоборот.

Технически можно изготовить сменные пластиковые экраны, которые можно будет менять всякий раз, когда предыдущий лист мутнеет из-за воздействия УФ-излучения или на нем появляются царапины из-за регулярного использования, но это будет иметь неблагоприятное воздействие на окружающую среду.

7. Стекло стало более доступным

В какой бы стране вы ни находились, у вас будет доступ к стеклянной посуде. Напротив, сколько изделий из поликарбоната и прозрачного алюминия вы встречали? Из этого наблюдения можно сделать вывод, что стекло более доступно.

Поскольку стекло можно производить по низкой цене практически в любом месте, это лучший вариант для конгломератов по производству телефонов, которые хотят диверсифицировать свою цепочку поставок. Если вы выберете стеклянные экраны, вашему производственному предприятию не обязательно располагаться рядом с запасами алюминия.

Простота получения стекла также позволяет некоторым производителям стандартизировать производство экранов. Знаете ли вы, что в продуктах Apple используются компоненты Samsung? В бизнесе по производству смартфонов принято полагаться на одного производителя для конкретного компонента. Экраны для смартфонов разных брендов изготавливаются в одном месте.

Предположим, что производитель A производит экраны для телефонов марок B, C и D. Если C хочет иметь алюминиевые экраны, он должен начать собственное производство, поскольку первоначальный производитель не будет беспокоиться о переключении производства на одну марку.

8. Пластик выглядит дешево

Как упоминалось выше, бизнес смартфонов заключается не столько в производстве телефонов, сколько в их маркетинге. Телефоны часто имеют схожие функции и состоят из компонентов, созданных единственным внутренним производителем.

Когда дело доходит до маркетинга телефона, стекло имеет неотъемлемое преимущество, поскольку оно более блестящее и имеет постмодернистский оттенок. Напротив, пластик выглядит дешево. В пластике мало блеска, и он так часто используется в более дешевых продуктах, что сразу ассоциируется с одноразовостью.

9. У стекла лучшая диэлектрическая проницаемость 

Несмотря на последние несколько причин, капитализм не объясняет всех причин, по которым стекло является стандартом для производства экранов. Для этого есть несколько практических причин, одна из которых — диэлектрическая проницаемость стекла. Стекло имеет высокую диэлектрическую проницаемость, что означает, что оно пропускает больше электричества на единицу эквивалентного вакуума. Короче говоря, более высокая диэлектрическая проницаемость способствует лучшему восприятию сенсорного экрана.

10. Стекло разбивается, но пластик царапается

Наконец, выбор между стеклом и пластиком для экранов телефонов сводится к одному: удобству пользователя. Возможно, в прошлом вы роняли свой телефон на лицо, но если вы сравните это с тем, как часто вы держите свой телефон в том же кармане, что и ваши ключи и монеты, нет никакого сравнения.

Поскольку пользователи чаще держат свои телефоны в местах, где они могут поцарапаться, чем роняют их, производители выбирают материал, который труднее поцарапать, несмотря на то, что его труднее разбить.

Если стеклянная бутылка разобьется, некоторые люди думают, что стеклянная бутылка может проколоть шину. Я развеял этот миф в своей статье.

Заключительные мысли. Почему экраны телефонов сделаны из стекла?

Телефоны имеют стеклянные экраны просто потому, что они немного прочнее и менее устойчивы к царапинам, чем пластик, а также дешевле в производстве.

Если вам не нравятся стеклянные экраны, то вы потратите много денег на заказ нестеклянного экрана. Это сделает ваш телефон обузой, так как вам придется пользоваться им дольше, пока ваши друзья получат новые телефоны с улучшенными возможностями.

Лучше приобрести защитный чехол, который предохранит экран от удара об пол, даже если телефон упадет.

  • При поиске нового чехла для телефона вы могли встретить термин «панда-стекло». Этот тип стекла используется во многих чехлах для телефонов, представленных на рынке. Но что

    Продолжайте читать

  • Косметическое зеркало — это тип зеркала, которое обычно используется для личного ухода за собой. Обычно они крепятся на стену или стоят отдельно на поверхности. Тщеславие

    Продолжить чтение

  • Wi-Fi является одним из наиболее часто используемых беспроводных интернетов в наших домах, офисах и коммерческих помещениях. Меня часто расстраивает, почему я теряю силу сигнала, и у меня есть

    Продолжить чтение

сенсорный экран. Есть ли техническая причина, по которой в большинстве сенсорных экранов используется стекло, а не пластик?

Задавать вопрос

Спросил

Изменено
1 год, 1 месяц назад

Просмотрено
29 тысяч раз

\$\начало группы\$

Большинство современных сенсорных экранов в портативных устройствах изготовлены из стекла.

Это стекло часто разбивается при случайном падении. Кроме того, он очень светоотражающий, что затрудняет использование при ярком свете.

Я знаю, что сенсорные экраны без стекла существуют. Например, мультисенсорный экран моей электронной книги с электронными чернилами имеет пластиковую переднюю панель. Я помню много других примеров, таких как персональные бортовые развлекательные системы во многих самолетах.

По каким причинам большинство современных портативных сенсорных устройств имеют переднюю панель из стекла, а не из пластика или чего-то еще?

Растрескивание стекла кажется довольно большой проблемой.

Редактировать: Я видел много треснутых сенсорных устройств, и почти всегда треснула только передняя панель. Фактический дисплей обычно в порядке внизу. Даже дигитайзер обычно работает отлично.

  • сенсорный экран
  • материалы
  • гибкий
  • износостойкий
  • пластик

\$\конечная группа\$

20

\$\начало группы\$

Когда принимаются решения о бытовой электронике, в игру вступает множество причин, помимо технических. Нет веской причины разбирать телефон на 7 частей, чтобы заменить аккумулятор, но именно так делается один из самых популярных телефонов. Мобильные телефоны в такой же степени являются продуктом маркетинга, как и электроники, и многие дизайнерские решения становятся ясными, когда вы смотрите на них с этой точки зрения.

Стекло хорошо выглядит, поэтому хорошо продается. А когда оно разбивается, людям снова приходится платить — либо за новый телефон, либо за работу по замене стекла.

Пластмасса не разбивается и не распадается на части, если только вы не попытаетесь специально разрезать или сжечь ее. Также его можно сделать матовым, что делает экран более читаемым при наличии отражений и бликов. Поскольку пластик не обязательно должен быть твердым, его можно сделать тоньше стекла, что улучшит чувствительность к прикосновениям.

К сожалению, он выглядит дешево даже до того, как поцарапается (и просто ужасен после), так что на продаже телефонов с пластиковыми экранами больших денег не заработаешь. Хуже того, люди будут носить эти дешевые на вид телефоны целую вечность (потому что экран не разобьется), демонстрируя этот дешевый и устаревший образ вашего бренда везде, куда бы они ни пошли. Так что вы либо разоряетесь, либо переходите на стекло как все.

\$\конечная группа\$

20

\$\начало группы\$

Название вопроса: Есть ли техническая причина, по которой в большинстве сенсорных экранов используется стекло, а не пластик?

Обратите внимание на слово «технический», а не «маркетинговый».

По каким причинам большинство современных портативных сенсорных устройств имеют
стеклянная панель на их фасадах, а не пластик или что-то еще?

Стекло (как дешевый и распространенный материал) имеет хорошую диэлектрическую проницаемость (больше, чем у большинства дешевых пластиков), и это увеличивает изменение емкости для устройств, использующих эту технологию. Это облегчает жизнь электронике, которая должна определять положение и движение пальцев.

Взято из этой статьи

\$\конечная группа\$

25

\$\начало группы\$

Вы упомянули растрескивание как недостаток использования стекла, но большинство сенсорных экранов будут сталкиваться с гораздо большим количеством потенциальных событий, вызывающих царапины, чем события, вызывающие трещины.

Стекло очень устойчиво к царапинам: при твердости по шкале Мооса 5,5 оно тверже любого другого предмета в вашем кармане (у стали около 4). Синтетический сапфир еще более устойчив к царапинам: его твердость составляет 9, единственным распространенным материалом, который может поцарапать его, является алмаз. Напротив, большинство пластиков имеют твердость менее 1 и быстро царапаются (помимо других опасностей, твердость ногтей составляет от 2 до 3).

\$\конечная группа\$

6

\$\начало группы\$

Стекло твердое и поэтому хрупкое, поэтому оно разбивается.

Пластик (акрил или поликарбонат) более мягкий, поэтому более подвержен царапинам. Это, безусловно, возможно, и некоторые дешевые телефоны имеют пластиковые сенсорные экраны.

Но основной ЖК-дисплей за прозрачным сенсорным экраном должен быть сделан из стекла из-за высокотемпературных частей процесса. Так что это все еще уязвимо для взлома.

Окончательный вариант — синтетический сапфир, который Apple собиралась использовать, но почему-то отказалась от него. Гораздо труднее и труднее разбить, чем стекло.

\$\конечная группа\$

12

\$\начало группы\$

Вот немного истории:

Когда-то почти во всех первых сенсорных (не очень умных) телефонах использовались пластиковые дисплеи. На самом деле было Стив Джобс , который требовал, чтобы в первых айфонах использовалось нецарапающееся стекло.

Он сказал, что потребители будут носить свои смартфоны с ключами в карманах, а продукты, которые легко повредить, неприемлемы для такой корпорации, как Apple.

Это было менее чем за 3 месяца до даты запуска iphone.
«Я хочу стеклянный экран, — цитирует слова Стива. — И я хочу, чтобы он был идеальным через шесть недель».