Bestandteile eines Smartphones

In unserem Beitrag „Was steckt in einem Smartphone?“ haben wir bereits über den Aufbau eines Smartphones und welche Komponenten verbaut sind, berichtet. Diese Artikel findest Du hier. In diesem Beitrag tauchen wir etwas tiefer in den Aufbau des Smartphones ein und nehmen uns die Inhaltsstoffe des Smartphones im Detail vor.

1. Display

Das Display ist der Bestandteil, der bei der Betrachtung des Smartphones direkt ins Auge fällt. Von kleineren Displays mit einer Bildschirmdiagonale von 5,42 Zoll (13,77 cm), wie beim Apple iPhone 12 Mini, bis hin zu größeren Displays mit 6,68 Zoll (16,97 cm), wie beim Apple iPhone 12 Pro Max, gibt es die unterschiedlichsten Displaygrößen. Doch wenn wir die Inhaltsstoffe des Smartphones detaillierter unter die Lupe nehmen wollen, unterscheiden wir zwischen Bildschirmglas und Display Panel.

1.1. Bildschirmglas

Beginnen wir mit der Betrachtung des Bildschirmglases des Smartphones, das sich über dem Display Panel befindet. Eines der meistgenutzten Bildschirmgläser ist das Gorilla Glas von Corning. Dieses zeichnet sich durch die hohe Bruch- und Kratzfestigkeit aus und ist schon 2010 in der Welt der Smartphones vertreten. Getestet wird das Glas anhand eines Fallhöhentests aus einer bestimmten Höhe. Das Corning Gorilla Glas 6 konnte beispielsweise laut dem Hersteller 15 Stürze aus einem Meter Höhe überstehen. Der Hersteller Apple bezieht sein Bildschirmglas für die hauseigenen Apple iPhones ebenfalls beim amerikanischen Glashersteller, setzt hingegen jedoch auf das sogenannte „Ceramic Shield“. Dieses soll noch einen deutlich besseren Schutz bieten im Vergleich zum Gorilla Glas. Der Glashersteller Corning nutzt für das Smartphone Bildschirmglas nanokeramische Kristalle, welche in das Glas eingebunden sind. Dadurch wird die Sicherheit des Smartphone-Displays nicht negativ beeinflusst, aber es bleibt die Stärke von Keramik bestehen. Das Gorilla Glas hingegen besteht aus einer Verbindung aus Aluminium, Silizium und Sauerstoff. Anhand chemischer Prozesse wird die Oberflächenspannung erhöht, weshalb es Rissen erschwert zu wachsen.

1.2. Display Panel

Gehen wir nun tiefer in den Aufbau des Smartphones ein und schauen uns die eigentlich ausschlaggebende Technologie, das Display Panel, einmal detaillierter an. Ein Smartphone-Display besteht grundsätzlich aus Millionen von Pixel, welche wiederum aus Subpixeln bestehen. Alles zusammenaddiert, ergibt das sichtbare Bild für den Nutzer. Natürlich gibt es nicht nur eine Art von Display Panel.

Der Flüssigkristall-Monitor, auch LCD (engl. liquid crystal display) genannt, ist in Hinblick auf Smartphones etwas älter und wurde bereits durch neuere Technologien ersetzt. Der Name dieser Technologie verrät bereits viel über die Inhaltsstoffe des Display Panels. Eingesetzt werden hier für die Pixel Flüssigkristalle. Diese benötigen jedoch noch im Vergleich zu neuen Technologien eine Hintergrundbeleuchtung.

Eine andere Display Panel Art ist das OLED Displays für Smartphones (engl. organic light emitting diode). Diese Display Art unterschiedet sich in erster Linie stark von der Funktionsweise, da hier jedes Pixel eine eigene Lichtquelle ist und keiner Hintergrundbeleuchtung bedarf. Dadurch, dass die Pixel eine eigene Lichtquelle sind, ist es möglich, kraftvollere Farben zu liefern und weitaus ein tieferes Schwarz zu erzeugen. Hinzukommt, dass OLED Displays weniger Strom verbrauchen.

Darüber hinaus gibt es noch das AMOLED Display (engl. Active Matrix Organic Light Emitting Diode). Der Unterschied zwischen OLED und AMOLED Displays ist nicht allzu groß. Der größte und wichtigste Unterschied ist hierbei, dass jede einzelne Leuchtdiode eine eigene Stromverbindung besitzt und durch einen Transistor gesteuert wird. Bei der Herstellung dieser Displays kommen vermehrt Zinn und Indium zum Einsatz. Letzteres ist ein sehr seltenes Element, welches in elementarer Form sehr selten gefunden wird. Die Gewinnung von Indium läuft dementsprechend passiv ab, sprich es wird als Nebenprodukt bei der Produktion von Zink und Blei gewonnen.

Im weiteren Verlauf des Aufbaus des Smartphones kommen wir nun zur SIM-Karte. Diese ist der Schlüssel zur Kommunikation. Sie ist vergleichbar mit einem kleinen Prozessor, über den die Kommunikation abläuft. Die Karte enthält im Inneren einen Chip, welcher das Smartphone nach der Authentifizierung beispielsweise durch die Eingabe der PIN in das jeweilige Netz einbuchen kann.

Die SIM-Karte besteht aus drei Komponenten, nämlich dem kleinen Prozessor, der Kunststoff und der mit Gold legierte Chip. Verwendet wird hierbei Gold, da es im Vergleich zu Silber eine höhere Korrosionsbeständigkeit aufweist. Das heißt im Grunde genommen, dass die goldene Legierung eine längere Lebensdauer garantieren soll.

Das Herz eines jeden Gerätes ist der Prozessor. Hier finden sämtliche Rechenprozesse des Smartphones statt und ist fundamental für jedes Gerät. Jedes Mal, wenn man als Verbraucher eine Anwendung auf seinem Smartphone startet, spielen sich die Rechenprozesse im Hintergrund ab. Beim Betrachten der Inhaltsstoffe fällt direkt auf, dass Prozessoren ziemlich komplex aufgebaut sind.

2. Kamera

Ein weiterer Bestand im Aufbau des Smartphones stellt die Kamera da. Die Smartphone-Kamera zählt zu den Komponenten, die am häufigsten optimiert werden. Die Leistung der Kamera wird jährlich verbessert und es kommen dauerhafte Erneuerungen und Optimierungen auf den Markt. Der Fortschritt ist enorm und immer mehr Menschen greifen eher zum Smartphone als zur Digitalkamera. Der Aufbau der Smartphone-Kamera ähnelt dem Aufbau einer normalen Kamera. Es kommen diverse Linsen zum Einsatz, die das Bild aufnehmen können. Außerdem bedarf es eines Chips, der das Bild bzw. Video einfängt. Auch die Inhaltsstoffe bzw. die verbauten Materialien ähneln denen einer normalen Kamera. Dort findet sich etwas Glas wieder und die jeweiligen Materialien des Chips, wie z.B. Kunststoff, Kupfer und Silicium. Mittlerweile ist es üblich mehrere Kameras in Smartphones zu verbauen. Diese Kameras sind dann meistens für den Weitwinkel, bzw. für den Zoom zuständig.

3. Akku

Der Akku gehört ebenfalls zur Ausstattung und ist ein wichtiger Teil im Aufbau des Smartphones. Nicht nur Mobilfunkgeräte enthalten ein Akku, sondern die meisten Elektrogeräte sind mit einem Akku ausgestattet. Die Nutzung von Akkus ist heutzutage nahezu unumgänglich. Für eine hohe Leistungsfähigkeit benutzt man sogenannte Lithium-Ionen-Akkus. Der Name sagt bereits viel über die Inhaltsstoffe des Akkus aus, da dort nämlich Lithium verwendet wird. Das Lithium kommt meistens aus Chile, Argentinien oder Australien und hat somit einen weiten Transportweg.

4. Fazit

Der Aufbau eines Smartphones ist weitaus komplexer, als hier darauf eingegangen wurde und es befinden sich viele verschiedene Ressourcen in einem Gerät. Oft kommen auch seltene Materialien zum Einsatz, wie z.B. das Indium, was in dem Display Panel zum Einsatz kommt. All diese Ressourcen sind begrenzt und letztendlich müssen wir verantwortungsvoll damit umgehen. Mittlerweile besteht die Möglichkeit Smartphones zu recyceln, sodass die Geräte in Ihre groben Bestandteile zurückgesetzt werden können und in neue Geräte verbaut werden. Eine andere Lösung besteht darin, dass wir die Nutzungsdauer des Smartphones von ca. 2,5 Jahren auf 7 Jahre erhöhen, um somit die Belastung der Umwelt zu reduzieren. Ein Artikel über „Längere Lebensdauer führt zu Ersparnissen“ findest Du hier.

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