Из чего состоит дисплей iPhone
Главная часть любого современного смартфона – его дисплей. Это первое, что встречает нас при знакомстве с гаджетом. С дисплеем мы сталкиваемся сотни раз в день, его чаще всего приходится менять при падении айфона.
Любой производитель техники уделяет этому модулю едва ли не самое большое внимание, ведь от качества картинки на экране и отзывчивости сенсорной панели зависит восприятие устройства пользователем.
Чтобы лучше понимать, насколько технологичный и сложный модуль находится на передней части наших смартфонов, давайте разберемся, из чего же он состоит.
Защитное стекло
Самый верхний слой дисплея, с которым взаимодействует пользователь.
Именно от качества стекла и олеофобного покрытия на нем зависят тактильные ощущения пользователя. При работе с iPhone палец просто скользит по поверхности, не прилипает при быстром нажатии и не упирается при резком свайпе.
Очень часто после падения айфона страдает именно стекло. Специалисты сервисных центров могут предлагать замену защитного стекла вместо замены всего дисплея. Процедура не из легких, но запчасти стоят дешевле.
Стекла новых моделей iPhone очень тонкие, изогнуты по периметру и имеют сглаженные края возле кнопки Домой и динамика.
Даже самые лучшие китайские стекла уступают по качеству оригинальным, при их замене чувствуется резкий переход или углубление кнопки, часто после замены начинают сбоить сенсоры на фронтальной поверхности смартфона.
Слой прозрачного клея
Защитное стекло клеится непосредственно к матрице. Это позволяет убрать воздушную прослойку и уменьшить толщину дисплея.
Качественный клейкий слой не будет искажать цвета, будет препятствовать попаданию пыли под стекло и надежно удержит верхний слой даже при самой активной эксплуатации.
При замене стекла могут использовать низкокачественный клейкий слой, который со временем изменит свой цвет, начнет искажать картинку или пропускать частички пыли.
Сенсорная панель
Её еще называют тачскрином или просто сенсором. Отвечает за распознавание нажатий пользователя.
Оригинальный элемент выполнен из тонкого слоя стекла и позволяет с точностью до миллиметра определить место нажатия. При этом сенсор обладает поддержкой технологии мультитач.
Данный элемент страдает при падении гораздо реже, чем защитное стекло.
Поляризационный фильтр
Специальная прослойка, которая делает изображение матрицы видимым для человеческого глаза.
Без неё мы не смогли бы вообще ничего рассмотреть на экране.
Матрица
Состоит из двух пластин, меду которыми расположены жидкие кристаллы. Под действие тока данные кристаллы начинают пропускать соответствующее излучение подсветки.
Так устроена IPS-матрица, применяемая во всех моделях iPhone кроме нового iPhone X.
Сама система немного доработана специалистами Apple, а позже названа маркетологами Retina.
Подсветка
Источник света, который расположен за матрицей. Он отвечает за подсветку кристаллов, чтобы изображение становилось ярким и четким.
Сами по себе кристаллы не светятся, а лишь пропускают свет подсветки через себя.
Слой дополнительных сенсоров
Этот слой появился в iPhone начиная с модели iPhone 6s и нужен для распознания силы нажатия на дисплей.
Специальная сетка из конденсаторных плат подключена к источнику питания. Её задача сверхточное измерение расстояния от пальца до матрицы. Программные алгоритмы анализируют информацию с данной сетки и позволяют работать технологии 3D-Touch.
Рамка
Это своеобразная основа, на которой крепятся все указанные выше элементы. Сама рамка устанавливается непосредственно на каркас смартфона.
Вот такой “сэндвич” уместили разработчики в дисплейном блоке, толщина которого не превышает пары миллиметров. Теперь понятно, почему экран смартфона такой дорогой, а его замена часто влетает в копеечку.
Что такое mini-LED дисплей и зачем он нужен Apple
В ближайшее время, возможно уже через несколько недель, аббревиатура mini-LED, или её вариант miniLED будут попадаться на глаза намного чаще, чем сейчас. Везде: в рекламе Apple, на страницах онлайн-магазинов, и в обзорах яблочных устройств. Для пользователя необходимо и достаточно знать, что это – не более чем еще один тип дисплеев, и скорее всего очень неплохой. Что-то вроде LCD, LED, OLED и им подобных. Чтобы без каких-либо проблем пользоваться устройством с любым из дисплеев, знать, чем он отличаются от всех других необязательно. Тем не менее, попробуем разобраться в этом «буквенным супе», не забираясь в технические дебри, на пальцах.
За этими экранами будущее
Я хорошо помню первый увиденный мной плоский дисплей – тусклый, на который нужно было смотреть строго перпендикулярно к поверхности экрана: даже при незначительном отклонении от этой позиции изображенное на экране исчезало. И тем не менее, это было чудо. Практически все разновидности сегодняшних дисплеев (за исключением OLED и нескольких его вариантов) – прямые потомки LCD. В конце нулевых и вплоть до второй половины десятых годов нашего века на LCD-дисплеи смотрели как на динозавров, обреченных на вымирание, но почему-то не спешащих никуда уходить. Они так и не ушли – более того, они возвращаются. Но прежде, чем рассказать их историю, надо разобраться с её главными героями.
Чем отличается LCD от LED
Цветной ЖК-дисплей Nokia 6630
Первым улучшением примитивных и невероятно дорогих LCD-дисплеев была их подсветка. За ЖК-экраном размещался источник света, который решил множество проблем, добавив вместо них новые. У экранов с подсветкой угол зрения (отклонение от перпендикуляра к экрану, на котором можно было разглядеть текст и картинки на экране) был большим, но стоило все это заметно дороже.
Затем появились LED-дисплеи. LED – это светодиод, полупроводниковый прибор, который при пропускании через него электрического тока излучает яркий свет.
LCD-дисплеи со светодиодной подсветкой, в рекламных целях, стали называть LED-дисплеями. Жить стало ярче и веселее. Пожалуй, дисплеи стали слишком яркими, потому что покупателей притягивали к себе самые яркие экраны в торговом зале, и их покупали в первую очередь. Качество плоских дисплеев и их размеры стремительно росли, как и их тиражи – а цены не менее стремительно падали. В первом iPhone тоже был LCD-дисплей с очень умеренными характеристиками. О том, чем это кончилось, промолчу.
Что такое OLED дисплей и как он работает
OLED – это светодиод на основе органических соединений, испускающий очень яркий свет. В OLED-дисплеях нет ни LCD-экрана, ни LED-подсветки. Каждый пиксель (точка на экране) в таких дисплеях – это три отдельных светодиода красного, зеленого и голубого цвета.
iPhone X стал первым телефоном Apple с OLED
Плюсы OLED
Контрастность (соотношение между самым черным и самым ярким свечением точки экрана) OLED-дисплеев практически бесконечна. Потому что любой пиксель можно просто выключить. OLED-дисплеи тоньше, они не утрачивают работоспособность даже когда их сгибают, у них фантастическая скорость реакции – у них столько преимуществ, что люди клюнули на них как плотва на приманку.
Производители смартфонов переходили на OLED, про OLED писались восторженные статьи, LCD и LED дисплеи называли устаревшими, но Apple долго не переходила на OLED, несмотря на возмущение пользователей и их угрозы уйти с iPhone. Ушли с iPhone немногие, а причины яблочного консерватизма были более или менее понятны.
Минусы OLED
Помимо фантастических способностей, у OLED-дисплеев были не менее фантастические недостатки. Они быстро выгорали, особенно голубые светодиоды (точность отображения цвета при этом, мягко говоря, терялась), а чем ярче светился экран, тем быстрее дисплей приходил в негодность. Яркие неподвижные картинки, через какое-то время, оставляли на экране свой след. В больших устройствах (в планшетах или в ноутбуках) добавлялись еще и свои проблемы.
Apple все же решилась на использование OLED-дисплеев, начиная с Apple Watch (объявлены в 2014 году, вышли в свет в 2015), затем в 2016 был MacBook Pro (с OLED Touch Bar), а в 2017 OLED появился в юбилейном iPhone X. Многие из проблем OLED Apple удалось нейтрализовать, но некоторые из них неизлечимы в принципе, их удалось только ослабить.
Пример выгорания, за 510 часов. Сверху вниз: Samsung Galaxy S7 Edge, iPhone X, Samsung Galaxy Note 8
Что такое mini-LED дисплей
Сначала в Apple с типично яблочным упорством и упрямством пытались исправить пороки OLED. Нашли десятки оригинальных и остроумных решений, но приемлемого для Apple качества добиться не удалось. И тогда дисплейное подразделение обратило внимание на совершенно нереальный и невыполнимый тип дисплеев, существующий исключительно в виде нескольких прототипов, производить которые массовыми тиражами в 2012 или 2013 году (точнее неизвестно), как и в 2020, совершенно невозможно – mini-LED.
Это почти тот же OLED, но вместо освоенных промышленностью и инженерами светодиодов на основе органических соединений в них используются нормальные светодиоды очень маленького размера. На каждый пиксель (которых обычно миллионы) – по три штуки. Все плюсы OLED без его недостатков. Свои недостатки, хоть и с трудом, но устранимы.
В mini-LED используются светодиоды очень маленького размера
Время реакции и контрастность – как у OLED, но для выгорания пикселя требуется в сто, а то и в тысячу раз большее время экспозиции. Представляете, если такой экран будет в iPhone 12? Ну ведь пушка!
Первый в мире серийный ноутбук с mini-LED дисплеем, MSI Creator 17
Плюсы mini-LED
- Высокая яркость;
- Улучшенная контрастность по сравнению с OLED;
- Энергоэффективность;
- Большее время на выгорание;
- Они меньше и позволят сделать устройство тоньше.
При этом, по целому ряду важных параметров, mini-LED дисплеи физически не могут не уступать OLED, но разницу можно только уменьшить, у mini-LED есть и свои собственные недостатки – но они излечимые.
Где Apple использует mini-LED
Зато самых неприятных и неустранимых проблем OLED у mini-LED дисплеев нет в принципе. С 2015 или 2016 года, в условиях запредельной даже для Apple секретности, партнеры Apple доводили mini-LED дисплей до яблочного уровня качества. Группу переселили в отдельное здание, на расстоянии десяти миль от кампуса, зато рядом с экспериментальным дисплейным заводом – и только в 2019 году, на презентации Apple Pro Display XDR (это почти mini-LED), сотрудники увидели нескольких инженеров из дисплейного подразделения, которые вроде как были уволены из Apple за три или четыре года до этого.
Это самый крутой экран, который когда-либо использовала Apple
И все это время Apple сотрудничала с Epistar. Если бы не коронавирус, массовое производство mini-LED дисплеев должно было начаться в июле или августе. Оно начинается сейчас, но не только на заводах Epistar, но и на заводах не Sanan Optoelectronics – и первые устройства с такими дисплеями (один или даже два) должны поступить в продажу до конца этого года. Возможно, это будет iPhone 12. А, может, и iPad Pro.