Wszystko, co warto wiedzieć o ekranach w iPhone’ach

Codziennie ich dotykamy, lecz nic o nich nie wiemy – takie stwierdzenie można zastosować do… ekranów w naszych iPhone’ach. Żeby uświadomić naszym Czytelnikom złożoność procesu produkcji i możliwości wyświetlaczy w smartfonach marki Apple, przygotowaliśmy artykuł o specyfice i budowie ekranu dotykowego.

Wyświetlacze w iPhone’ach – ekrany pojemnościowe

Obecnie technologia pojemnościowa jest standardem w nowoczesnych smartfonach, ale Apple był w tej dziedzinie prekursorem. Wprowadził bowiem tę rewolucję na rynek, stawiając ludzkie palce ponad rysikami, co okazało się bardzo wygodne. Ekrany pojemnościowe zastąpiły więc ekrany oporowe. Ekran reaguje na dotyk nie za pośrednictwem nacisku na wyświetlacz iPhone’a, ale przez zmianę pola elektrostatycznego (pojemności elektrycznej) w miejscu dotyku. Nacisk nie jest więc potrzebny – wystarczy delikatne muśnięcie wyświetlacza. Ekrany pojemnościowe mają siatkę sensorów zatopionych w szkle, dzięki której właśnie wykrywają i reagują na zmiany pojemności, przekazując te informacje do kontrolera ekranu.

W porównaniu z wyświetlaczami oporowymi modele pojemnościowe trudniej zarysować czy inaczej mechanicznie uszkodzić. Chroni je dodatkowa warstwa szkła. Nie są jednak wolne od wad. W przeciwieństwie do wyświetlaczy wykonanych technologią oporową ekranów pojemnościowych nie obsłużymy w zimowych rękawiczkach, ponieważ pole elektrostatyczne będzie zakłócone przez materiał.

Jak budowa ekranu telefonu iPhone wpływa na jego funkcje?

Specyficzna budowa ekranu dotykowego w smartfonach pozwala na wykorzystanie różnych praktycznych funkcji. Najważniejsze z nich w nowoczesnych wyświetlaczach iPhone’ów to:

• Multi Touch – standard używany w wielu różnych urządzeniach z ekranem dotykowym, zarówno z systemem iOS, jak i innymi. Zastąpił bardziej ograniczone rozwiązania w stylu Dual Control czy Gest Touch. Polega na kontrolowaniu interfejsu więcej niż dwoma palcami jednocześnie.
• True Tone – polega na dostosowaniu barw i ich intensywności na wyświetlaczu do kolorystyki otoczenia użytkownika iPhone’a, przez co stają się bardziej naturalne i estetyczne, a także – według Apple – mniej męczą oczy. Funkcja jest aktywna dzięki pomiarom światła i temperatury otoczenia wykonywanym przez czujniki wielokanałowe. True Tone można wyłączyć (i ponownie włączyć jednym przesunięciem), np. gdy chcemy wykonać edycję zdjęcia.
• Night Shift – funkcja obecna w wielu różnych smartfonach, nie tylko Apple, czyli automatyczne ocieplanie kolorystyki ekranu po zmroku i przywracanie do standardowych ustawień rano. Night Shift współpracuje z zegarkiem i geolokalizacją, uruchamiając się domyślnie od wschodu do zachodu słońca. Warto wspomnieć, że aktywna zmiana na tryb nocny pozwala na przedłużenie żywotności baterii.
• Haptic Touch – nie chodzi tu o nic innego niż wibracje imitujące kliknięcie.

Wyświetlacz w iPhone’ach najnowszych generacji – Super Retina

Historia ekranów o nazwie Retina, oznaczającej po polsku ‘siatkówka’, sięga roku premiery iPhone’a 4, kiedy to Apple wyliczył, że ludzkie oko nie rozróżnia pikseli, kiedy współczynnik ppi (liczba pikseli na cal ekranu) przekracza 300. Tą wartością kierowano się przy tworzeniu wyświetlaczy Retina w technologii OLED, które przede wszystkim charakteryzują się ponadprzeciętną rozdzielczością.

Apple zastosował wyświetlacz o nazwie Super Retina w modelach iPhone X, iPhone XS oraz iPhone XS Max, natomiast najnowsze generacje, czyli wszystkie odmiany iPhone’ów 11 i 12 otrzymały Super Retina XDR. Zdaniem producenta wysokość standardów zastosowanych podczas opracowywania nowych ekranów pozwala twierdzić, że są najlepszymi wyświetlaczami w iPhone’ach. Mogą poszczycić się najwyższą dokładnością odwzorowania barw, doskonałym kontrastem, jasnością i gamą kolorów – wszystko to w standardzie kinowym, gwarantując optymalną jakość obrazu.

Apple wspomina też o szerokim zakresie tonalnym (high dynamic range), czyli HDR. Użytkownicy iPhone’ów mogą więc widzieć zdjęcia i filmy o precyzyjnie odwzorowanych ciemnych i jasnych obszarach. Innymi słowy, zyskują żywy obraz, który zachwyca w standardzie Dolby Vision, HDR10 lub HLG.

Oryginał czy zamiennik – jaki wyświetlacz do iPhone’a wybrać?

Choć Apple uprzejmie nas prosi, żebyśmy nie wymieniali jego certyfikowanych ekranów na nieoryginalne, właściwie ciężko znaleźć powód, dla którego warto zastosować się do zaleceń producenta. Oczywiście według twórców iPhone’ów wymiana ekranu może być przeprowadzona tylko przez serwisantów Apple, ponieważ inaczej spotkają nas problemy z jakością, bezpieczeństwem lub działaniem wyświetlacza.

Prawda jest jednak taka, że refabrykowane części do iPhone’ów (tzw. Aftermarket) to tańsza, ale pełnowartościowa alternatywa dla drogiego serwisu Apple. Zgodność ze standardami producenta, wygląd oraz sprawność ekranów są na tym samym poziomie co oryginalne komponenty. Jeśli więc chcemy wymienić wyświetlacz w iPhonie, oddanie go do autoryzowanej naprawy nie jest jedyną możliwością.

Budowa ekranu dotykowego – wizyta w fabryce wyświetlaczy iPhone’ów

Zanim omówimy proces produkcji ekranów Retina do Apple iPhone, trzeba zaznaczyć, jak złożony jest ten komponent. Na co dzień widzimy go jako szklaną taflę, która jest idealnie spójna. Jednak tak naprawdę ekran składa się z kilku różnych elementów i warstw, z których każda pełni inne funkcje:

• przezroczysta szybka – gra rolę ozdoby i ochrony, jest panelem dotykowym,
• klej OCA – dzięki niemu szybka może być przyklejona do kolejnej warstwy ekranu,
• filtr polaryzacyjny – czyli polaryzator, który umożliwia wyświetlanie kolorów,
• pasta statyczna – odpowiada za wyładowywania elektrostatyczne,
• ekran Retina i warstwa dotykowa (digitizer) – są wymienione jako jedna część, ponieważ od modelu 5 w górę stanowią fabrycznie scalony, nierozłączny element,
• filtr lustrzany,
• podświetlenie – Retina ma zestaw folii i diod LED, dzięki którym ekran może emitować światło,
• klej przewodzący ACF,
• taśma Flex.

Teraz przyjrzymy się produkcji wyświetlaczy iPhone z bliska. Retina, czyli wyświetlacz ciekłokrystaliczny jest na początku tylko warstwą LCD między dwoma polaryzatorami. Nie ma jeszcze podłączonej żadnej elektroniki. Na początku wyświetlacz jest wzbogacany o klej przewodzący prąd (klej ACF), który umożliwia dodanie do ekranu układu scalonego w procesie COG (chip on glass). Pracownicy fabryki testują, czy przebiegło to prawidłowo.

Klej ACF służy również do zamontowania taśmy Flex przy użyciu światła UV. Taki sposób łączenia elementów pozwala na uniknięcie lutowania. Następnie dodawana jest warstwa dotykowa, czyli digitizer za pomocą kleju OCA (optical clear adhesive). Przezroczysty klej może połączyć ekran LCD z warstwą dotykową tylko w czystym i bezpyłowym pomieszczeniu i w obecności filtrów HEPA, filtrów powietrza i nawilżacza.

Kolejny etap to 10-minutowe usuwanie ewentualnych pęcherzyków powietrza w specjalnej komorze. Każdy ekran jest następnie jeszcze sprawdzany przez pracownika fabryki pod kątem pęcherzyków. Następne testy dotyczą wszystkich funkcji dotyku. Na koniec dokleja się ramkę i dodaje podświetlenie WCG. Funkcje dotykowe są sprawdzane po raz kolejny wraz ze zwróceniem uwagi na wszelkie zarysowania. Na koniec na wyświetlacz nakładana jest warstwa zabezpieczająca.

FAQ:

1. Z jakich elementów składa się wyświetlacz w iPhonie?

Poszczególne elementy budowy ekranu dotykowego w iPhonie to szybka, klej OCA i ACF, polaryzator, pasta statyczna, ekran Retina, digitizer, filtr lustrzany,  podświetlenie WCG, taśma Flex.

2. Co wyróżnia ekrany Retina w iPhone’ach?

Są to ekrany o nadzwyczaj dużej rozdzielczości, które zapewniają perfekcyjny kontrast, jasność i kolorystykę wyświetlacza.

3. Jaki ekran do iPhone’a wybrać?

Można skorzystać z dwóch opcji: oryginalnego wyświetlacza Apple lub produktu OEM, czyli tańszego zamiennika o takich samych standardach.