Wat is een display op een telefoon? Hoe u kunt onderscheiden wat kapot is: een touchscreen (glas, aanraakglas) of een display

Weergave vertegenwoordigt detail, waarnaar beeld wordt geprojecteerd. Het is niet moeilijk te raden dat het het display is dat de nodige informatie weergeeft en deze doorgeeft aan de eigenaar van het apparaat. Als het beeldscherm beschadigd is, ontbreekt het beeld geheel of gedeeltelijk. Daarom zie je niets of zie je zwarte vlekken, strepen en ongelijkmatige strepen.

Touch screen is in feite, glas aanraken. De manier waarop het touchscreen werkt is eenvoudig: als u het met uw vinger aanraakt, wordt een bepaalde functie geactiveerd of wordt er actie ondernomen. Een touchscreenstoring is eenvoudig te detecteren: scheurtjes in het oppervlak die met uw vinger voelbaar zijn; verlies van sensorgevoeligheid.

De term ‘glas’ is niet voor alle telefoons relevant, maar alleen voor telefoons die geen touchscreen hebben. Dat wil zeggen dat hun display niet wordt beschermd door aanraakglas. Het is belangrijk om te bedenken dat als je een sensor op je telefoon hebt, er in de regel geen apart glas in zit. Het touchscreen heeft geen enkele bescherming in de vorm van glas; het kan niet worden gekocht of geïnstalleerd. Zelfs als het beschadigd is, maar perfect werkt, betekent dit niet dat het niet vervangen hoeft te worden, omdat het touchscreen één enkele structuur is die zowel de sensor als het glas bevat.

Als u naar een servicecentrum gaat om uw apparaat te laten repareren, vermijd dan het woord ‘scherm’. Ten eerste is dit een onprofessionele term. Het betekent absoluut alles, tot aan het lichaam toe. Ten tweede misleidt u door het gebruik van de term ‘screenen’ specialisten, waardoor zij een verkeerde diagnose stellen. Als u niet zeker weet wat er precies beschadigd is (het scherm of het aanraakscherm), beschrijf het probleem dan ook in uw eigen woorden: "Geeft het beeld niet weer", "" enzovoort.

De afgelopen jaren zijn fabrikanten begonnen met de productie van een geprefabriceerde module bestaande uit een display en een touchscreen met glasconstructie. Deze drie elementen worden met een transparante kit aan elkaar gelijmd. Als zo’n collectie beschadigd is, zal een afzonderlijke vervanging van enig onderdeel (bijvoorbeeld een touchscreen) niet mogelijk zijn; Dit is het duurste onderdeel van een tablet of smartphone.

We hopen dat we u hebben kunnen helpen deze concepten te begrijpen. Als je hebt Het display of touchscreen is beschadigd, maar je weet niet precies wat - ze zullen het beschadigde onderdeel onmiddellijk detecteren en het zo snel mogelijk vervangen met een garantie van 5 maanden!

Touchscreens (touchscreens) waren aanvankelijk vrij zeldzaam. Ze waren alleen te vinden in sommige PDA's en PDA's (zakcomputers). Zoals u weet, zijn dit soort apparaten nooit wijdverspreid geworden, omdat ze het belangrijkste ontbeerden, namelijk functionaliteit. De geschiedenis van smartphones houdt rechtstreeks verband met touchscreens. Daarom zal iemand met een ‘smartphone’ met touchscreen tegenwoordig niet meer verrast zijn. Het touchscreen wordt niet alleen veel gebruikt in modieuze, dure apparaten, maar zelfs in relatief goedkope modellen van moderne telefoons. Wat zijn de werkingsprincipes van de 3 soorten aanraakschermen die op moderne apparaten te vinden zijn?

Soorten touchscreens

Touchscreens zijn niet langer te duur. Bovendien zijn touchscreens tegenwoordig veel ‘responsiever’: ze herkennen gebruikersaanrakingen eenvoudigweg perfect. Het is deze eigenschap die voor hen de weg vrijmaakte voor een groot aantal gebruikers over de hele wereld. Momenteel zijn er drie hoofdontwerpen van touchscreens:

Capacitief.
Golf.
Resistief of eenvoudigweg “elastisch”.

Capacitief touchscreen: werkingsprincipe

Bij dit soort touchscreen-ontwerpen is de glazen basis bedekt met een laag die fungeert als oplaadopslagcontainer. De gebruiker laat met zijn aanraking op een gegeven moment een deel van de elektrische lading los. Deze reductie wordt bepaald door microcircuits die zich in elke hoek van het scherm bevinden. De computer berekent het verschil in elektrische potentiaal tussen verschillende delen van het scherm, en de gedetailleerde aanraakinformatie wordt onmiddellijk verzonden naar het touchscreen-stuurprogramma.

Een vrij belangrijk voordeel van capacitieve touchscreens is het vermogen van dit type scherm om bijna 90% van de oorspronkelijke schermhelderheid te behouden. Hierdoor lijken beelden op een capacitief scherm scherper dan op touchscreens met een resistief ontwerp.

Video over capacitief touchscreen:

De toekomst: golfvorm-aanraakschermen

Aan de uiteinden van de coördinatenrasterassen van het glazen scherm bevinden zich twee transducers. Eén daarvan is de zender, de tweede is de ontvanger. Er zijn ook reflectoren op een glazen basis die het elektrische signaal ‘reflecteren’ dat van de ene naar de andere converter wordt verzonden.

De transducer-ontvanger “weet” absoluut precies of er een pers is geweest en op welk specifiek punt deze heeft plaatsgevonden, aangezien de gebruiker de akoestische golf met zijn aanraking onderbreekt. Tegelijkertijd heeft het glas van het Wave-display geen metalen coating - dit maakt het mogelijk om 100% van het originele licht volledig te behouden. In dit opzicht is het golfvormscherm de beste optie voor gebruikers die in graphics met fijne details werken, omdat resistieve en capacitieve touchscreens niet ideaal zijn qua beeldhelderheid. Hun coating blokkeert licht, wat resulteert in aanzienlijk vervormde beelden.

Video over het werkingsprincipe van touchscreens met oppervlakteactieve stoffen:

Verleden: over resistief touchscreen

Een resistief systeem is gewoon glas, dat bedekt is met een laag elektrische geleider, evenals een elastische metalen "film" die ook geleidende eigenschappen heeft. Tussen deze 2 lagen zit een lege ruimte met behulp van speciale afstandhouders. Het oppervlak van het scherm is bedekt met een speciaal materiaal dat bescherming biedt tegen mechanische schade, zoals krassen.

Er stroomt een elektrische lading door deze twee lagen terwijl de gebruiker met het touchscreen communiceert. Hoe gebeurde dit? Pas op dit punt raakt de gebruiker het scherm aan en komt de elastische toplaag in contact met de geleidende laag. Vervolgens bepaalt de computer de coördinaten van het punt dat de gebruiker heeft aangeraakt.

Wanneer de coördinaten bekend worden bij het apparaat, vertaalt een speciaal stuurprogramma aanrakingen in opdrachten die bekend zijn bij het besturingssysteem. In dit geval kunnen we analogieën trekken met de driver van de meest gewone computermuis, omdat deze precies hetzelfde doet: hij legt aan het besturingssysteem uit wat de gebruiker hem specifiek wilde vertellen door de manipulator te bewegen of op een knop te drukken. Bij dit soort schermen worden in de regel speciale stylussen gebruikt.

Resistieve schermen vind je in relatief oude apparaten. De IBM Simon, de oudste smartphone die onze beschaving kent, is uitgerust met zo'n touchscreen.

Video over het werkingsprincipe van een resistief touchscreen:

Kenmerken van verschillende soorten touchscreens

De goedkoopste touchscreens, maar tegelijkertijd het minst duidelijk overbrengen van het beeld, zijn resistieve touchscreens. Bovendien zijn ze ook het meest kwetsbaar, omdat absoluut elk scherp voorwerp een tamelijk delicate resistieve "film" ernstig kan beschadigen.

Het volgende type, d.w.z. wave-touchscreens zijn de duurste in hun soort. Tegelijkertijd behoort het resistieve ontwerp hoogstwaarschijnlijk tot het verleden, het capacitieve ontwerp tot het heden en het golfontwerp tot de toekomst. Het is duidelijk dat absoluut niemand de toekomst honderd procent kent en daarom kan men op dit moment alleen maar raden welke technologie grote vooruitzichten heeft voor het gebruik ervan in de toekomst.

Voor een resistief touchscreen-systeem maakt het geen speciaal verschil of de gebruiker het scherm van het apparaat aanraakt met de rubberen punt van de stylus of gewoon met een vinger. Het is voldoende dat er contact is tussen de twee lagen. Tegelijkertijd herkent het capacitieve scherm alleen aanrakingen van bepaalde geleidende objecten. Vaak bedienen gebruikers van moderne apparaten deze met hun eigen vingers. Golfontwerpschermen zijn in dit opzicht dichter bij resistief. Het is mogelijk om met vrijwel elk voorwerp een commando te geven - je moet alleen voorkomen dat je zware of te kleine voorwerpen gebruikt, de vulling van een balpen is hier bijvoorbeeld niet geschikt voor.

Onlangs konden maar weinigen geloven dat telefoons met bekende knoppen plaats zouden maken voor apparaten die werden bediend door het scherm aan te raken. Maar de tijden veranderen en de vraag naar telefoons met drukknoppen neemt geleidelijk af, terwijl de vraag naar smartphones groeit.

De term "touchscreen" is samengesteld uit twee woorden: Touch en Screen, wat zich in het Engels vertaalt als "touchscreen". Ja, dat klopt: een touchscreen is een touchscreen dat u aanraakt wanneer u uw smartphone of tablet gebruikt. In feite zijn aanraakschermen niet alleen te vinden in de wereld van mobiele technologie. U kunt ze dus zien wanneer u geld op de rekening van uw mobiele apparaat stort via een terminal, bij een geldautomaat, op ticketautomaten, enz.

Het is belangrijk op te merken dat er verschillende manieren zijn waarop touchscreens werken, afhankelijk van waar en waarvoor ze worden gebruikt. Natuurlijk variëren de kosten van technologie ook. Het heeft dus geen zin om hightech aanraakschermen te gebruiken voor het opladen van mobiele telefoons, wat niet kan worden gezegd over dezelfde smartphones.

Wat is een touchscreen?

Moderne smartphones gebruiken capacitieve touchscreens. Het zijn glazen panelen waarop een laag transparant weerstandsmateriaal is aangebracht. In de hoeken bevinden zich elektroden die laagspanningswisselspanning aan de geleidende laag leveren. Het menselijk lichaam kan elektrische stroom door zichzelf geleiden en heeft ook een bepaald vermogen. Wanneer u het scherm aanraakt, treedt er dus een lek op en wordt de locatie van dit lek bepaald door de controller, die gebruik maakt van gegevens van de elektroden op de hoeken van het paneel.

PDA's, die tegenwoordig bijna nooit meer in de uitverkoop te vinden zijn, maken gebruik van resistieve schermen die naast het glazen paneel een flexibel membraan hebben. Het oppervlak ertussen is gevuld met micro-isolatoren. Wanneer het scherm wordt ingedrukt, sluiten het membraan en het paneel, waarna de controller de weerstandsverandering registreert en omzet in aanraakcoördinaten.

Houd er rekening mee dat een capacitief scherm niet reageert op het indrukken van een voorwerp, of zelfs maar op de eenvoudigste (je hebt een stylus met een speciale punt nodig), terwijl resistieve schermen reageren op absoluut elke aanraking.

Is het mogelijk om het touchscreen te vervangen?

Als de gebruiker het touchscreen kapot maakt of om de een of andere reden niet meer reageert (reageert bijvoorbeeld niet meer op aanrakingen), is het mogelijk om het touchscreen te vervangen. Het is raadzaam om een vervanging uit te voeren in een gespecialiseerde dienst met garantie.

Artikel:

Weergaveapparaat voor een mobiele telefoon (smartphone) en tablet. LCD-scherm apparaat. Soorten displays, hun verschillen.

Voorwoord

In dit artikel analyseren we de weergavestructuur van moderne mobiele telefoons, smartphones en tablets. De schermen van grote apparaten (monitoren, televisies etc.) zijn, met uitzondering van kleine nuances, op dezelfde manier gerangschikt.

We zullen de demontage niet alleen theoretisch, maar ook praktisch uitvoeren door het display van de "opofferingstelefoon" te openen.

We zullen bekijken hoe een modern beeldscherm werkt aan de hand van het voorbeeld van de meest complexe: liquid crystal display (LCD - liquid crystal display). Soms worden ze TFT LCD genoemd, waarbij de afkorting TFT staat voor "thin-film transistor" - dunne-filmtransistor; aangezien vloeibare kristallen worden bestuurd dankzij dergelijke transistors die samen met de vloeibare kristallen op het substraat zijn afgezet.

De goedkope Nokia 105 zal dienen als een ‘opofferingstelefoon’ waarvan het display wordt geopend.

Belangrijkste componenten van het display

Vloeibare kristaldisplays (TFT LCD en hun modificaties - TN, IPS, IGZO, enz.) bestaan uit drie componenten: een aanraakoppervlak, een beeldvormend apparaat (matrix) en een lichtbron (achtergrondverlichting). matrix Er is nog een laag, passief. Het is een transparante optische lijm of gewoon een luchtspleet. Het bestaan van deze laag is te danken aan het feit dat bij LCD-schermen het scherm en het aanraakoppervlak compleet verschillende apparaten zijn, puur mechanisch gecombineerd.

Elk van de “actieve” componenten heeft een nogal complexe structuur.

Laten we beginnen met het aanraakoppervlak (touchscreen). Het bevindt zich op de bovenste laag van het scherm (indien aanwezig; maar bij telefoons met drukknoppen is dit bijvoorbeeld niet het geval).
Het meest voorkomende type is nu capacitief. Het werkingsprincipe van een dergelijk touchscreen is gebaseerd op de verandering in de elektrische capaciteit tussen verticale en horizontale geleiders bij aanraking met de vinger van de gebruiker.
Dienovereenkomstig, zodat deze geleiders het bekijken van het beeld niet hinderen, zijn ze transparant gemaakt van speciale materialen (hiervoor wordt meestal indiumtinoxide gebruikt).

Er zijn ook aanraakoppervlakken die reageren op druk (zogenaamd resistief), maar die ‘verlaten de arena’ al.
Onlangs zijn er gecombineerde aanraakoppervlakken verschenen die gelijktijdig reageren op zowel de vingercapaciteit als de drukkracht (3D-aanraakschermen). Ze zijn gebaseerd op een capacitieve sensor, aangevuld met een druksensor op het scherm.

Het touchscreen kan door een luchtspleet van het scherm worden gescheiden, of kan erop worden geplakt (de zogenaamde “one glass oplossing”, OGS - one glass oplossing).
Deze optie (OGS) heeft een aanzienlijk kwaliteitsvoordeel, omdat het de mate van reflectie op het scherm door externe lichtbronnen vermindert. Dit wordt bereikt door het aantal reflecterende oppervlakken te verminderen.
In een “gewone” weergave (met een luchtspleet) zijn er drie van dergelijke oppervlakken. Dit zijn de grenzen van overgangen tussen media met verschillende brekingsindexen van licht: “lucht-glas”, dan “glas-lucht”, en tenslotte weer “lucht-glas”. De sterkste reflecties komen van de eerste en laatste grens.

In de versie met OGS is er slechts één reflecterend oppervlak (extern), “lucht-glas”.

Hoewel het display met OGS erg handig is voor de gebruiker en goede eigenschappen heeft; Het heeft ook het nadeel dat het “opduikt” als het scherm kapot is. Als bij een “normaal” display (zonder OGS) alleen het touchscreen zelf (gevoelig oppervlak) kapot gaat bij een botsing, dan kan bij een klap op een display met OGS het hele display kapot gaan. Maar dit gebeurt niet altijd, dus de uitspraken van sommige portals die met OGS worden weergegeven, zijn absoluut niet te repareren, zijn niet waar. De kans dat alleen het buitenoppervlak kapot gaat, is vrij hoog, meer dan 50%. Maar reparaties waarbij lagen worden gescheiden en een nieuw touchscreen wordt gelijmd, zijn alleen mogelijk bij een servicecentrum; Zelf repareren is uiterst problematisch.

Scherm

Laten we nu verder gaan met het volgende deel: het scherm zelf.

Het bestaat uit een matrix met bijbehorende lagen en een backlightlamp (ook meerlaags!).

De taak van de matrix en de bijbehorende lagen is om de hoeveelheid licht die door elke pixel gaat vanuit de achtergrondverlichting te veranderen, waardoor een beeld ontstaat; dat wil zeggen dat in dit geval de transparantie van de pixels wordt aangepast.

Iets meer details over dit proces.

Aanpassing van de "transparantie" wordt uitgevoerd door de polarisatierichting van het licht te veranderen wanneer het door de vloeibare kristallen in de pixel gaat onder invloed van een elektrisch veld (of omgekeerd, bij afwezigheid van invloed). Tegelijkertijd verandert een verandering in de polarisatie op zichzelf de helderheid van het doorgelaten licht niet.

Een verandering in helderheid treedt op wanneer gepolariseerd licht door de volgende laag gaat - een polariserende film met een "vaste" polarisatierichting.

De structuur en werking van de matrix in twee toestanden (“er is licht” en “er is geen licht”) wordt schematisch weergegeven in de volgende figuur:

(afbeelding gebruikt uit de Nederlandse sectie van Wikipedia met vertaling in het Russisch)

De polarisatie van licht roteert in de vloeibaar-kristallaag afhankelijk van de aangelegde spanning.
Hoe meer de polarisatierichtingen samenvallen in de pixel (bij de uitgang van de vloeibare kristallen) en in de film met een vaste polarisatie, hoe meer licht er uiteindelijk door het hele systeem gaat.

Als de polarisatierichtingen loodrecht blijken te zijn, zou het licht theoretisch helemaal niet door moeten gaan - er zou een zwart scherm moeten zijn.

In de praktijk kan een dergelijke “ideale” opstelling van polarisatievectoren niet worden gecreëerd; bovendien, zowel vanwege de ‘imperfectie’ van vloeibare kristallen als de imperfecte geometrie van het beeldscherm. Er kan dus geen absoluut zwart beeld op een TFT-scherm verschijnen. Op de beste LCD-schermen kan het wit/zwart-contrast meer dan 1000 bedragen; gemiddeld 500...1000, voor de rest - minder dan 500.

De werking van een matrix gemaakt met behulp van LCD TN+film-technologie is zojuist beschreven. Vloeibaar-kristalmatrices die andere technologieën gebruiken, hebben vergelijkbare werkingsprincipes, maar een andere technische implementatie. De beste kleurweergaveresultaten worden verkregen met behulp van IPS-, IGZO- en *VA-technologieën (MVA, PVA, enz.).

Achtergrondverlichting

Nu gaan we verder naar de “onderkant” van het scherm: de achtergrondverlichting. Hoewel moderne verlichting eigenlijk geen lampen bevat.

Ondanks de eenvoudige naam heeft de achtergrondverlichtingslamp een complexe meerlaagse structuur.

Dit komt door het feit dat de tegenlichtlamp een vlakke lichtbron moet zijn met een uniforme helderheid over het gehele oppervlak, en er zijn maar heel weinig van dergelijke lichtbronnen in de natuur. En de bestaande zijn niet erg geschikt voor deze doeleinden vanwege het lage rendement, het “slechte” emissiespectrum, of vereisen een “ongepast” type en waarde van gloeispanning (bijvoorbeeld elektroluminescerende oppervlakken, zie. Wikipedia).

In dit opzicht zijn de meest voorkomende nu niet puur “platte” lichtbronnen, maar “spot” LED-verlichting met het gebruik van extra verstrooiende en reflecterende lagen.

Laten we dit type achtergrondverlichting bekijken door het display van de Nokia 105-telefoon te openen.

Nadat we het achtergrondverlichtingssysteem van het display tot de middelste laag hebben gedemonteerd, zien we in de linkerbenedenhoek een enkele witte LED, die zijn straling via een platte rand op de binnenste "snede" van de hoek naar de bijna transparante plaat richt:

Uitleg bij de foto. In het midden van het frame bevindt zich een display van een mobiele telefoon, verdeeld in lagen. In het midden op de voorgrond hieronder bevindt zich een matrix bedekt met scheuren (beschadigd tijdens demontage). Op de voorgrond bovenaan bevindt zich het middelste deel van het achtergrondverlichtingssysteem (de resterende lagen zijn tijdelijk verwijderd om zichtbaarheid te bieden aan de uitstralende witte LED en de doorschijnende "lichtgeleider" -plaat).
Aan de achterkant van het display zie je het moederbord van de telefoon (groen) en het toetsenbord (onderaan met ronde gaten voor het doorgeven van knopdrukken).

Deze doorschijnende plaat is zowel een lichtgeleider (vanwege interne reflecties) als het eerste verstrooiende element (vanwege “puistjes” die obstakels vormen voor de doorgang van licht). Uitvergroot zien ze er zo uit:

Onderaan het beeld, links van het midden, is een helder uitstralende witte LED-achtergrondverlichting zichtbaar.

De vorm van de witte achtergrondverlichtings-LED is beter zichtbaar in het beeld als de helderheid is verminderd:

Aan de onder- en bovenkant van deze plaat worden gewone witte, matte plastic platen geplaatst, waardoor de lichtstroom gelijkmatig over het gebied wordt verdeeld:

Het kan voorwaardelijk 'een vel met een doorschijnende spiegel en dubbele breking' worden genoemd. Weet je nog dat ze ons in de natuurkundelessen vertelden over de IJslandse spar, toen er licht doorheen ging, splitste het zich in tweeën? Dit is vergelijkbaar, alleen met iets meer spiegeleigenschappen.

Zo ziet een gewoon polshorloge eruit als een deel ervan bedekt is met dit vel:

Het waarschijnlijke doel van dit vel is het voorlopig filteren van licht door polarisatie (bewaar het vel dat je nodig hebt, gooi het overbodige weg). Maar het is mogelijk dat deze film ook een rol speelt in termen van de richting van de lichtstroom naar de matrix.

Dit is hoe een “eenvoudige” achtergrondverlichtingslamp in LCD-schermen en monitoren werkt.

Wat de "grote" schermen betreft, hun structuur is vergelijkbaar, maar er zitten meer LED's in het achtergrondverlichtingsapparaat.

Oudere LCD-monitoren gebruikten Cold Cathode Fluorescent Lamps (CCFL's) in plaats van LED-achtergrondverlichting.

Structuur van AMOLED-schermen

Nu - een paar woorden over het ontwerp van een nieuw en vooruitstrevend type beeldscherm - AMOLED (Active Matrix Organic Light-Emitting Diode).

Het ontwerp van dergelijke beeldschermen is veel eenvoudiger, omdat er geen achtergrondverlichting is.

Deze displays worden gevormd door een reeks LED's en elke pixel gloeit daar afzonderlijk. De voordelen van AMOLED-schermen zijn “oneindig” contrast, uitstekende kijkhoeken en hoge energie-efficiëntie; en de nadelen zijn de kortere levensduur van blauwe pixels en de technologische moeilijkheden bij het vervaardigen van grote schermen.

Er moet ook worden opgemerkt dat, ondanks de eenvoudiger structuur, de productiekosten van AMOLED-schermen nog steeds hoger zijn dan die van TFT LCD-schermen.