"Que haya luz": cómo se desarrolló la iluminación de las pantallas de los dispositivos electrónicos

Las pantallas de muchas tabletas y teléfonos inteligentes están construidas con LED, cuya radiación forma una imagen y sirve simultáneamente como luz de fondo. Pero hay dispositivos que no tienen un "brillo natural", como los lectores electrónicos.

El papel electrónico utiliza bolas de cápsulas llenas de gránulos blancos y negros que flotan en un líquido transparente cuando se aplica una carga a la celda. Tal pantalla es claramente visible en el sol, pero es imposible leerla en completa oscuridad, ya que por sus propiedades se asemeja al papel ordinario.

Dado que estas tecnologías (pantallas LED y tintas electrónicas) tienen diferentes principios de funcionamiento, su desarrollo fue de diferentes maneras. Hablaremos sobre cómo ha evolucionado la tecnología de iluminación del lector y pantallas LED.


Nuestra mega revisión sobre GT para ONYX BOOX Cleopatra 3 (con ajuste del "calor" de la luz de fondo)

Evolución de pantalla


Se cree que la historia de las pantallas modernas se remonta a 1897 cuando Karl Ferdinand Braun, físico alemán y premio Nobel, creó el primer dispositivo de haz de electrones con un tubo de vacío, cuyo flujo de electrones formó imágenes en una colisión con una pantalla especial. .

Más tarde, en 1907, el investigador británico Henry Joseph Round descubrió la propiedad de la electroluminiscencia, un fenómeno natural que luego formaría la base de la tecnología LED. Al mismo tiempo, el científico ruso Boris Rosing presentó una patente para "un método de transmisión de imágenes eléctricas". Y de 1925 a 1928, el ingeniero escocés John Logie Baird realizó una serie de presentaciones, que mostraron la posibilidad de dibujar caras de personas y mover objetos utilizando un tubo de rayos catódicos. También en 1939, Byrd mostró televisión en color basada en CRT. La imagen se formó debido a un disco de filtros de color que giraba frente a la pantalla.

Veinte años después, en el siglo 61 del siglo 20, Robert Bayard y Gary Pittman de Texas Instruments patentaron un diodo infrarrojo cuya radiación era invisible para el ojo humano (la radiación fue producida por arseniuro de galio). Un año después, el científico estadounidense Nick Holonyack (Nick Holonyack) inventó el primer LED, cuya luz era visible. Después de eso, Nick recibió el apodo de "padre LED".

En 1964, se inventó la primera pantalla LCD y panel de plasma (PDP). Nuevos desarrollos en el campo de la tecnología LCD llevaron a la creación del primer reloj LCD por James Fergason (James Lee Fergason). En cuanto a los paneles de plasma, no ganaron mucha popularidad hasta los años 90, hasta que las tecnologías digitales se hicieron más comunes.

Algún tiempo después (a fines de los años 80), los investigadores de Eastman Kodak desarrollaron la tecnología OLED (diodo orgánico emisor de luz), basada en LED orgánicos . OLED le permitió mirar la pantalla en cualquier ángulo sin pérdida de calidad de imagen.

Más tarde, se convirtió en la tecnología AMOLED, que aumentó la resolución y mejoró la reproducción del color de las pantallas OLED. Hoy en día, hay pantallas de versiones Super AMOLED, HD Super AMOLED, Super AMOLED Advanced, etc., que se utilizan en dispositivos móviles (teléfonos inteligentes, tabletas) y difieren entre sí por la ubicación de los sensores táctiles. Las pantallas OLED se encuentran en dispositivos como Google Pixel 2, Samsung Galaxy S8 y muchos otros.

El desarrollo de pantallas retroiluminadas de libros electrónicos


La pantalla de un lector electrónico es claramente visible al sol, porque se asemeja a la calidad del papel: cuanto más brillante es la fuente de luz, más nítido y más contrasta el texto. Sin embargo, es imposible leerlo en completa oscuridad: requiere una fuente de luz externa, por ejemplo, una lámpara de escritorio (o una cubierta de lámpara , que algunas compañías ofrecen).

Sin embargo, esto reduce la portabilidad del gadget o (en el caso de un caso) agrega otro dispositivo de cuya carga debe preocuparse. Por lo tanto, los desarrolladores de lectores electrónicos comenzaron a crear soluciones que iluminarían la pantalla en una habitación oscura.

El primer paso en esta dirección se dio en Sony. En 2008, la compañía presentó el lector PRS-700 con tecnología de iluminación frontal. Los ingenieros de Sony colocaron luces LED que iluminaban la pantalla a lo largo de los bordes de la pantalla. Como la tecnología era nueva, la compañía japonesa no pudo implementarla de manera competente. La pantalla estaba iluminada de manera desigual, y su tinte azulado interfería con la lectura. Además, el dispositivo tenía un costo bastante alto, $ 400, por lo que se vendió mal. La compañía recibió una gran cantidad de críticas negativas de sus clientes, por lo tanto, se ha comprometido a agregar retroiluminación a los dispositivos posteriores.

Durante mucho tiempo, nada de eso apareció de nuevo. Pero en 2012, Barnes and Noble introdujo Simple Touch con tecnología Glowlight, que compraron en Flex Lighting. En lugar de dirigir la luz desde los lados, como lo hizo Sony, B&N organizó los diodos que brillaban de arriba a abajo en la parte superior de la pantalla. Además, se hizo posible controlar la intensidad de la luz de fondo para no molestar a otros que leen por la noche.

Al mismo tiempo, la tecnología resultó ser energéticamente eficiente. Se utilizaron ocho LED para iluminar la pantalla de 6 pulgadas. En ese momento, Nook Simple Touch requería una carga una vez cada dos meses, y la adición de LED no afectaba en gran medida la duración del trabajo. Puedes ver cómo se veía esta luz de fondo en este video .

Inmediatamente después de Barnes and Noble, el 1 de octubre de 2012, Amazon presentó a su lector con resaltado. El producto se llamaba Amazon Kindle Paperwhite . La pantalla Paperwhite parece un sándwich y consta de tres capas: una pantalla de tinta electrónica y una pantalla táctil capacitiva, encima de la cual se encuentra una "guía de luz": el equipo de Amazon lo llama "fibra óptica hecha en forma de una hoja de papel". Se instalan cuatro LED en la parte inferior del dispositivo, cuya radiación es dispersada por la fibra óptica por toda la pantalla.

Junto con Amazon, la compañía ONYX BOOX lanzó un lector con tecnología similar: el modelo se llamaba Aurora (más tarde Kobo con el producto Glo "se unió" a Amazon y ONYX). Este fue el primer lector (presentado oficialmente) en Rusia con una pantalla E Ink Pearl HD y la función de luz de fondo MOON Light. Aurora se convirtió en uno de los lectores más populares de Rusia y en el lector ONYX más vendido: el dispositivo recibió el premio Producto del año como el mejor dispositivo para leer literatura electrónica.


ONYX BOOX i62ML Aurora

MOON Light también utiliza el método de distribución de luz reflectante cuando la capa de guía de luz se coloca sobre la pantalla. Los LED se dirigen hacia el final de la fibra, y la luz se refracta hacia la pantalla. Luego es absorbido por símbolos oscuros, reflejados desde superficies claras y llega al ojo. Esto da la impresión de que el texto que se muestra en la pantalla está iluminado por una fuente de luz externa.

El futuro de la tecnología de iluminación del lector.


Como señala el neurocientífico George Brainard de la Universidad de Thomas Jefferson, la luz azul interfiere con la producción de melatonina que regula el sueño en el cuerpo. Para que la luz de fondo del lector afecte menos la salud del lector, ONYX ha desarrollado la tecnología MOON Light +. Utiliza dos filas de LED: colores fríos y cálidos, cuyo brillo se regula de forma independiente. Esto le permite elegir un tono de iluminación más cálido al leer de noche y al leer durante el día: más frío.


Un poco sobre la tecnología de libros electrónicos ONYX BOOX

El primer lector en Rusia con la capacidad de ajustar el "calor" de la luz de fondo fue ONYX BOOX Cleopatra 3 (nuestra mega revisión sobre GT ). La Cleopatra 3 tiene una pantalla táctil E Ink Carta de 6.8 pulgadas con una resolución de 1080x1440 píxeles. Ocho diodos "fríos" y siete "cálidos" son responsables de ajustar la gama de colores, cuya intensidad de luz de fondo está controlada por dos "controles deslizantes" en la configuración. También hay una función SNOW Field, que reduce la cantidad de artefactos durante el redibujado parcial de imágenes.

Otros fabricantes de lectores están desarrollando soluciones con diferentes modos de luz de fondo. Recientemente, Kobo presentó su producto con la capacidad de ajustar el tono de la luz de fondo: este es el lector Aura One. El dispositivo también tiene LED con iluminación blanca-azul y amarillenta.

Podemos decir con confianza que las tecnologías de retroiluminación de pantalla continuarán mejorando, ya que ahora están surgiendo nuevas soluciones basadas en papel electrónico, por ejemplo, lectores con pantallas flexibles E Ink. El tiempo dirá cómo se implementará la transmisión de luz desde la fuente a la pantalla en tales soluciones.



PD: Esta semana publicamos una revisión detallada del lector ONYX BOOX Cleopatra 3, en el que prestamos atención a la apariencia del dispositivo, su rendimiento e interfaz.

PPS Otras reseñas del lector ONYX BOOX:

Source: https://habr.com/ru/post/es409771/


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