Der Traum von flexiblen Bildschirmen besteht seit Jahrzehnten. Technisch gesehen waren die ersten Bildschirme, auf die Filme projiziert wurden, ursprünglich flexibel, sie bestehen immer noch aus Stoff. Und ja, formal haben wir bereits Displays, die jede Form erhalten können. Ihre Auflösung ist jedoch äußerst mittelmäßig. Sie verwenden LEDs auf einer flexiblen Leiterplatte als Pixel.
Aber Science-Fiction-Autoren träumten immer von etwas anderem: Sie wollten ein Display, das dünn und flexibel wie Papier ist und eine Bildqualität wie ein gutes Farbfoto aufweist. Leider war die Technologie hoffnungslos hinter der menschlichen Vorstellungskraft. In den letzten Jahren wurden uns jedoch von Zeit zu Zeit auf Messen immer fortschrittlichere Konzepte gezeigt, die versprechen, "bald" eine Massenproduktion aufzubauen. Und obwohl wir das Smartphone immer noch nicht um das Handgelenk wickeln können, haben flexible Displays bereits eine gewisse Geschichte, und wir haben beschlossen, uns daran zu erinnern.
Ein kurzer historischer Ausflug
Mit der Entwicklung der Mikroelektronik konnten Wissenschaftler die Wirkung ungewöhnlicher Flüssigkeiten nutzen, die Ende des 19. Jahrhunderts entdeckt wurden - „Flüssigkristalle“. In den 1970er Jahren wurde eine Technologie erfunden, die es ermöglichte, Flüssigkristalle im industriellen Maßstab herzustellen, und die Ära der Flüssigkristallschirme begann. Die einfachsten Segmentanzeigen sind allgegenwärtig und geben Uhren und anderen Geräten mit LCD-Bildschirmen Leben. Anfänglich befanden sich Flüssigkristalle in solchen Sieben in Miniaturhohlräumen in Paketen von Glasplatten. Später wurde anstelle von Glas Kunststoff verwendet, und Träume von flexiblen Displays wurden wieder lebendig.
Alles beruhte auf der Herstellungstechnologie des Substrats für die Platzierung von LCD und Steuerelektronik. Es war nicht sehr interessant, flexible Segmentindikatoren wie die in der Uhr verwendeten zu erstellen. Ich wollte eine hohe Auflösung und Farbe. Diese Gelegenheit bot die TFT-Technologie - Dünnschichttransistoren. Flüssigkristallgatter in Kombination mit der Steuerlogik des TFT ermöglichten es, sehr dünne Bildschirme zu erhalten, insbesondere im Vergleich zu Kathodenstrahlröhren.
Flexible Bildschirmprobleme, E-Ink-Technologie
Leider erlaubte die damalige Technologie nicht, Glas bei der Gestaltung von LCD-Displays loszuwerden, und diese unangenehme Tatsache verzögerte lange Zeit den Traum von flexiblen Bildschirmen.
Aber die Wissenschaft steht nicht still. Auf der Suche nach neuen Wegen zur Bilderzeugung auf Displays wurde die Technologie der „elektronischen Tinte“ erfunden. Die Idee selbst wurde zu der Zeit vorgeschlagen, als Flüssigkristallanzeigen in den 1970er Jahren in Massenproduktion hergestellt wurden. Aber die Dinge gingen nicht über Laborproben hinaus. Die Essenz von E-Ink ist sehr einfach: In der Dicke der Silikonfolie, in den mit Öl gefüllten Hohlräumen befinden sich Kunststoffkugeln, die aus zwei Teilen bestehen: negativ geladen - schwarz und positiv geladen - weiß. Auf der Silikonfolie werden transparente Elektroden platziert, die in Pixel unterteilt sind. Durch ihren Einschluss drehen sich die Kugeln je nach Polarität der Elektroden auf der schwarzen oder weißen Seite.
Leider war es auf dem damaligen Stand der Technik unmöglich, ein hochwertiges E-Ink-Display zu implementieren, und die Technologie wurde um einige Jahrzehnte „verzögert“. In den 1990er Jahren wurde eine andere Technologie nach einem ähnlichen Prinzip erfunden. Kapseln mit Öl blieben zurück, aber mehrfarbige Kugeln drehten sich nicht darin, und die kleinsten geladenen Teilchen, schwarz und weiß gestrichen, schwebten. Wenn an die Elektroden Spannung angelegt wird, verweben sich diese Teilchen entsprechend ihrer Ladung und die Vorderseite des Pixels wird schwarz oder weiß.
Und doch war vor der industriellen Produktion von „elektronischer Tinte“ noch mehr als 10 Jahre vergangen. Im Jahr 2005 begann das Unternehmen E-Ink mit der Massenproduktion von Displays für elektronische Lesegeräte. Diese Technologie hat viele Nachteile, aber zwei Vorteile sind entscheidend: extrem niedriger Energieverbrauch und das Fehlen komplexer Steuerelemente. Die ersten E-Ink-Displays wurden auf Glassubstraten hergestellt und waren ziemlich zerbrechlich, aber allmählich verzichteten sie auf Glas zugunsten von Kunststoff, was es ermöglichte, zunächst haltbarere Displays herzustellen und schließlich den Traum zu verwirklichen - ein flexibles Display mit einem recht anständigen Display zu schaffen Auflösung.
Solche Bildschirme sind nicht alle Papier oder Stoff ähnlich, sie können nicht geknittert werden, der Krümmungsradius ist immer noch ziemlich groß, sie sind ziemlich anfällig für mechanische Beschädigungen, aber sie biegen sich wirklich und brechen nicht davon ab.
OLED
Mitte des 20. Jahrhunderts wurden organische Substanzen entdeckt, die Elektrolumineszenz zeigten, aber vor der praktischen Umsetzung waren mehrere Jahrzehnte Forschung erforderlich. Im 21. Jahrhundert tauchten die ersten im industriellen Maßstab hergestellten OLED-Displays auf. Anfangs waren dies einfarbige Displays von tragbaren Geräten, aber 2008 stellte Nokia die ersten Telefone mit vollfarbigen OLED-Displays vor.
Im Gegensatz zu Flüssigkristallschirmen ist es in OLED viel einfacher, auf zerbrechliche Elemente zu verzichten. Organische Elemente befinden sich in Kunststoffschichten, die sich viel besser biegen als Glas. Zunächst wurde Glas für die Haltbarkeit von OLED-Displays verwendet, aber es wurde erfolgreich durch eine flexible Kunststoff- oder Metallbasis ersetzt.
Moderne Konzepte
Eines der frühesten Konzepte für Smartphones mit flexiblem Display war das 2011 eingeführte
PaperPhone von
Human Media Lab . Wie der Name schon sagt, war das Display in elektronischer Tinte. Dieses Gerät war das erste, das eine einzigartige Biege-Interaktionsmethode verwendete. Mehrere Sensoren überwachten die Krümmung des Displays und je nach Geste wurden verschiedene Aktionen ausgeführt.
Später wurde uns ein Tablet mit einem flexiblen E-Ink-Display und einem völlig ungewöhnlichen
MorePhone- Smartphone gezeigt, das Benachrichtigungen von Programmen mit einer
gebogenen Hülle signalisierte.
Das Kinetic-Smartphone von Nokia auf der Nokia World 2011 wurde auch von den Biegungen des Körpers gesteuert:
Samsung Smartphone-Konzept - YOUM 2013 eingeführt:
2014 stellte Samsung einen weiteren flexiblen OLED-Bildschirm vor:
Im Jahr 2015 brachte LG ein Smartphone mit einem leicht gebogenen Display auf den Markt, das „etwas aufgeräumt“ werden könnte:
Im Jahr 2017 zeigte Sony eine kuriose Uhr aus einem soliden E-Ink-Display:
Das Zifferblatt und das Armband sind eins, Sie können ihr Aussehen individuell ändern.
Vor kurzem hat Kyulux
flexible Displays eingeführt, die mit PMOLED-Technologie hergestellt wurden:
Monochromatische, fluoreszierende Displays mit einer Diagonale von 1,74 Zoll und einer Auflösung von 256 x 64 Pixel werden Ende dieses Jahres verkauft. In diesem Jahr zeigte Tianma ein flexibles AMOLED-Display mit Scharnier:
Die Diagonale beträgt 5,99 Zoll und eine Auflösung von 1440 x 2280 Pixel. Displays werden für ihre neuen Smartphones an ASUS und Lenovo verkauft.
Ich möchte auch zwei interessante Technologien erwähnen, die jedoch nicht die Verwendung flexibler Displays beinhalten. Die erste besteht darin, ein Bild auf einen Bildschirm mit beliebiger Krümmung zu projizieren. Die Parameter der Oberfläche, auf die der Projektor leuchtet, werden in das Programm aufgenommen, und das Bild wird verzerrt, sodass das Bild auf der Oberfläche flach und gleichmäßig erscheint:
Die zweite Möglichkeit besteht darin, das Bild direkt auf Ihre Hand zu projizieren. Bilderfassungssensoren verfolgen Fingerbewegungen und berühren einen bestimmten Bereich der Haut, wodurch der menschliche Körper in einen Touchscreen verwandelt wird:
Nachwort
Immer mehr Unternehmen kündigen die Serienproduktion von Smartphones und anderen Geräten in flexiblen Displays an, von Ringen und Armbändern bis hin zu Clamshell-Telefonen. Samsung- und Apple-Packs patentieren die Verwendung flexibler Displays, die Renderings von einem Original mehr als das andere zeigen. Aber die Szenarien ihrer Verwendung auf dem gegenwärtigen Stand der technischen Entwicklung scheinen mir lächerlich und weit hergeholt. Selbst einfachere Lösungen, bei denen sich das Display während der Verwendung des Gadgets nicht verbiegt, sondern anfänglich gebogen wird, weisen eine sehr zweifelhafte Zweckmäßigkeit auf, das Design aus Gründen des Designs. Mehr oder weniger erfolgreich war es möglich, es in gekrümmten Fernsehgeräten mit großen Diagonalen einzuführen und zu rechtfertigen, aber die gekrümmten Kanten der Smartphone-Displays sehen aus wie eine reine Designlösung, um einen schönen Blick auf das Fenster und helle Renderings zu ermöglichen. Die Displays sind zwar nicht so plastisch und zuverlässig, dass es möglich ist, Gelenkverbindungen mit einem kleinen Radius und einer Ressource von vielen tausend Biegungen in sie einzubauen. Daher wird ihre Festigkeit heute als Hauptvorteil flexibler Displays bezeichnet, da sie aufgrund ihrer Elastizität stärkeren mechanischen Einflüssen standhalten können:
Es scheint mir, dass, solange die Technologie nicht die Herstellung von Displays erlaubt, die weich und haltbar wie Stoff sind, die Flexibilität beim Anbringen auf Kleidung oder am Körper keinen großen Nutzen bringt.