“有光”:电子设备的照明屏幕如何发展

许多平板电脑和智能手机的屏幕都基于LED,辐射所产生的辐射会形成图像并同时用作背光。 但是有些设备没有“自然光”,例如电子阅读器。

电子纸使用装有黑色和白色颗粒的胶囊球,当向电池施加电荷时,它们会漂浮在透明液体中。 这样的屏幕在阳光下清晰可见,但是由于它的性质类似于普通纸,因此无法在完全黑暗的情况下从中读取。

由于这些技术(LED屏幕和电子墨水)具有不同的工作原理,因此其发展方向也不同。 我们将讨论阅读器照明和LED显示器技术如何发展。


我们对ONYX BOOX Cleopatra 3的 GT进行了全面审查 (调整了背光的“温暖”)

显示进化


据信,现代显示器的历史可以追溯到1897年,当时德国物理学家和诺贝尔奖获得者卡尔·费迪南德·布劳恩(Karl Ferdinand Braun)发明了第一带有真空管的电子束设备 ,该电子的电子流与特殊的屏幕碰撞形成图像。 。

1907年下半年,英国研究员亨利·约瑟夫·朗德(Henry Joseph Round) 发现了电致发光特性,这种自然现象后来成为LED技术的基础。 同时,俄罗斯科学家鲍里斯·罗辛(Boris Rosing) 申请了 “一种电子图像传输方法”的专利。 从1925年到1928年,苏格兰工程师John Logie Baird举行了一系列演讲, 展示了使用阴极射线管绘制人脸和移动物体可能性。 同样在1939年,伯德展示了基于CRT的彩色电视。 图片是由在屏幕前旋转的滤色片盘形成的。

二十年后的20世纪61世纪,德州仪器(TI)的罗伯特·拜亚德(Robert Bayard)和加里·皮特曼(Gary Pittman)为红外二极管申请了专利,该二极管的辐射是人眼不可见的(辐射由砷化镓产生)。 一年后,美国科学家尼克·霍洛尼亚克(Nick Holonyack) 发明了第一个LED,可见光。 此后,尼克获得了绰号“父亲LED”。

1964年,发明了第一台LCD显示器和等离子面板(PDP)。 LCD技术领域的进一步发展导致James Fergason(James Lee Fergason)创建了第一只LCD手表。 至于等离子面板,直到90年代,直到数字技术变得更加普遍,它们才获得了很大的普及。

一段时间后(80年代末),伊士曼柯达公司的研究人员基于有机LED开发了OLED技术(有机发光二极管)。 OLED使您可以从任何角度观看显示器,而不会降低图像质量。

后来,它发展成为AMOLED技术,从而提高了OLED显示器的分辨率并改善了彩色显示。 如今,有屏幕版本的Super AMOLED,HD Super AMOLED,Super AMOLED Advanced等,这些屏幕用于移动设备(智能手机,平板电脑),并且触摸传感器的位置彼此不同 。 OLED屏幕出现在Google Pixel 2,三星Galaxy S8等设备中。

背光电子书屏幕的发展


电子阅读器的屏幕在阳光下清晰可见,因为它的质量类似于纸张-光源越亮,文字越清晰,对比度越高。 但是,不可能在完全黑暗的状态下读取它-它需要外部光源,例如台灯(或某些公司提供的灯罩 )。

但是,这会降低小工具的可移植性,或者(在某些情况下)添加您需要担心其费用的其他设备。 因此,电子阅读器的开发人员开始创建解决方案,以在黑暗的房间照亮屏幕。

索尼已朝着这个方向迈出了第一步。 在2008年,该公司推出了具有前照明技术 PRS-700阅读器。 索尼工程师放置了LED灯,它们沿屏幕边缘照亮了显示屏。 由于这项技术是新技术,因此这家日本公司未能有效实施该技术。 屏幕的照明不均匀,其蓝色调会干扰阅读。 而且,该设备的成本相当高-$ 400-因此销售不佳。 该公司收到了来自客户的大量负面评价,因此, 誓言要在后续设备中增加背光。

长期以来,这种东西再也没有出现。 但是在2012年,Barnes和Noble引入从Glowlight技术购得的 Simple Touch,该技术是从Flex Lighting 购买的 。 B&N并没有像Sony那样从侧面引导光,而是在屏幕顶部安排了从上到下发光的二极管。 而且,可以控制背光的强度,以免打扰其他夜间阅读。

同时,该技术证明是节能的。 八个LED用于照亮6英寸的屏幕。 那时,Nook Simple Touch每两个月需要充电一次,并且添加LED并没有极大地影响工作时间。 您可以在此视频中看到这种背光的外观。

紧随Barnes and Noble之后,2012年10月1日,Amazon重点介绍了其读者。 该产品称为Amazon Kindle Paperwhite 。 Paperwhite屏幕看起来像一个三明治, 三层组成:E Ink显示屏和电容式触摸屏,其上方是“光导”-亚马逊团队称其为“以纸的形式制成的光纤”。 四个LED安装在设备的底部,辐射的辐射由光纤在整个屏幕上散射。

ONYX BOOX公司与亚马逊一起发布了一种采用类似技术的阅读器-该模型称为Aurora (后来的Kobo,Glo产品“加入”了Amazon和ONYX)。 这是俄罗斯第一台(正式推出的)具有E Ink Pearl HD屏幕和MOON Light背光功能的阅读器。 Aurora成为俄罗斯最受欢迎的阅读器之一,也是最畅销的ONYX阅读器-该设备获得了年度产品奖,是阅读电子文学的最佳工具。


ONYX BOOX i62ML极光

当将导光层放置在屏幕上方时,MOON Light还使用反射光分布方法。 LED指向光纤的末端,而光则向屏幕折射。 然后,它被深色符号吸收,从光表面反射并到达眼睛。 这给人的印象是显示器上显示的文字被外部光源照亮。

阅读器照明技术的未来


正如托马斯·杰斐逊大学(Thomas Jefferson University)的神经科学家乔治·布雷纳德(George Brainard)所指出的那样,蓝光会干扰体内调节睡眠的褪黑激素的产生。 为了减少阅读器的背光对阅读器健康的影响,ONYX 开发了 MOON Light +技术。 它使用两排LED:冷色和暖色LED,其亮度独立调节。 这样,您可以在晚上阅读和白天阅读时选择较温暖的照明阴影-较冷。


关于ONYX BOOX电子书技术的一些知识

俄罗斯第一位具有调节背光灯“温暖”能力的读者是ONYX BOOX Cleopatra 3 (我们在GT上大型评论 )。 Cleopatra 3具有6.8英寸的E Ink Carta触摸屏,分辨率为1080x1440像素。 八个“冷”和七个“暖”二极管负责调整色域,其背光强度由设置中的两个“滑块”控制。 还有一个SNOW Field功能,可以减少部分重画图像期间的假象数量。

其他阅读器制造商正在开发具有不同背光模式的解决方案。 最近,Kobo推出了能够调节背光色相的产品-这就是Aura One阅读器。 该设备还具有带白蓝色和淡黄色灯光的LED。

我们可以自信地说,随着基于电子纸的新解决方案的出现, 例如具有E Ink柔性屏幕的阅读器,屏幕背光技术将继续得到改善。 时间将证明在这种解决方案中如何实现从光源到显示器的光传输。



PS本周,我们发布了对ONYX BOOX Cleopatra 3阅读器的详细评论 ,其中我们关注了该设备的外观,性能和接口。

PPS其他ONYX BOOX读者评论:

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN409771/


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