Принцип работы дисплеев для мобильных устройств

 

В отличие от компьютеров и прочей стационарной электроники переносные планшеты в первую очередь нуждаются в качественном дисплее. Мы расскажем о дисплеях, применяющихся в мобильных устройствах.

Планшеты, смартфоны, плееры и прочие устройства немыслимы без яркого цветного сенсорного экрана, который позволяет управлять ими с помощью касаний. Современные дисплеи не только удобны, но и практичны: благодаря высокопрочному стеклу они надежно защищены от ударов и не боятся царапин. Как устроены тачскрины? Какие технологии применяются при их изготовлении? И каковы их достоинства и недостатки?

сенсорного экрана

Основы

На какой бы технологии ни был основан тачскрин, в нем обязательно имеются два элемента.

■ Чувствительная к прикосновениям поверхность. Она расположена непосредственно под защитным стеклом и состоит из нескольких токопроводящих слоев.

■ Дисплей. Он представляет собой совокупность пикселов, которые, в свою очередь, состоят (в зависимости от технологии) из двух или трех субпикселов основных цветов — красного, синего и зеленого.

Какие существуют технологии изготовления дисплеев?

AMOLED

ЖК и AMOLED. ЖК-дисплеи — это традиционные плоские дисплеи (на тонкоиленочных транзисторах, TFT), использующиеся в компьютерных мониторах, ноутбуках или телевизорах. Все планшеты и многие смартфоны оборудованы именно ими. Технология AMOLED используется для изготовления дисплеев небольших размеров, например для смартфонов и мобильных аудио- или видеоплееров. Однако в этом году ситуация, похоже, изменится: LG и Samsung нахмерены выпустить 55-дюймовые телевизоры. И, по-видимому, нам не придется долго ждать первых планшетов и ноутбуков с AMOLED-дисплеем.

Как это работает?

■ ЖК. Каждый пиксел ЖК-дисплея состоит из жидких кристаллов, которые, однако, сами не светятся, а потому нуждаются в фоновой подсветке. Последняя представляет собой источник белого света, который, попадая на сетку разноцветных светофильтров субпикселов, окрашивается в красный, зеленый и синий цвет. С помощью субпикселов различной окраски формируется цвет каждого пиксела матрицы. TFT (Thin Film Transistor, тонкоиленочный транзистор) регулирует яркость пикселов. Для этого крохотные тонкопленочные транзисторы подают на отдельные кристаллы напряжение, от величины которого зависит, сколько света пропускают кристаллы, и пропускают ли вообще. Например, если через красный и зеленый субпиксел при неактивном синем проходит одинаково большое количество света, то в результате смешивания цветов получается яркий желтый цвет.

AMOLED. Эта сравнительно новая технология основана на органических светодиодах (Organic Light Emitting Diode, OLED), которые не нуждаются ни в фоновой подсветке, ни в светофильтрах. Субпикселы самостоятельно светятся красным, зеленым или сипим цветом.

Как и в ЖК-дисплеях, диодами управляет транзисторная матрица, потому они и получили название AMOLED (активная матрица на органических светодиодах). Транзисторы же определяют величину тока, который должен протекать через каждый диод, а значит — яркость и цвет пиксела.

Какая технология лучше?

Все зависит от того, какая разновидность технологии используется в дисплее. Но в среднем устройства с ЖК-дисплеем демонстрируют более четкое изображение, а модели с AMOLED-дисплеем — большую контрастность и цветовую насыщенность.

В недорогих устройствах с ЖК-дисплеем, как правило, используется матрица TN. Недостаток: если держать устройство под углом, например в процессе игры, то картинка сильно затемняется. Больший угол обзора имеют дисплеи на основе IPS-матрицы, они используются, например, в iPad 4, iPhone 4/4S, Samsung Galaxy Tab 10.1 N и HTC 7 Mozart.

Многие недорогие смартфоны оснащены AMOLED-дисилеями, изготовленными по технологии PenTile. В ней пиксел состоит всего лишь из двух субпикселов, при этом основной субпиксел, например зеленый (небольшого размера), чередуется с красным или синим субпикселом стандартных размеров. В результате четкость изображения ниже, текст менее разборчив, а края контуров выглядят недостаточно чисто.

В AMOLED-дисилеях на основе технологии Real Stripe, напротив, используются, как и в ЖК-дисплеях, три субпиксела. Это обеспечивает более четкий шрифт и безупречное отображение контуров. Но по четкости они все же уступают ЖК-дисплеям на основе матрицы IPS.

Какую роль играет разрешение?

Чем выше разрешение, тем более детализированным является изображение при одинаковом размере экрана. Так, iPhone 4 отображает текст и фотографии намного четче, чем iPhone 3: оба оснащены 3,5-дюймовыми дисплеями, но разрешение iPhone 3 составляет всего 153 600 пикселов (320×480), a iPhone 4 — 614 400 пикселов (640×960), что в четыре раза больше. Ввиду того, что пикселы дисплея на основе технологии PenTile имеют всего лишь два субпиксела, четкость изображения при одинаковом разрешении здесь ниже, чем у моделей с тремя субпикселами.

Каков стандартный размер дисплеев?

Дисплеи смартфонов, как правило, не превышают размеров банковской карты: iPhone с его 3,5-дюймовым дисплеем (8,9 см) имеет сравнительно небольшие размеры, модели с 4,3-дюймовым дисплеем (10,9 см), например Samsung Galaxy S2 i9100, немного больше. Огромные смартфоны, такие как N7000 Galaxy Note от Samsung с 5,3-дюймовым экраном (13,5 см), практически непригодны для использования в качестве мобильных телефонов. Легкие и компактные модели планшетов обладают 7- и 10-дюймовыми дисплеями: к числу последних относится, в частности, iPad (9,7м) или Acer Iconia Tab А500 (10, Г).

ЗАЩИТА ДИСПЛЕЯ

Рабочие будни мобильных устройств очень напряженные: их кладут в карман куртки, рюкзак и сумочку вместе с ручками, ключами и другими предметами. А чтобы дисплей не превратился в одну сплошную царапину, он защищен прочным стеклом.

Защитное стекло

Многие производители мобильных устройств используют специальное стекло американской фирмы Corning. Стекло марки Gorilla Glass защищает, например, смартфоны и планшеты Acer, ASUS, Dell, НТС, Lenovo, LG, Motorola, Nokia, Samsung и Sony. Имеются и другие производители стекла, которые осваивают быстро растущий рынок: в 2011 году японская AGC и немецкая Schott объявили о выпуске своих защитных стекол Dragontrail и Xensation
для смартфонов, планшетов и ноутбуков.

Совет. Дополнительную защиту от царапин обеспечивают специальные пленки для мобильных телефонов и планшетов.

ТАК УСТРОЕН ТАЧСКРИН

Большинство современных смартфонов и планшетов оснащено емкостными тачскринами. Управляется устройство с помощью легких прикосновений, сенсорные экраны распознают также жесты («рисунки» пальцем). Многие гаджеты имеют дисплеи, поддерживающие технологию Multitouch, которая способна обрабатывать несколько касаний одновременно. Так, увеличить масштаб веб-сайта или фотографий можно, разведя два пальца в стороны.

Если вы не хотите отморозить пальцы пользуясь смартфоном зимой приобретите специальные перчатки с токопроводящими волокнами на кончиках пальцев

Как это работает

Дватокопроводящих слоя, представляющих собой, как правило, мелкоячеистую сетку, отделены друг от друга изоляционным слоем. Напряжение между ними приводит к возникновению электрического поля. Благодаря тому что кожа человека проводитток, касания это поле изменяют. Контроллер тачскрина распознает, где и сколько было прикосновений, и передает эти данные процессору. Процессор интерпретирует их в соответствии с заложенными алгоритмами и преобразует в команды — например, «увеличить размер картинки», «перейти к воспроизведению следующего трека» или «запустить это приложение». Резистивные тачскрины встречаются в смартфонах и планшетах редко: здесь требуется нажатие пальцем, в результате чего сжимаются два токопроводящих слоя и изменяется сопротивление. Как следствие, чувствительность такого управления оставляет желать лучшего.

Структура

Сенсорная поверхность смартфона или планшета располагается не в самом дисплее, а непосредственно под защитным стеклом О, как, например, в iPad от Apple. На нижней и верхней стороне изолирующего слоя находятся тонкие токопроводящие дорожки. Если смартфон или планшет включен, здесь возникает электрическое поле,которое изменяется, если прикоснуться к дисплею.

 
 
 

0 - Количество комментариев

Оставьте комментарий.

 
 

Оставьте комментарий