Как определить тачскрин сломался или дисплей. Что такое тачскрин на телефоне или смартфоне. На дисплее устройства - "паутина", сенсор не работает, дисплей поломан

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). 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.

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:

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 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.

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

Дисплей представляет собой деталь , на которую проецируется изображение . Не сложно догадаться, что именно дисплей выводит необходимую информацию, донося её до владельца аппарата. В случае повреждения дисплея изображение полностью или частично отсутствует, из-за чего вы либо ничего не видите, либо наблюдаете черные кляксы, разводы и неровные полосы.

Тачскрин же является, по сути, сенсорным стеклом . Схема работы тачскрина проста - прикосновения к нему пальцем вызывает какую-либо функцию или производит какое-либо действие. Неисправность тачскрина легко обнаружить: трещины на поверхности, которые можно ощутить пальцем; потеря чувствительности сенсора.

Формулировка «стекло» актуальна не для всех телефонов, а только для тех, у которых нет тачскрина. То есть, их дисплей не защищен сенсорным стеклом. Важно учесть, что если у вас на телефоне имеется сенсор, то никакого отдельно взятого стекла в нем, как правило, нет. У тачскрина нет никакой защиты в виде стекла, его нельзя ни купить, ни установить. Даже если он поврежден, но идеально работает, это не значит, что его не нужно менять, потому что тачскрин является единой конструкцией, содержащий и сенсор, и стекло.

Если же вы направились в сервисный центр с целью починить свое устройство, избегайте такого слова, как «экран». Во-первых, это непрофессиональный термин. Под ним понимается абсолютно всё, вплоть до корпуса. Во-вторых, используя термин «экран» вы вводите специалистов в заблуждение, из-за чего они строят неверный диагноз. Поэтому, если вы не уверены, что именно повреждено - дисплей или тачскрин - описывайте проблему своими словами: «Не показывает изображение», « » и так далее.

За последние несколько лет производители стали выпускать сборный модуль, состоящий из дисплея и тачскрина со стеклом в сборе. Эти три элемента проклеиваются между собой прозрачным герметиком. При повреждении такого сборника отдельная замена какой-либо части (например тачскрина) невозможна, придется менять полностью весь модуль. Это самая дорогая деталь в планшете или смартфоне.

Надеемся, мы смогли вам помочь разобраться в этих понятиях. Если же у вас повредился дисплей или тачскрин , но вы не знаете, что именно - , они мигом обнаружат поврежденную деталь и в кратчайшие сроки заменят её с гарантией 5 месяцев!

Дисплей - это устройство, которое служит для отображения визуальной информации.

Для различия понятий под дисплеем подразумевают часть полноценной системы, без которой самостоятельный дисплей можно представить деталью. То есть, например, у телефона под стеклом находится как раз дисплей, а не монитор (подробнее о нём ниже). Аналогично, дисплеями снабжены калькуляторы, электронные часы, мобильные гаджеты, сложные электронные станки и так далее.

Определяя, чем дисплей отличается от монитора , подчеркнём: для работы дисплея требуются дополнительные узлы по обеспечению его питанием, по приёму и преобразованию информации и так далее. При этом, дисплей, в отличии от экрана, - это конкретное электронное устройство.

Экран - область отображения визуальной информации.

Слово экран имеет несколько значений (омонимов), нас интересует именно техническое понятие. Определение экран шире вышеприведённого определения
Для лёгкости восприятия можно привести простой пример: когда мы ходим в кинотеатр, то фильм смотрим на экране. То есть, сама область, где транслируется видеоряд, не является технически-сложным устройством (как дисплей), но именно она называется экраном.

Отсюда делаем вывод: разница между экраном и монитором заключается в том, что экран - это вся область поверхности устройства, на которое тем или иным способом выводится визуальная информация, но в понятие экрана не входят остальные комплектующие, обеспечивающие работу дисплея.

Монитор - это электронное устройство, предназначенное для отображения визуальной информации, получаемой посредством видеосигнала.

Чтобы было понятно, сразу обозначим: монитор по глубине понятия шире, чем дисплей. В полном смысле, монитор состоит из дисплея, блока питания, инвертора подсветки, плат с микрочипами преобразования сигнала и других составляющих.
Грубо говоря, монитор можно без особых усилий и знаний отключить от одного устройства, например компьютера, и подключить к другому. В быту ярким примером использования монитора служат компьютеры.

Есть смысл выделить устройства, которые не имеют монитора: моноблочный компьютер, сотовый телефон, планшет и подобные. Все эти гаджеты снабжены дисплеями, но в теории к каждому из таких устройств монитор может быть подключен внешним соединением при наличии подходящих интерфейсов и поддержки программной части.

То есть отличия монитора от дисплея состоят в том, что монитор - это целостное оборудование, самостоятельное устройство, а дисплей - только составная часть его. В то же время, каждый монитор снабжён дисплеем, но кроме мониторов дисплеи используются в конструкции и других сложных электронных агрегатов.

Тачскрин (TouchScreen, сенсорный экран) - это устройство, служащее для ввода информации посредством прикосновений к его поверхности или прочих механических воздействий (надавливания, электрического импульса).

Отличие тачскрина от дисплея и монитора в том, что тачскрин не способен выводить визуальную информацию, так как является средством её ввода, а не вывода.
Тачскрин можно представить как прозрачное стекло, с подключенными к нему сенсорами и шлейфами для соединения с оборудованием обработки информации, будь то телефон, ноутбук, часы или что-то ещё.

При обсуждении мобильных телефонов, смартфонов или планшетов можно услышать такое слово как тачскрин. Из контекста можно понять, что тачскрин как-то связан с экраном устройства, но что это за деталь и какие функции она выполняет знают далеко не все. В данной статье мы расскажем, что такое тачскрин на телефоне или смартфоне, для чего он нужен и как работает.

Тачскрин или сенсорный экран – это устройство, которое позволяет вводить в компьютер информацию касаясь его экрана с помощью специального пера (стилуса) или просто с помощью пальцев. Данная технология позволяет отказаться от использования дополнительных аппаратных кнопок, что повышает удобство работы и может снизить стоимость всего устройства.

Данный способ ввода информации был изобретен в США в 70-х годах прошлого столетия. Первым компьютером с тачскрином стала появившаяся в 1972 году система PLATO IV. Тот тачскрин работал на основе сетки инфракрасных лучей. Примерно в то же время Сэмюэлем Херстом был разработан первый сенсорный экран, работающий на основе резистивной технологии. А в 1982-году появился первый телевизор с резистивным сенсорным экраном.

Технология изготовления сенсорных экранов развивалась и в начале нулевых годов она начала активно использоваться в производстве мобильных устройств. Сначала появились карманные компьютеры с тачскрином, а потом, телефоны, смартфоны и планшеты. Применение тачскрина позволило значительно расширить возможности мобильных устройств, что стало толчком к значительному росту этой отрасли.

Сейчас тачскрин используется повсеместно, его встраивают в телефоны, смартфоны, планшеты, ноутбуки, моноблоки, мониторы. Также сенсорные экраны активно применяются в автомобильной, медицинской, промышленной и бытовой технике. Фактически, любое устройство, требующее ввода информации, может быть оснащено таким экраном.

Как устроен тачскрин

Существует несколько технологий производства сенсорных экранов, которые основаны на совершенно разных принципах. Одним из наиболее старых и распространенных вариантов является резистивная технология.

Резистивный сенсорный экран состоит из мягкой пластиковой поверхности и стеклянной панели, на которые нанесено специальное резистивное покрытие. При нажатии на экран верхняя мягкая поверхности касается стеклянной панели и электрическая цепь замыкается. Этот контакт позволяет измерить сопротивление и определить точку, в которой две поверхности были соединены.

Принцип работы резистивного сенсорного экрана.

В прошлом резистивные экраны были основной технологией производства тачскринов. В частности, их применяли и в мобильных устройствах (КПК, телефоны и смартфоны). Но, из-за низкой надежности и плохого пропускания света сейчас они все больше вытесняются емкостными сенсорными экранами.

Емкостный сенсорный экран основан на том, что при касании экрана пальцем происходит утечка тока. Данную утечку можно измерить и определить точку, где эта утечка произошла. Конструкция емкостного тачскрина состоит из стеклянной панели, которая покрыта специальным резистивным слоем. По углам экрана прикреплены электроды, они подают на экран небольшое напряжение. В момент касания экрана появляется утечка тока, которая фиксируется во всех четырех углах стеклянной панели. Полученная информация передается в контроллер, который определяет координаты утечки.

Принцип работы емкостного сенсорного экрана.

За счет более простой конструкции ёмкостные тачскрины намного надежней. Они могут выдерживать до 200 млн нажатий (против 35 млн. у резистивных моделей), чего более чем достаточно для любого устройства. Также емкостный тачскрин позволяет обеспечить более качественное изображение, что особенно актуально для телефонов и смартфонов, которые часто используются для фотографирования и просмотра снимков.

Благодаря этим преимуществам емкостная технология сейчас преобладает. 100% всех мобильных устройств используют емкостную технологию тачскрина. В мониторах, ноутбуках и моноблоках также используется преимущественно емкостный тачскрин. На данный момент, резистивные экраны можно встретить только в медицинском и промышленном оборудовании, а также в терминалах самообслуживания.

Тачскрин и его поломки

Как уже было сказано, емкостный тачскрин, который применяется в телефонах и смартфонах, достаточно надежен. Поэтому при правильной эксплуатации он прослужит столько, сколько нужно. Но, из-за того, что он построен на основе стеклянной панели, он достаточно уязвим перед ударами. Даже небольшой удар может вызвать появление трещины, которая выведет сенсорный экран из строя.

Тачскрин от телефона Samsung.

В такой ситуации поможет только замена тачскрина. В старых моделях телефонов данную деталь можно было поменять оставив старый экран. Это позволяло сделать замену достаточно простой и не затратной. Но, сейчас тачскрин чаще всего является частью самого экрана и отдельно заменить его невозможно, что значительно удорожает ремонт.

Чтобы избежать подобных расходов можно заблаговременно защитить свой телефон. Для этого поверх тачскрина нужно наклеить защитное стекло. Такое стекло никак не ухудшает работу сенсорной панели, но может спасти ее в случае падения устройства.

Современные сенсорные телефоны и планшеты обладают качественным экраном с большой диагональю. На них комфортно серфить интернет, играть в игры, запускать различные приложения, смотреть фото и видео, читать книги. Все это позволяет делать дисплейный модуль, который одновременно является стеклом, дисплеем и тачскрином. Но именно этот элемент и является самой уязвимой частью телефона. При механических повреждениях, падении он может потрескаться паутинкой или может появиться одна не приятная трещина. Раньше в таких случаях приходилось менять дисплейный модуль, стоимость которого иногда даже почти сравнивалась с ценой нового телефона без учета выполнения работ. Сейчас же подобную проблему можно решить путем замены только стекла.

Что представляет собой срез стекла

Сепарация - это процесс разделения дисплея от стекла, если требуется замена только стекла. Все современные смартфоны выпускаются со склеенным стеклом и дисплеем. Это позволяет уменьшить толщину дисплейного модуля. Навигация становится более комфортной, а изображение четким и реалистичным. Также почти во всех современных моделях телефонов отсутствует воздушная прослойка между этими двумя элементами, которая заполнена спциальным ОСА клеем, это придает устройству еще большую эстетику. Сепарация же позволяет разделить дисплейный модуль на отдельные компоненты и заменить поврежденное стекло.

В зависимости от модели телефона, она позволяет сэкономить на стоимости ремонта в среднем около 1000-15000 рублей. Мы можем заменить стекло на любом телефоне, в котором нужно менять весь модуль. Стоимость такой услуги доступна каждому и позволит намного дешевле вернуть гаджет в рабочее состояние.

Когда нужна замена стекла на телефоне

1. Разбился тачскрин, на нем появились трещины, сколы, глубокие царапины и при этом экран показывает. Такое часто случается при падении телефона и других механических повреждениях.

2. Уменьшилась или вовсе исчезла чувствительность тачскрина, появились слепые зоны. Может возникнуть из-за удара, попадания жидкости внутрь телефона, заводского брака.

3. Защитное стекло покрылось сетью трещин, но тачскрин работает. У популярных телефонов часто используется двойное стекло.

При любой из этих проблем обращайтесь в наш сервисный центр, и мы быстро заменим стекло на вашем телефоне или планшете. Профессионализм наших мастеров и доступные цены понравятся всем клиентам.

Как проходит срез стекла

Срез стекла является сложной процедурой, которую выполняют только профессионалы по особой технологии. В работе используется специализированное оборудование и расходные материалы. Замена стекла в нашем сервисном центре проходит в несколько этапов:

Разбираем телефон или планшет и аккуратно достаем дисплей.

Расслаиваем его, на машинке сепараторе или используем специальную машинку которая охлаждает дисплей до -150С

- С помощью специальных жидкостей убираем остатки старого клея ОСА, который соединял элементы дисплейного модуля и убирал воздушное пространство между модулем и стеклом.

В беспылевой комнате наносим новую ОСА пленку, устанавливаем новое стекло.

Ламинируем, выкачиваем воздух в специальном ламинаторе под давлениием в 5 атмосфер и убираем пузырьки воздуха.

Собираем телефон.

После выполнения всей процедуры замены стекла ваш дисплей снова в рабочем состоянии и без трещин, и вы сможете снова комфортно его использовать. Стоимость такого ремонта будет в разы ниже установки нового дисплея, а в некоторых случаях - единственной возможностью восстановить телефон.