Тема: Виды и технологии дисплеев мобильных устройств

Виды и технологии дисплеев

LCD (*)

Главное отличие жидких кристаллов в том, что они не только пропускают свет, но и могут поглощать или отражать его, меняя свою структуру под воздействием тока. Этот принцип и лёг в основу создания LCD дисплеев: управляя подачей электрического тока на группу кристаллов, можно формировать любые изображения.
Монохромные (черно-белые) дисплеи сейчас встречаются разве что как внешние экраны раскладушек и дисплеи телефонов эконом класса. Иногда используются и инверсионные (инверсные) монохромные дисплеи. Это экраны, в которых «всё наоборот» -белые буквы пишутся на чёрном фоне.
В основном же в телефонах применяют цветные дисплеи с пассивными(STN,UFB), либо активными (TFT и отчасти TFD) матрицами.

STN

В STN (super twisted nematic) - дисплеях в качестве кристаллов используется специальный материал - сверхскрученный полимер, который и дал название технологии. STN - экраны отличаются низким энергопотреблением и невысокой стоимостью.
А к недостаткам можно отнести относительно низкое качество картинки, небольшой угол обзора (в идеале 90 градусов по горизонтали и 50 градусов по вертикали) и основное - это долгое время отклика на изменение напряжения на матрице, что отрицательно сказывается на воспроизведение динамических сцен и видео. В совокупности этих недостатков, этот тип дисплеев практически перестал использоваться в качестве основных дисплеев в телефонах бизнес класса, его удел – внешние дисплеи раскладушек и телефоны эконом класса

UFB

UFB (Ultra Fine & Bright). Эту технологию, появившуюся сравнительно недавно, относят к пассивным матрицам, однако яркость и цветопередача UFB - дисплеев на порядок выше, чем у экранов, выполненных по технологии STN.
По энергопотреблению и себестоимости технология сравнима с STN, а по углу обзора и цветности - с TFT (лишь в контрастности несколько уступает). Эта технология довольно активно используется в телефонах Samsung и LG

TFT

TFT - дисплеи (Thin Film Transistors) сейчас наиболее востребованы. (Большая часть телефонов бизнес класса) Их отличие от пассивных матриц в том, что каждый пиксель изображения в них формируется отдельным транзистором, что дает возможность получать картинки очень высокого качества: с неплохим контрастом и цветностью, а также углом обзора до 160 градусов по горизонтали и до и120 градусов - по вертикали.
К недостаткам TFT -технологии следует отнести зависимость качества изображения от внешнего освещения, а также высокое энергопотребление. Кроме того, в TFT - дисплеях всегда существует вероятность выхода из строя одного или нескольких транзисторов - на дисплее могут появиться постоянно светящиеся точки (так называемые «битые пиксели»).(**)

TFD

Технология TFD (Thin Film Diode), которую считают некоторым «компромиссом», между активными и пассивными матрицами, на самом деле почти ничем не отличаются от TFT. Просто вместо транзисторов для работы с кристаллами используются диоды, что снижает их энергопотребление.

OLED (***)

OLED (Organic Light Emitting Diodes) - электролюминесцентные дисплеи на органических светоизлучающих полупроводниках. Основа технологии в том, что при совмещении двух слоёв органических материалов и пропускании через них тока появляется свечение.
Не смотря на то, что яркость OLED дисплеев в десятки раз превышает показатели LCD - матриц, им не нужны лампы подсветки. Все их плюсы (Угол обзора до 180 градусов, высокая динамичность и отличная контрастность, а также корректная цветопередача. При этом - низкое энергопотребление, отсутствие «битых пикселей», небольшая толщина и возможность выпускать «гибкие дисплеи» (что уже делается)). Сводятся на нет недостаточным сроком службы. Не смотря на это OLED технология совершенствуется и будущее, несомненно, за ней


(*)Жидкие кристаллы открыл австрийский ботаник Рейницер еще в 1888 году. И лишь в 1963 году ученые обнаружили, что в нормальном состоянии такие кристаллы пропускают свет, но могут менять свою структуру и отражать или поглощать свет под воздействием электротока. Это открытие через 10 лет позволило создать первый ЖК-экран, который появился на рынке в 1973 году в калькуляторах Sharp.


(**) (Active Matrix) или (Thin Film Transistors) (Тонко Пленочные Транзисторы) Под поверхностью экрана на их основе — слой мельчайших транзисторов, полупроводников, каждый из которых управляет одной точкой экрана. В цветном дисплее телефона их количество может достигать нескольких десятков (а то и сотен) тысяч. Такой способ управления позволяет ускорить работу дисплея в несколько раз, хотя для воспроизведения видео и этот способ не слишком эффективен, изображение может быть слегка «размытым», поскольку сами кристаллы не будут успевать поворачиваться с нужной быстротой (Хотя и здесь технология не стоит на месте).
Случается, что транзистор выходит из строя. Подобный дефект легко заметить невооруженным взглядом, точка экрана постоянно светится яркой «звездой» на фоне других или не светится вообще либо светится одним из цветов. Поэтому при покупке Телефона не поленитесь включить ее и внимательно присмотритесь к дисплею и, если заметите «битые» элементы, вовремя поменяйте аппарат. Не смотря на то, что для стандартных экранов не гарантийным случаем, является наличие до двух «битых пикселей» продавцы в обмене не отказывают

(***)Что такое обычные (неорганические) светодиоды, читателям объяснять не нужно - их можно встретить в любой современной технике. Это полупроводниковые устройства, способные под действием тока излучать свет того или иного спектра.
Впервые органические люминесцентные полупроводники (диоды) были созданы в 1987 году компанией Kodak. В природе аналогичное по происхождению (но не по способу получения) свечение наблюдается у светлячков и глубоководных рыб. Ученые исследовали процессы их свечения и синтезировали необходимые вещества. На протяжении последних лет технологии производства органических дисплеев активно разрабатывались, совершенствовались, а в 2003 году OLED-дисплеи выплеснулись на массовый рынок.
Изобретатели люминесцентных диодов обнаружили, что если совместить два слоя определенных органических материалов и в какой-либо точке пропустить через них электрический ток, то в этом месте появится свечение. Используя разные материалы и светофильтры, можно получать разные цвета.
Существующие модели (Как и в случае с ЖКИ) разделяются по типу управляющей матрицы. Есть OLED с пассивными, а есть и с активными матрицами (TFT). Принцип работы матрицы такой же, но вместо слоя жидких кристаллов используется слой органических полупроводников. TFT OLED — самые быстрые и обеспечивают просто потрясающую картинку. Такой экран не спасует и при солнечном освещении, а при воспроизведении видео, картинка будет смотреться не хуже, чем на телеэкране.