“Haja luz”: como a iluminação das telas dos dispositivos eletrônicos se desenvolveu

As telas de muitos tablets e smartphones são construídas com LEDs, a radiação da qual forma uma imagem e simultaneamente serve como luz de fundo. Mas existem dispositivos que não possuem um "brilho natural", como os leitores eletrônicos.

O papel eletrônico usa bolas de cápsulas cheias de grânulos preto e branco que flutuam em um líquido claro quando uma carga é aplicada à célula. Essa tela é claramente visível ao sol, mas é impossível lê-la em completa escuridão, pois, por suas propriedades, se assemelha a papel comum.

Como essas tecnologias - telas de LED e tintas eletrônicas - têm princípios de trabalho diferentes, seu desenvolvimento foi de maneiras diferentes. Falaremos sobre como a tecnologia de iluminação do leitor e displays de LED evoluiu.


Nossa mega-revisão sobre GT para ONYX BOOX Cleopatra 3 (com ajuste do "calor" da luz de fundo)

Evolução da tela


Acredita-se que a história das telas modernas remonta a 1897, quando Karl Ferdinand Braun, físico alemão e ganhador do Nobel, criou o primeiro dispositivo de feixe de elétrons com um tubo de vácuo, cuja corrente de elétrons formou imagens em colisão com uma tela especial .

Mais tarde, em 1907, o pesquisador britânico Henry Joseph Round descobriu a propriedade da eletroluminescência, um fenômeno natural que mais tarde formaria a base da tecnologia LED. Ao mesmo tempo, o cientista russo Boris Rosing registrou uma patente para "um método de transmissão de imagem elétrica". E de 1925 a 1928, o engenheiro escocês John Logie Baird realizou uma série de apresentações, que mostraram a possibilidade de desenhar rostos de pessoas e mover objetos usando um tubo de raios catódicos. Também em 1939, Byrd mostrou televisão em cores baseada em CRT. A imagem foi formada devido a um disco de filtros de cores girando na frente da tela.

Vinte anos depois, no ano 61 do século XX, Robert Bayard e Gary Pittman, da Texas Instruments, patentearam um diodo infravermelho cuja radiação era invisível ao olho humano (a radiação era produzida pelo arseneto de gálio). Um ano depois, o cientista americano Nick Holonyack (Nick Holonyack) inventou o primeiro LED, cuja luz era visível. Depois disso, Nick recebeu o apelido de "pai LED".

Em 1964, o primeiro monitor LCD e painel de plasma (PDP) foram inventados . Novos desenvolvimentos no campo da tecnologia de LCD levaram à criação do primeiro relógio de LCD por James Fergason (James Lee Fergason). Quanto aos painéis de plasma, eles não ganharam muita popularidade até os anos 90, até que as tecnologias digitais se tornaram mais comuns.

Algum tempo depois (no final dos anos 80), pesquisadores da Eastman Kodak desenvolveram a tecnologia OLED (diodo emissor de luz orgânico), com base em LEDs orgânicos . O OLED permitiu que você olhasse para a tela em qualquer ângulo, sem perda da qualidade da imagem.

Mais tarde, desenvolveu-se na tecnologia AMOLED, que aumentou a resolução e melhorou a reprodução de cores dos monitores OLED. Hoje, existem telas das versões Super AMOLED, HD Super AMOLED, Super AMOLED Advanced, etc., que são usadas em dispositivos móveis (smartphones, tablets) e diferem entre si pela localização dos sensores de toque. As telas OLED são encontradas em dispositivos como Google Pixel 2, Samsung Galaxy S8 e muitos outros.

O desenvolvimento de retroiluminação de telas de e-books


A tela de um leitor eletrônico é claramente visível ao sol, porque se assemelha à qualidade do papel - quanto mais brilhante a fonte de luz, mais nítida e contrastada, o texto. No entanto, é impossível lê-lo na escuridão total - requer uma fonte de luz externa, por exemplo, uma lâmpada de mesa (ou uma tampa da lâmpada , que algumas empresas oferecem).

No entanto, isso reduz a portabilidade do gadget ou (no caso de um caso) adiciona outro dispositivo cuja cobrança você precisa se preocupar. Portanto, os desenvolvedores de leitores eletrônicos começaram a criar soluções que iluminariam a tela em um quarto escuro.

O primeiro passo nessa direção foi dado na Sony. Em 2008, a empresa lançou o leitor PRS-700 com tecnologia de iluminação frontal. Os engenheiros da Sony colocaram luzes LED que iluminavam a tela ao longo das bordas da tela. Como a tecnologia era nova, a empresa japonesa não conseguiu implementá-la com competência. A tela estava iluminada de maneira desigual e seu tom azulado interferia na leitura. Além disso, o dispositivo tinha um custo bastante alto - US $ 400 -, por isso foi vendido mal. A empresa recebeu um grande número de críticas negativas de seus clientes, portanto, prometeu adicionar luz de fundo aos dispositivos subseqüentes.

Por um longo tempo, nada disso apareceu novamente. Mas em 2012, Barnes e Noble introduziram o Simple Touch com a tecnologia Glowlight, que eles compraram da Flex Lighting. Em vez de direcionar a luz pelos lados, como a Sony fez, a B&N organizou os diodos que brilhavam de cima para baixo na parte superior da tela. Além disso, tornou-se possível controlar a intensidade da luz de fundo para não incomodar os outros que leem à noite.

Ao mesmo tempo, a tecnologia era eficiente em termos energéticos. Oito LEDs foram usados ​​para iluminar a tela de 6 polegadas. Naquele momento, o Nook Simple Touch exigia uma cobrança a cada dois meses e a adição de LEDs não afetava muito a duração do trabalho. Você pode ver como essa luz de fundo ficou neste vídeo .

Imediatamente após a Barnes and Noble, em 1º de outubro de 2012, a Amazon apresentou seu leitor com destaque. O produto foi chamado Amazon Kindle Paperwhite . A tela do Paperwhite parece um sanduíche e consiste em três camadas: uma tela E Ink e uma tela de toque capacitiva, sobre a qual está localizado um “guia de luz” - a equipe da Amazon chama de “fibra óptica feita na forma de uma folha de papel”. Quatro LEDs são instalados na parte inferior do dispositivo, cuja radiação é espalhada pela fibra óptica por toda a tela.

Junto com a Amazon, um leitor com tecnologia semelhante foi lançado pela ONYX BOOX - o modelo foi chamado Aurora (a Kobo posteriormente se juntou à Amazon e à ONYX com o produto Glo). Este foi o primeiro leitor (apresentado oficialmente) na Rússia com uma tela E Ink Pearl HD e a função de luz de fundo MOON Light. Aurora tornou-se um dos leitores mais populares na Rússia e o leitor ONYX mais vendido - o dispositivo recebeu o prêmio de Produto do Ano como o melhor dispositivo para leitura de literatura eletrônica.


ONYX BOOX i62ML Aurora

O MOON Light também usa o método de distribuição de luz refletiva quando a camada guia de luz é colocada acima da tela. Os LEDs são direcionados para o final da fibra e a luz é refletida na tela. Em seguida, é absorvido por símbolos escuros, refletidos nas superfícies claras e chega aos olhos. Isso dá a impressão de que o texto exibido no visor é iluminado por uma fonte de luz externa.

O futuro da tecnologia de iluminação do leitor


Como observa o neurocientista George Brainard, da Universidade de Thomas Jefferson, a luz azul interfere na produção de melatonina reguladora do sono no organismo. Para tornar a luz de fundo do leitor menos afetada à saúde do leitor, a ONYX desenvolveu a tecnologia MOON Light +. Ele usa duas linhas de LEDs: cores frias e quentes, cujo brilho é regulado de forma independente. Isso permite que você escolha um tom mais quente de iluminação ao ler à noite e ao ler durante o dia mais frio.


Um pouco sobre a tecnologia de e-book ONYX BOOX

O primeiro leitor na Rússia com a capacidade de ajustar o "calor" da luz de fundo foi o ONYX BOOX Cleopatra 3 (nossa mega revisão no GT ). O Cleopatra 3 possui uma tela de toque E Ink Carta de 6,8 polegadas com resolução de 1080x1440 pixels. Oito diodos "frios" e sete "quentes" são responsáveis ​​pelo ajuste da gama de cores, cuja intensidade da luz de fundo é controlada por dois "controles deslizantes" nas configurações. Há também uma função SNOW Field, que reduz o número de artefatos durante o redesenho parcial das imagens.

Soluções com diferentes modos de luz de fundo estão sendo desenvolvidas por outros fabricantes de leitores. Recentemente, a Kobo lançou seu produto com a capacidade de ajustar o tom da luz de fundo - este é o leitor Aura One. O dispositivo também possui LEDs com iluminação branco-azul e amarelada.

Podemos dizer com segurança que as tecnologias de iluminação de tela continuarão melhorando, à medida que novas soluções baseadas em papel eletrônico estão surgindo, por exemplo, leitores com telas flexíveis E Ink. O tempo dirá como a transmissão de luz da fonte para a tela será implementada em tais soluções.



PS Nesta semana, publicamos uma revisão detalhada do leitor ONYX BOOX Cleopatra 3, no qual prestamos atenção à aparência do dispositivo, seu desempenho e interface.

PPS Outras opiniões dos leitores ONYX BOOX:

Source: https://habr.com/ru/post/pt409771/


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