Масових технологій всього дві: екрани на основі LCD, тобто рідких кристалів, і на основі OLED - органічних люмінесцентних технологій. Дисплеї на рідких кристалах поки найбільш поширені, але розвиток і впровадження більш сучасної технології OLED йде неймовірно швидкими темпами - тільки за 2003 рік більша частина прототипів перекочувала в розряд серійної продукції! Ще є технологія E-ink - такі дисплеї теоретично можуть бути використані в мобільних телефонах та іншої «дрібної» техніці, проте витрати на їх виробництво поки що досить великі, так і недоліки є.
Рідкі кристали Пристрої з рідкокристалічними екранами - LCD (liquid cristal display) - сьогодні можна побачити всюди: комп'ютерні дисплеї (плоскі панелі), телевізори, кишенькові комп'ютери. І, зрозуміло, мобільники. Практично всі продаються сьогодні телефони оснащені РК-екранами: монохромними (бурштиновими, сіро-зеленими) або кольоровими.
Що це за кристали? Вони, як і тверді кристалічні речовини, наприклад, сіль, мають строго певною структурою - кристалічної гратами - і прозорі для світла. Але, на відміну від звичайних кристалів, рідкі можуть змінювати структуру під зовнішнім впливом (електричного струму або температури), закручуватися, стаючи при цьому непрозорими. Темні елементи на екрані - це ділянки РК-покриття, на які подано струм. Керуючи струмом, можна створювати на екрані написи або малюнки і так само легко добиватися того, щоб вони зникали. Рідкі кристали відкрив австрійський ботанік Рейніцер ще в 1888 році. І лише в 1963 році вчені виявили, що в нормальному стані такі кристали пропускають світло, але можуть змінювати свою структуру і відображати або поглинати світло під впливом електроструму. Це відкриття через 10 років дозволило створити першу РК-екран, який з'явився на ринку в 1973 році в калькуляторах Sharp. З тих пір учені створили ще декілька технологій відображення інформації, в основі яких лежить використання рідких кристалів. Зауважимо лише, що практично всі сьогоднішні LCD-дисплеї можна розділити на ті, де кристали відображають / поглинають зовнішній світ, і ті, де кристали перетворять (поляризують) світло, що йде від вбудованого в телефон джерела. Останні зараз використовуються повсюдно, тому що вони здатні забезпечити загалом прийнятну якість зображення та й діапазон відображуваних відтінків кольору у них не такі вже й малий. Вам напевно доводилося зустрічатися з абревіатурою STN (super twisted nematic - структура зі надвеликим спотворенням), в таких дисплеях кристали здатні «закручуватися» особливо сильно, що забезпечує чорно-білій або кольоровій картинці на екрані підвищену контрастність. У STN ступінь «закручування» дуже велика - до 140 відсотків! Такі екрани стоять у багатьох сучасних телефонах, наприклад, в LG G7000A. У РК-дисплеї для управління може використовуватися активна або пасивна матриця. Пасивна матриця утворена накладанням шарів горизонтальних і вертикальних контактних смуг. Якщо подати струм на вертикальну та горизонтальну смужку, задаючи координати, як у грі «Морський бій», то там, де ці смужки схрещуються, кристали змінять структуру, і у відповідному місці екрану можна буде бачити крапку. Залежно від сили струму кристали повертаються (спотворюються) більшою чи меншою мірою, пропускаючи, відповідно, більше або менше світла. У кольорових дисплеях вони ще й поляризують світло. При поляризації з білого світу электролюминесцентной лампи задній підсвічування в потрібних пропорціях «вирізають» ті або інші кольорові складові, що у результаті і визначає колір точки екрана. До речі, саме ефект поляризації світла приводить до того, що на поверхні компакт-диску можна спостерігати райдужні розводи. Відзначимо, що одним з основних недоліків таких екранів є їхня низька швидкодія - для статичних зображень це значення не має, але картинки динамічні, наприклад, анімаційні заставки або іграшки, на таких дисплеях виглядають непоказний. Приклад пасивної матриці - екранчик, встановлений в апаратах Nokia 7210/6610.
Активні матриці Активні матриці - це інший спосіб керування рідкими кристалами. Активні матриці позначають абревіатурою TFT (Thin Film Transistors) або AM (Active Matrix). Під поверхнею екрана на їх основі - шар дрібних транзисторів, напівпровідників, кожен з яких керує однією точкою екрана. У кольоровому дисплеї телефону їх кількість може сягати кількох десятків (а то й сотень) тисяч. Такий спосіб управління дозволяє прискорити роботу дисплея в кілька разів, хоча для відтворення відеоролика і цей спосіб не дуже ефективний, зображення може бути трохи «розмитим», оскільки самі кристали не будуть встигати повертає тися з потрібною швидкістю. Трапляється, що транзистор виходить з ладу. Подібний дефект легко помітити неозброєним поглядом - точка екрані постійно світиться яскравим «зіркою» на тлі інших або взагалі не світиться. Тому при покупці мобілки не полінуйтеся включити її і уважно придивіться до дисплея і, якщо помітите «биті» елементи, вчасно поміняйте апарат.
Своїм шляхом йдуть розробники Samsung - минулого року компанія представила РК-дисплеї, виконані за власною технологією UFB (Ultra Fine and Bright). За цією абревіатурою ховається екран, що володіє підвищеною яскравістю і контрастністю, при цьому споживана потужність знижена в порівнянні з традиційними ЖКИ. До того ж виробництво нового дисплея, за запевненням розробників, обходиться дешевше. Цікаво, що вдалося пробити бар'єр в 65 тис. кольорів, починаючи з 2003 року в серію йдуть вже экранчики на 260 тисяч.
Органічні дисплеї Пролом в засилля РК-дисплеїв пробила нова технологія OLED (Organic Light Emitting Diodes) - електролюмінесценцій дисплеї на органічних світловипромінювальних напівпровідниках. Головна відмінність - не потрібні лампи підсвічування, в нових дисплеях світяться безпосередньо елементи поверхні. І світяться яскраво, в десятки разів яскравіше, ніж екрани на РК! При цьому вони споживають набагато менше електроенергії, забезпечують гарну передачу кольору, високу контрастність, великий кут огляду (до 180 градусів), можуть мати широкий колірний обхват. З недоліків відзначимо відносно низьке «час життя» (близько 5-8 тисяч годин), втім, для телефону - більш ніж достатньо. За товщиною органічні дисплеї порівнянні зі звичайним віконним склом, втім, є навіть гнучкі зразки, яким пророкують велике майбутнє в якості, наприклад, екранів великого формату. Їх можна буде при необхідності висунути з телефону, а після використання такий екран знову скачати в рулон усередині корпусу апарата. Поки що зустріти в Росії телефон або кишеньковий комп'ютер з таким дисплеєм можна нечасто. «Органіки» оснащують зараз в основному дорогі пристрої вищого класу, серійне виробництво яких ще не так масштабно. Однак провідні виробники дисплеїв (Sanyo, Sony, Samsung, Philips та інші) настільки активно просувають OLED-технологію на ринок, що зовсім скоро такого роду дисплеї почнуть витісняти звичні нам STN.
Як влаштовані органічні екрани? Що таке звичайні світлодіоди (неорганічні) читачам пояснювати не потрібно - їх можна бачити в різної електронної техніки, починаючи від телевізорів і магнітофонів і закінчуючи телефонами та комп'ютерами. Гуманітарії зазвичай називають зелені або червоні світлодіоди (наприклад, ті, що своїм миготінням підказують, чи перебуваєте ви в зоні покриття стільникової мережі) «лампочками»: насправді, це напівпровідникові пристрої, здатні під дією струму випромінювати світло того чи іншого кольору. Вперше органічні люмінесцентні напівпровідники (діоди) були створені в 1987 році японською компанією Kodak. У природі аналогічне за походженням (але не за способом отримання) свічення спостерігається у світлячків і глибоководних риб. Вчені досліджували процеси їх свічення і синтезували необхідні речовини. Протягом останніх років технології виробництва органічних дисплеїв активно розроблялися, удосконалювалися, а в 2003 році OLED-дисплеї виплеснулися на масовий ринок.
Винахідники люмінесцентних діодів виявили, що якщо поєднати два шари певних органічних матеріалів і в будь-якій точці пропустити через них електричний струм, то в цьому місці з'явиться світіння. Використовуючи різні матеріали та світлофільтри, можна отримувати різні кольори. Існуючі моделі, як і у випадку з ЖКИ, поділяються за типом керуючої матриці. Є OLED з пасивними, а є і з активними матрицями (TFT). Принцип роботи матриці такий самий, але замість шару рідких кристалів використовується шар органічних напівпровідників. TFT OLED - найшвидші і забезпечують просто приголомшливу картинку. Такий екран не спасує і при сонячному освітленні, а відеоролик на ньому буде виглядати не гірше, ніж на телеекрані.
E-ink Подейкують, що це ще одна перспективна технологія. Вже створені робочі чорно-білі зразки, але з реалізацією кольоровості є проблеми. Найпростіший дисплей на електронних чорнилі складається з двох шарів: білого (верхнього) і чорного (спеціальні чорнила) під білим. Під дією струму частки нижнього шару можуть проходити у верхній (і повертатися назад), створюючи потрібну картинку. Як звичайно, ток на шари можна подавати як за допомогою пасивної матриці, так і за допомогою активної TFT. Як запевняють компанії-розробника, електронно-чорнильні дисплеї теоретично можуть мати дуже низьке енергоспоживання (точні дані не повідомляються) і зберігати картинку навіть при вимкненому живленні. Звучить заманливо, але треба подивитися, як же в підсумку це буде виглядати.
Органіка vs ЖКИ Звернемо увагу на достоїнства і недоліки дисплеїв. РК-дисплеї вже на межі своїх можливостей. Сама сутність роботи рідких кристалів визначає невисоку швидкість зміни кадрів на екрані і високу спожиту потужність, оскільки в деяких телефонах, крім задньої підсвічування екрану, є ще і фронтальна. На кольорових РК-екранах майже завжди важко щось розгледіти при сонячному світлі, вони дуже крихкі. Дисплеї з активними матрицями (LCD TFT) більш яскраві і контрастні, ніж аналогічні дисплеї з пасивними матрицями, але активні дисплеї складніше у виробництві і, відповідно, дорожче. Винятком можна визнати хіба що UFB-екрани. Технологія органічних дисплеїв позбавлена чи не всіх недоліків, характерних для РК-дисплеїв, і забезпечує набагато кращі характеристики зображення. Почати хоча б з того, що можна забути про необхідність підсвічувати екран спереду або ззаду - елементи екрану світяться самі! Для любителів технічних подробиць: Дисплеї UFB, здатні відображати 65 тисяч кольорів, мають контрастністю 100:1, яскравістю 150 кд / кв. м, при цьому споживають не більше 3 мВт. Дисплей OLED, представлений Sony ще в 2002 році, мав яскравістю в 300 кд / кв. м, а показник контрастності для OELD може досягати 300:1. Якщо порівнювати швидкодію, то від звичайного РК-дисплея органіка відрізняється тим, що здатна реагувати у 100-1000 разів швидше - це оцінять власники відеотелефонів 3G і телефонів з відеопроігривате-лями. Мінус у тому, що масової появи «органіки» на ринку доведеться ще трохи почекати. Але в одному можна не сумніватися - органічні дисплеї ви відрізните і полюбите. |
