Будущее смартфонов: дисплеи
Дисплеи играют одну из самых важных ролей в спектакле под названием «Смартфон». При выборе девайса каждый из вас первым делом оценивает качество дисплея и только потом начинает изучать камеру, быстродействие и прочие особенности. За последние 5 лет дисплеи стали кардинально лучше, и если раньше 160 ppi (пикселей на дюйм) были в порядке вещей, сегодня никого не удивишь 5,5-дюймовым QHD-экраном с плотностью пикселей 538 ppi. Конечно, многие сомневаются в надобности подобных вещей, однако иных видов улучшений разработчики девайсов пока не находят. Впрочем, мы им в этом поможем, однако первым делом вкратце расскажем о нынешних технологиях, о том, как это работает. На рынке популярны 3 вида: LCD, Amoled и E-Ink. Каждый из них мы рассмотрим отдельно, однако если вы хотите более детально понять разницу между LCD и Amoled, советуем почитать более раннюю статью.
LCD LCD (Liquid Crystal Display) строится на базе жидких кристаллов. Как вы знаете, LCD-дисплеи имеют подсветку, потому что не могут сами себя осветить. Ниже предлагаем изучить картинку и по ней сделать некие выводы об их строении.
Дисплей состоит из пикселей, каждый пиксель состоит из трех маленьких субпикселей. Каждый субпиксель состоит из фильтра, который определяет цвет кристалла, который определяет, какой интенсивности будет свет, проходящий через фильтр, и различных поляризаторов. Как можно заметить, первым делом идет подсветка, которая и обеспечивает работу дисплея. Свет поступает наверх через поляризатор и далее к кристаллам, каждый субпиксель имеет транзистор, и, если на дисплее, например, вы просматриваете полностью белую картинку, смартфон подаёт сигнал транзисторам, а точнее энергию, под действием энергии транзисторы изменяют направление кристаллов, и чем выше напряжение, тем больше света будет проходить через поляризатор кристалла. Прошедший свет попадёт на фильтр и выйдет уже в качестве определенного цвета.
Amoled Каждый субпиксель в Amoled-дисплее — это LED-диод, который подсвечивает себя сам, такому экрану не нужна общая задняя подсветка.
Плюсы Amoled в том, что он имеет подложку, которая может быть выполнена из различных материалов — даже из силикона, —, а это поможет в создании гибких дисплеев. Как видно из рисунка, мы имеем катод, анод и эмиссионный слой, который и образует наш свет. Если через анод к катоду поступают ионы, наш субпиксель будет получать энергию и светиться.
E-ink
Такой дисплей состоит не из пикселей, а из капсул в форме сферы, в каждой капсуле находятся, так скажем, частицы белого и черного цвета. Черный цвет заряжен положительно, белый — отрицательно. И в зависимости от поверхности сферы, в зависимости от того, будет она заряжена положительно или отрицательно, мы и получим результат. Например, если подложка заряжена положительно, а черный цвет, как уже известно, заряжен также положительно, то два положительных заряда будут отталкиваться друг от друга, поэтому черный цвет оттолкнётся от подложки и пойдет наверх, а так как белые частицы заряжены отрицательно, а отрицательные частицы притягиваются к положительной, то одновременно белые будут притягиваться к подложке. Каждая капсула внутри имеет масляную жидкость, по которой и перемещаются наши пигментные частицы. Именно поэтому скорость смены картинки дисплея на том же YotaPhone столь низка, потому что частицам нужно время, чтобы перейти на поверхность капсулы.
Будущее…
Каскадный LCD
NVIDIA не так давно представила миру свой первый каскадный LCD-дисплей. В чем его суть? Он состоит из двух 1080p-дисплеев, которые немного смещены относительно друг друга. С помощью очень сложных программных кодов инженерам из NVIDIA удалось разделить один пиксель на четыре сегмента, что позволило увеличить разрешение ровно в четыре раза, то есть на выходе мы получаем QHD-дисплей.
Минусы — большие габариты. Слой из двух дисплеев навряд ли будет применяться в смартфоностроении, а вот для создания мультимедийных систем автомобилей — почему бы нет? Плюс ко всему такой 4K-дисплей в разы дешевле обычного.
Дисплей на квантовых точках
Уже на CES 2015 Samsung продемонстрировала свои QD-дисплеи: технология очень схожа с OLED, но в качестве субпикселей мы имеем квантовые точки, которые в зависимости от материала могут светиться различными цветами. Подобная технология была открыта в 1990-х годах, и уже сегодня нам представляют первые телевизоры массового производства. Данная технология полезна тем, что теперь свет не должен проходить через множество фильтров, и мы получим яркую и красочную картинку, между тем их производство дешевле LCD- и Amoled-дисплеев, более того, за счет небольшого размера субпикселей они могут применяться в смартфонах.
Жидкокристаллические добавки
В жидкие кристаллы добавляются углеродные нанотрубки, которые стабилизируют, упорядочивают направление кристаллов, что способствует меньшим затратам энергии на транзисторы и более быстрой передачи света, то есть увеличению фреймрейта.
Полупрозрачный LCD Суть их в том, что такой дисплей может как отражать, так и поглощать свет, то есть днем ему не нужна подсветка, пиксели подсвечиваются за счет дневного света, а вот ночью подсветка необходима, однако проблема технологии в том, что такая подсветка будет очень слабой, к слову, в этом и плюс, так как затраты энергии снижаются во много раз, хотя дороговизна производства не даст технологии «побегать по полям славы».
Дисплеи для людей с плохим зрением
Если у вас плохое зрение, эта технология для вас. Её цель — сделать картинку четкой, чтобы не возникало желания надеть очки. С помощью дырчатых фильтров, которые немного смещены относительно пикселей, разработчикам удалось добиться невероятной четкости изображения. Однако минусы, такие как плохие углы обзора и низкая яркость, навряд ли позволят ей выйти на рынок в ближайшее время.
IGZO-дисплеи
Уже сегодня IGZO широко используется компаниями Apple и Sharp. Sharp играет не последнюю роль, так как именно она запатентовала эту технологию. Состоит она в том, что электроны могут передвигаться в 50 раз быстрее, согласно коллегам из androidcentral, это позволило увеличить быстроту смены картинки, а также позволило заметно увеличить разрешение таких дисплеев, и уже сегодня Aquos Crystal X имеет QHD IGZO-дисплей. Другими словами, хотите очень плавный и четкий интерфейс? Покупайте смартфоны с IGZO-дисплеями.
IMOD/Mirasol-дисплеи Первый девайс, использующий данную технологию, выпустила Qualcomm, и называется он Qualcomm Toq — это часы, которые потребляют столько же энергии, сколько и E-Ink-дисплеи, но они цветные.
Суть технологии в следующем: каждый пиксель не требует подсветки, а использует падающие лучи света, а уже отражающие получают оттенок того или иного пикселя. Этого добились благодаря особенностям интерференции при взаимодействии фотона с материей.
Flexible OLED
Технология схожа с Amoled, однако в качестве подложки используется так называемый полемид, который очень стоек к внешним воздействиями. Samsung и LG сегодня первые и единственные на рынке, кто борется за лидерство в этой области. LG G Flex получил только HD-дисплей, а вот G Flex 2 уже FHD, по прогнозам аналитиков, уже к 2017 году мы увидим 60-дюймовые 4K Flexible OLED-дисплеи.
О будущем аккумуляторов смартфонов можно прочитать здесь.
