„Lass es Licht sein“: Wie sich die Beleuchtung von Bildschirmen elektronischer GerĂ€te entwickelte

Die Bildschirme vieler Tablets und Smartphones sind auf LEDs aufgebaut, deren Strahlung ein Bild bildet und gleichzeitig als Hintergrundbeleuchtung dient. Es gibt jedoch GerĂ€te, die kein "natĂŒrliches Leuchten" aufweisen, wie z. B. elektronische LesegerĂ€te.

Bei elektronischem Papier werden Kapselkugeln verwendet, die mit schwarzen und weißen Körnchen gefĂŒllt sind und in einer klaren FlĂŒssigkeit schwimmen, wenn eine Ladung auf die Zelle aufgebracht wird. Ein solcher Bildschirm ist in der Sonne deutlich sichtbar, aber es ist unmöglich, ihn in völliger Dunkelheit abzulesen, da er aufgrund seiner Eigenschaften gewöhnlichem Papier Ă€hnelt.

Da diese Technologien - LED-Bildschirme und elektronische Tinten - unterschiedliche Arbeitsprinzipien haben, verlief ihre Entwicklung unterschiedlich. Wir werden darĂŒber sprechen, wie sich die Technologie der Leserbeleuchtung und LED-Anzeigen entwickelt hat.


Unser Mega-Test zu GT fĂŒr ONYX BOOX Cleopatra 3 (mit Anpassung der "WĂ€rme" der Hintergrundbeleuchtung)

Evolution anzeigen


Es wird angenommen, dass die Geschichte der modernen Displays bis ins Jahr 1897 zurĂŒckreicht, als der deutsche Physiker und NobelpreistrĂ€ger Karl Ferdinand Braun das erste ElektronenstrahlgerĂ€t mit einer Vakuumröhre schuf, dessen Elektronenstrom bei einer Kollision mit einem speziellen Bildschirm Bilder bildete .

SpĂ€ter im Jahr 1907 entdeckte der britische Forscher Henry Joseph Round die Eigenschaft der Elektrolumineszenz, ein natĂŒrliches PhĂ€nomen, das spĂ€ter die Grundlage der LED-Technologie bilden sollte. Gleichzeitig meldete der russische Wissenschaftler Boris Rosing ein Patent fĂŒr „ein Verfahren zur elektrischen BildĂŒbertragung“ an. Von 1925 bis 1928 hielt der schottische Ingenieur John Logie Baird eine Reihe von PrĂ€sentationen ab, in denen die Möglichkeit aufgezeigt wurde, Gesichter von Menschen zu zeichnen und Objekte mit einer Kathodenstrahlröhre zu bewegen. Ebenfalls 1939 zeigte Byrd CRT-basiertes Farbfernsehen. Das Bild wurde aufgrund einer Scheibe von Farbfiltern erzeugt, die sich vor dem Bildschirm drehten.

Zwanzig Jahre spĂ€ter, im 61. Jahrhundert des 20. Jahrhunderts, patentierten Robert Bayard und Gary Pittman von Texas Instruments eine Infrarotdiode, deren Strahlung fĂŒr das menschliche Auge unsichtbar war (Strahlung wurde durch Galliumarsenid erzeugt). Ein Jahr spĂ€ter erfand der amerikanische Wissenschaftler Nick Holonyack (Nick Holonyack) die erste LED, deren Licht sichtbar war. Danach bekam Nick den Spitznamen "Vater LED".

1964 wurden das erste LCD-Display und Plasma-Panel (PDP) erfunden . Weitere Entwicklungen auf dem Gebiet der LCD-Technologie fĂŒhrten zur Entwicklung der ersten LCD-Uhr von James Fergason (James Lee Fergason). Plasma-Panels wurden erst in den 90er Jahren populĂ€r, als digitale Technologien immer hĂ€ufiger wurden.

Einige Zeit spÀter (Ende der 80er Jahre) entwickelten Forscher von Eastman Kodak die OLED-Technologie (Organic Light Emitting Diode) auf Basis organischer LEDs . Mit OLED konnten Sie das Display in jedem Winkel betrachten, ohne die BildqualitÀt zu beeintrÀchtigen.

SpĂ€ter entwickelte sich daraus die AMOLED-Technologie, die die Auflösung erhöhte und die Farbwiedergabe von OLED-Displays verbesserte. Heutzutage gibt es Bildschirme der Versionen Super AMOLED, HD Super AMOLED, Super AMOLED Advanced usw., die in mobilen GerĂ€ten (Smartphones, Tablets) verwendet werden und sich durch die Position der BerĂŒhrungssensoren voneinander unterscheiden . OLED-Bildschirme sind in GerĂ€ten wie Google Pixel 2, Samsung Galaxy S8 und vielen anderen zu finden.

Die Entwicklung von E-Book-Bildschirmen mit Hintergrundbeleuchtung


Der Bildschirm eines elektronischen LesegerÀts ist in der Sonne deutlich sichtbar, da er in seiner QualitÀt dem Papier Àhnelt - je heller die Lichtquelle, desto schÀrfer und kontrastreicher der Text. Es ist jedoch unmöglich, bei völliger Dunkelheit daraus zu lesen - es erfordert eine externe Lichtquelle, beispielsweise eine Schreibtischlampe (oder eine Lampenabdeckung , die einige Unternehmen anbieten).

Dies verringert jedoch die PortabilitĂ€t des Gadgets oder fĂŒgt (im Fall eines Falls) ein anderes GerĂ€t hinzu, ĂŒber dessen Ladung Sie sich Sorgen machen mĂŒssen. Daher begannen die Entwickler elektronischer LesegerĂ€te, Lösungen zu entwickeln, die den Bildschirm in einem dunklen Raum beleuchten.

Der erste Schritt in diese Richtung wurde bei Sony unternommen. Im Jahr 2008 stellte das Unternehmen den PRS-700-Leser mit Frontlichttechnologie vor. Die Ingenieure von Sony platzierten LED-Leuchten, die das Display an den RĂ€ndern des Bildschirms beleuchteten. Da die Technologie neu war, konnte das japanische Unternehmen sie nicht kompetent implementieren. Der Bildschirm war ungleichmĂ€ĂŸig beleuchtet, und sein blĂ€ulicher Farbton beeintrĂ€chtigte das Lesen. Außerdem hatte das GerĂ€t ziemlich hohe Kosten - 400 US-Dollar - und verkaufte sich daher schlecht. Das Unternehmen erhielt eine große Anzahl negativer Bewertungen von seinen Kunden und hat sich daher geschworen, nachfolgende GerĂ€te mit Hintergrundbeleuchtung zu versehen.

Lange Zeit tauchte nichts dergleichen mehr auf. Im Jahr 2012 fĂŒhrten Barnes und Noble Simple Touch mit Glowlight-Technologie ein, die sie von Flex Lighting gekauft hatten. Anstatt wie Sony Licht von den Seiten zu lenken, ordnete B & N die Dioden an, die oben auf dem Bildschirm von oben nach unten leuchteten. Es wurde auch möglich, die IntensitĂ€t der Hintergrundbeleuchtung zu steuern, um andere, die nachts lesen, nicht zu stören.

Gleichzeitig erwies sich die Technologie als energieeffizient. Acht LEDs wurden verwendet, um den 6-Zoll-Bildschirm zu beleuchten. Zu diesem Zeitpunkt musste Nook Simple Touch alle zwei Monate aufgeladen werden, und das HinzufĂŒgen von LEDs hatte keinen großen Einfluss auf die Dauer der Arbeit. Wie diese Hintergrundbeleuchtung aussah, sehen Sie in diesem Video .

Unmittelbar nach Barnes und Noble, am 1. Oktober 2012, stellte Amazon seinen Leser mit Hervorhebungen vor. Das Produkt wurde Amazon Kindle Paperwhite genannt . Der Paperwhite-Bildschirm sieht aus wie ein Sandwich und besteht aus drei Schichten: einem E-Ink-Display und einem kapazitiven Touchscreen, auf dem sich ein „Lichtleiter“ befindet - das Amazon-Team nennt ihn „Glasfaser in Form eines Blattes Papier“. An der Unterseite des GerĂ€ts sind vier LEDs installiert, deren Strahlung von der optischen Faser ĂŒber den gesamten Bildschirm gestreut wird.

Zusammen mit Amazon veröffentlichte die Firma ONYX BOOX einen Reader mit Ă€hnlicher Technologie - das Modell hieß Aurora (spĂ€ter Kobo mit dem Glo-Produkt "verband" Amazon und ONYX). Dies war der erste (offiziell eingefĂŒhrte) Leser in Russland mit einem E Ink Pearl HD-Bildschirm und der MOON Light-Hintergrundbeleuchtung. Aurora wurde zu einem der beliebtesten Leser in Russland und zum meistverkauften ONYX-Leser - das GerĂ€t erhielt die Auszeichnung „Produkt des Jahres“ als bestes GerĂ€t zum Lesen elektronischer Literatur.


ONYX BOOX i62ML Aurora

Das MOND-Licht verwendet auch die Methode der reflektierenden Lichtverteilung, wenn die Lichtleiterschicht ĂŒber dem Bildschirm platziert wird. Die LEDs sind auf das Ende der Faser gerichtet und das Licht wird zum Bildschirm gebrochen. Dann wird es von dunklen Symbolen absorbiert, von hellen OberflĂ€chen reflektiert und erreicht das Auge. Dies erweckt den Eindruck, dass der auf dem Display angezeigte Text von einer externen Lichtquelle beleuchtet wird.

Die Zukunft der Lesetechnik


Wie der Neurowissenschaftler George Brainard von der University of Thomas Jefferson feststellt, stört blaues Licht die Produktion von schlafregulierendem Melatonin im Körper. ONYX hat die MOON Light + -Technologie entwickelt, damit die Hintergrundbeleuchtung des Lesers die Gesundheit des Lesers weniger beeintrÀchtigt. Es werden zwei LED-Reihen verwendet: kalte und warme Farben, deren Helligkeit unabhÀngig voneinander geregelt wird. So können Sie beim Lesen in der Nacht und beim Lesen am Tag einen wÀrmeren Lichtton wÀhlen - kÀlter.


Ein bisschen ĂŒber die ONYX BOOX E-Book-Technologie

Der erste Leser in Russland, der die "WĂ€rme" der Hintergrundbeleuchtung einstellen konnte, war ONYX BOOX Cleopatra 3 (unser Mega-Test zu GT ). Die Cleopatra 3 verfĂŒgt ĂŒber einen 6,8-Zoll-E-Ink-Carta-Touchscreen mit einer Auflösung von 1080 x 1440 Pixel. Acht "kalte" und sieben "warme" Dioden sind fĂŒr die Anpassung des Farbumfangs verantwortlich, dessen HintergrundbeleuchtungsintensitĂ€t durch zwei "Schieberegler" in den Einstellungen gesteuert wird. Es gibt auch eine SNOW-Feldfunktion, die die Anzahl der Artefakte beim teilweisen Neuzeichnen von Bildern reduziert.

Lösungen mit unterschiedlichen Hintergrundbeleuchtungsmodi werden von anderen Herstellern von LesegerĂ€ten entwickelt. Vor kurzem stellte Kobo sein Produkt mit der Möglichkeit vor, den Farbton der Hintergrundbeleuchtung anzupassen - dies ist der Aura One-Leser. Das GerĂ€t verfĂŒgt außerdem ĂŒber LEDs mit weiß-blauer und gelblicher Beleuchtung.

Wir können zuversichtlich sagen, dass sich die Hintergrundbeleuchtungstechnologien fĂŒr Bildschirme weiter verbessern werden, da jetzt neue Lösungen auf der Basis von elektronischem Papier auf den Markt kommen, beispielsweise LesegerĂ€te mit flexiblen E-Ink-Bildschirmen. Die Zeit wird zeigen, wie die LichtĂŒbertragung von der Quelle zum Display in solchen Lösungen implementiert wird.



PS Diese Woche haben wir einen detaillierten Test des ONYX BOOX Cleopatra 3-LesegerÀts veröffentlicht, in dem wir auf das Erscheinungsbild des GerÀts, seine Leistung und seine BenutzeroberflÀche geachtet haben.

PPS Andere Bewertungen von ONYX BOOX-Lesern:

Source: https://habr.com/ru/post/de409771/


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