U₧ivatelΘ rozliÜujφ displeje telefon∙ obvykle podle dvou kritΘriφ: podle velikosti (na velkΘ a malΘ) a podle schopnosti zobrazovat barvu (na barevnΘ a monochromatickΘ). TechnologickΘ charakteristiky zobrazovacφho za°φzenφ mobilu v∞tÜinu z nßs zaΦnou zajφmat a₧ tehdy, kdy u₧ mßme unavenΘ oΦi a zaΦφnß nßs rozΦilovat blikßnφ displeje.
DVA ╪┴DKY ZNAK┘
Slovnφ spojenφ "displej mobilu" se zrodilo 6. b°ezna 1983, kdy spoleΦnost Motorola p°edstavila p°φstroj DynaTAC 8000X, prvnφ komerΦnφ mobilnφ telefon. Byla to p°evratnß udßlost v historii rozvoje bezdrßtovΘho spojenφ, ale jen mßlokdo si tehdy vÜiml LED displeje (dva °ßdky, ka₧d² po sedmi znacφch) novΘho za°φzenφ. "Zßkladnφ kßmen" historie displej∙ mobilnφch telefon∙ byl vÜak polo₧en.
Studovßnφ struktury tekut²ch krystal∙ a jejich schopnosti odrß₧et anebo pohlcovat sv∞tlo p°i p∙sobenφ elektrickΘho proudu umo₧nilo japonsk²m in₧en²r∙m vytvo°it prvnφ LCD displeje pro kalkulßtory spoleΦnosti Sharp, kterΘ se objevily na trhu mnohem d°φve ne₧ prvnφ mobil - u₧ v roce 1964. Cesty LCD technologiφ a mobilnφch telefon∙ se p°ek°φ₧ily a₧ poΦßtkem 90. let minulΘho stoletφ. Jedn∞mi z prvnφch model∙ s LCD displejem se staly telefony spoleΦnosti Motorola, konkrΘtn∞ sΘrie MicroTac.
Od t∞ch dob se monochromatickΘ displeje z tekut²ch krystal∙ staly neodd∞litelnou souΦßstφ v∞tÜiny telefon∙ a a₧ na poΦßtku tohoto stoletφ byla "Üedozelenß masa" z°ed∞na 256barevnou paletou. Do tΘ doby u₧ivatele vφce zajφmala funkΦnφ vybavenost p°φstroj∙ a kvalita zobrazenφ byla a₧ na druhΘm mφst∞. Neustßle se zv∞tÜujφcφ multimedißlnφ zßt∞₧, kterß lehla na k°ehkß ramena mobilnφch za°φzenφ, vÜak zßsadnφm zp∙sobem zm∞nila p°ezφrav² vztah - jak v²robc∙, tak i u₧ivatel∙ - k displej∙m. Nynφ je kvalita displeje jednφm ze zßkladnφch kritΘriφ v²b∞ru p°i koupi p°φstroje.
B∞hem poslednφho roku a p∙l procento barevn²ch displej∙ na mobilnφm trhu prudce vzrostlo a s monochromatick²mi displeji se u₧ tΘm∞° nesetkßme, nemluv∞ ji₧ o rarit∞ - za°φzenφch s LED displeji.
TEKUT╔ KRYSTALY
V modernφch mobilnφch za°φzenφch se pro v²stup zobrazenφ na displej a pro jeho °φzenφ vyu₧φvajφ dva typy matic, kterΘ se principißln∞ liÜφ. SamotnΘ slovo matice (anglicky matrix) - pomineme-li opojenφ, kterΘ zp∙sobil stejnojmenn² filmov² trhßk - znaΦφ pouze p°φtomnost vertikßlnφch sloupc∙ a horizontßlnφch linek a spojenφ mezi nimi. V naÜem p°φpad∞ (TFT) je to sφ¥ elektrod umφst∞n²ch pod vrstvou tekut²ch krystal∙ displeje, kdy ka₧dß elektroda °φdφ jeden viditeln² bod (bu≥ku) displeje. Formovßnφ zobrazenφ probφhß p°ivßd∞nφm °φdicφho nap∞tφ na jednotlivΘ elektrody. "Zasa₧enΘ" krystaly nßsledn∞ m∞nφ svoji strukturu. V zßvislosti na velikosti proudu se m∞nφ ·rove≥ deformace (otoΦenφ) krystal∙, to znamenß, ₧e se m∞nφ jejich pr∙hlednost. To umo₧≥uje v pot°ebnΘ form∞ polarizovat bφlΘ sv∞tlo elektroluminiscenΦnφ lampy zadnφho podsvφcenφ a odd∞lit ten Φi onen segment spektra neboli vybrat pot°ebnou barvu bu≥ky obrazovky.
V klidovΘm stavu majφ tekutΘ krystaly schopnost p°ijφmat sv∙j p∙vodnφ tvar, p°itom zobrazenφ na displeji postupn∞ zhasφnß a mizφ. ZvlßÜtnost aktivnφ matice (Active Matrix) spoΦφvß v tom, ₧e ke ka₧dΘ elektrod∞ je p°idßn polovodiΦov² pam∞¥ov² tranzistor, kter² uchovßvß digitßlnφ informaci (binßrnφ k≤d) a udr₧uje pot°ebn² stav krystalu. To umo₧≥uje uchovat zobrazenφ do p°ijetφ novΘho signßlu. V pasivnφ matici (Passive Matrix) se k tomu pou₧φvß n∞kolik vrstev tekut²ch krystal∙, co₧ umo₧nφ pouze prodlou₧it dobu, po kterou se na obrazovce nachßzφ z°eteln² obrßzek. P°i pou₧itφ tohoto typu matice vÜak bohu₧el nenφ mo₧nΘ p°edejφt ·plnΘmu pohasnutφ obrßzku. Krom∞ toho se v pasivnφ matici pro podsvφcenφ bun∞k obrazovky pou₧φvß sφ¥ vertikßlnφch a horizontßlnφch pruh∙ a ka₧dß elektroda zφskßvß elektrick² nßboj postupn∞ po °ßdcφch. Proto₧e mno₧stvφ bod∙ na displeji m∙₧e dosahovat n∞kolik desφtek, nebo dokonce stovek tisφc, p°ivedenφ nap∞tφ pro obrazovku jako pro celek probφhß relativn∞ pomalu. Dφky tomu vznikajφ p°i obnovenφ animovan²ch zobrazenφ prodlenφ a v²m∞na snφmk∙ je trhanß. Aktivnφ matice tento nedostatek nemß, proto₧e podsvφcenφ vÜech bun∞k probφhß najednou. Tento zp∙sob °φzenφ umo₧≥uje obnovovat zobrazenφ n∞kolikanßsobn∞ rychleji. V ka₧dΘm p°φpad∞ vÜak zßkladnφ vlastnosti LCD neumo₧≥ujφ realizovat plnohodnotnΘ ₧ivΘ zobrazenφ, proto₧e vlastnφ rychlost reakce krystal∙ na elektrick² nßboj nenφ dostateΦn∞ vysokß.
DRAZE A POHODLN╠
K dneÜnφmu dni si prakticky cel² trh s mobilnφmi displeji rozd∞lujφ mezi sebou dv∞ technologie, jedna zalo₧enß na aktivnφm a druhß na pasivnφm typu matice. Proto₧e jsou pam∞¥ovΘ tranzistory umφst∞ny p°φmo na panelu s tekut²mi krystaly (z vnit°nφ strany), je p°i jejich v²rob∞ nutnΘ pou₧φvat pr∙hlednΘ materißly, aby sv∞teln² paprsek podsvφcenφ m∞l mo₧nost skrz n∞ voln∞ pronikat. Ideßlnφm materißlem se stal amorfnφ k°emφk (a-Si), pomocφ kterΘho se v²vojß°∙m poda°ilo vytvo°it tranzistor z tenkΘ f≤lie.
Technologie TFT se stala zßkladnφ technologiφ pou₧φvajφcφ Active Matrix. Bu≥ka TFT displeje se sklßdß ze t°φ podbun∞k (ΦervenΘ, zelenΘ a modrΘ), ka₧dß podbu≥ka mß vlastnφ tranzistor. To znamenß, ₧e displej o velikosti 132 x 162 pixel∙ obsahuje vφce ne₧ 20 tisφc ovlßdacφch prvk∙. Zßkladnφmi problΘmy, kterΘ p°itom vznikajφ, jsou slo₧itost v²roby a zv²Üenß spot°eba energie. Nejen ₧e se kv∙li tomu zvyÜuje tr₧nφ cena finßlnφho v²robku, ale ukazuje se i negativnφ vliv na spolehlivost techniky. NefunkΦnost °φdicφch tranzistor∙ v²robci deklarovali jako p°φpustnou technologickou normu a pouze omezili maximßlnφ mno₧stvφ t∞chto kaz∙ na jednom displeji. Ale kdo by si cht∞l koupit mobilnφ za°φzenφ (nebo pracovat na za°φzenφ), je₧ mß na displeji n∞kolik bod∙, kterΘ trvale svφtφ, nebo kterΘ jsou naopak trvale ΦernΘ. Do bitvy s poslednφm jmenovan²m problΘmem v²robci vyrazili pomocφ technologie TFD (Thin Film Diode; p°φbuznß k technologii TFT), ve kterΘ jsou tranzistory nahrazeny °φdicφmi tenkopßskov²mi diodami.
HOSPOD┴RN╠ A JEDNODUèE
V protivßze k technologiφm s aktivnφmi maticemi vznikla relativn∞ levnß, v²robn∞ jednoduchß a nßsledn∞ i dostupn∞jÜφ technologie STN. Displeje s tekut²mi krystaly na zßklad∞ pasivnφ matice STN nebo CSTN (CSTN - Color Super Twisted Nematic) pou₧φvajφ nematickΘ krystaly s ·rovnφ stoΦenφ do 140 %.
KonstrukΦnφ zvlßÜtnostφ STN displeje je pou₧itφ DSTN bu≥ky (Double Super Twisted Nematic), kterß se sklßdß ze dvou vrstev STN, jejich₧ prvky se stßΦejφ na opaΦnΘ strany. To zvyÜuje kontrastnost displeje, ale jak ukazuje praxe, pro normßlnφ prßci je to p°ece jenom nedostateΦnΘ. Neschopnost displeje Φelit ostrΘmu sluneΦnφmu sv∞tlu a mo₧nost u₧ivatele vid∞t kvalitnφ zobrazenφ pouze z frontßlnφ pozice vzhledem k obrazovce jsou zßkladnφmi nedostatky STN technologie.
SpoleΦnost Samsung, kterß se rozhodla dopracovat technologii zobrazenφ pomocφ pasivnφ matice, v roce 2002 navrhla vylepÜenou variantu STN - UFB panel. Sßm nßzev UFB (Ultra - Fine & Bright) ji₧ charakterizuje displej jako sv∞tlejÜφ a kontrastn∞jÜφ. Krom∞ kvalitnφho zobrazenφ p°i sluneΦnφm svitu se v²vojß°∙m poda°ilo docφlit ni₧Üφ spot°eby energie (u STN displej∙ byla spot°eba i bez toho pom∞rn∞ nφzkß) a snφ₧enφ v²robnφ ceny. Navφc prßv∞ UFB displej jako prvnφ z displej∙ s pasivnφ maticφ p°ekonal hranici 262 tisφc barev.
I kdy₧ se pasivnφ displeje z hlediska kvality, jasu a ostrosti zobrazenφ t∞sn∞ p°iblφ₧ily k aktivnφm displej∙m, z∙stane pro n∞ ·hel pohledu do 140░ bez ztrßty kvality zobrazenφ spoleΦn∞ s ₧iv∞jÜφm animaΦnφm obrßzkem z°ejm∞ nedosti₧n²m vrcholem. Ostatn∞ stejn∞ tak se dß t∞₧ko v∞°it snφ₧enφ spot°eby energie a zjednoduÜenφ v²roby aktivnφch displej∙. Tak₧e ka₧dß technologie zaujala voln² segment trhu a bude existovat do tΘ doby, dokud ji nenahradφ technologie jinß, dokonalejÜφ.
ORGANIKA LED DIOD
Mo₧nß se dokonalejÜφ technologiφ stane OLED. KomerΦnφ v²roba displej∙ z organick²ch sv∞teln²ch diod OLED (Organic Light Emitting Diodes) zaΦala celkem nedßvno, v roce 2003. Ji₧ sßm nßzev hovo°φ o tom, ₧e se v²vojß°i tentokrßt obeÜli bez tekut²ch krystal∙. Zßkladem technologie je princip luminiscence. SpoleΦnost Kodak zaΦala v²zkum v danΘ oblasti ji₧ v roce 1987. Jejφ in₧en²°i zjistili, ₧e p°i pr∙chodu elektrickΘho proudu dv∞ma spojen²mi polovodiΦi r∙zn²ch typ∙ (p - elektron, n - dφra) se uvol≥uje sv∞telnß energie.
Ka₧dß z nßmi zmφn∞n²ch LC technologiφ mß urΦitΘ nedostatky. Technologie OLED zde nenφ v²jimkou, ale na rozdφl od p°edchßzejφcφch technologiφ mß p°ednostφ mnohem vφce. B∞hem celΘho v²voje OLED displej∙ v²robce trßpil problΘm krßtkΘ ₧ivotnosti organick²ch LED diod. Svφtivost prvnφch vzork∙ displej∙ se dvakrßt zmenÜila ji₧ po 100 hodinßch nep°etr₧itΘ prßce. Nynφ se poda°ilo prodlou₧it ₧ivotnost OLED displeje na 10 tisφc hodin (o n∞co vφce ne₧ rok). I toto Φφslo vÜak odradφ dokonce i ty u₧ivatele, kte°φ m∞nφ telefony velmi Φasto.
Proto₧e v OLED svφtφ p°φmo samotnΘ prvky displeje, nepot°ebujφ na rozdφl od LCD dodateΦnΘ podsvφcenφ. Tento fakt mß kladn² vliv jak na jas a kontrast displeje, tak i na energetickou hospodßrnost displeje (podsvφcenφ displeje v LCD vy₧aduje pom∞rn∞ mnoho energie). P°itom se sßm vy°eÜφ problΘm ÜpatnΘ viditelnosti p°i jasnΘm sluneΦnφm sv∞tle a dφky blφzkΘmu umφst∞nφ sv∞tlo emitujφcφch prvk∙ k displeji u₧ kvalita zobrazenφ tolik nezßvisφ na ·hlu pozorovatele (do 160░ - 170░).
O n∞co d°φve jsme kriticky hodnotili schopnost LCD displej∙ zobrazovat plnohodnotnΘ animace. Nynφ, kdy₧ rychlost reakce OLED bun∞k na zm∞nu nap∞tφ p°ibli₧n∞ tisφckrßt p°evyÜuje reakci LC prvk∙, objevuje se reßlnß mo₧nost prohlφ₧et si videoklipy dokonce na displeji mobilnφho telefonu.
Jak je vid∞t, technologickΘ zvlßÜtnosti umo₧≥ujφ OLED zachovat vÜechny klady LCD displej∙, a navφc snφ₧it ·rove≥ nßroΦnosti v²roby a tr₧nφ cenu v²robk∙. Zb²vß jenom dodat, ₧e stejn∞ jako LCD pou₧φvajφ OLED displeje pro zpracovßnφ a zobrazenφ aktivnφ i pasivnφ typ matice.
ELEKTRONICK╔ INKOUSTY
Co se t²Φe technologiφ, kterΘ se nachßzejφ ve stadiu experiment∙, m∙₧eme jmenovat "elektronickΘ inkousty" (electronic-ink displays). Na rozdφl od vÜech d°φve uveden²ch technologiφ je technologie E-ink od poΦßtku orientovanß prßv∞ na mobilnφ za°φzenφ. Pro formovßnφ zobrazenφ se v displejφch E-ink, navr₧en²ch stejnojmennou americkou firmou, pou₧φvajφ miliony kladn∞ nabit²ch molekul ΦistΘ bφlΘ barvy a Φern²ch molekul se zßporn²m nßbojem, uzav°en²ch do mikroskopick²ch kapslφ. Vlivem elektrickΘho proudu se Φßstice p°φsluÜnΘ barvy v zßvislosti na sm∞ru elektrickΘho pole zvedajφ nahoru, anebo se snßÜejφ na dno kapsle, obarvujφ ji p°φsluÜnou barvou a tφm vytvß°ejφ na obrazovce pot°ebnΘ zobrazenφ.
Energetickß hospodßrnost je jednou ze zßkladnφch charakteristik displej∙ pro mobilnφ telefony. Proto₧e displeje E-ink pracujφ p°edevÜφm v odra₧enΘm sv∞tle, odpadß nutnost pou₧itφ vnit°nφho podsvφcenφ. Krom∞ toho se prvky elektronick²ch inkoust∙ vyznaΦujφ vysokou stabilitou a pro uchovßnφ zformovanΘho zobrazenφ nepot°ebujφ trvalΘ napßjenφ elektrick²m proudem. Obrßzek na displeji se m∙₧e uchovat po dobu n∞kolika hodin po odpojenφ napßjenφ. Spot°ebovanß energie E-ink zßvisφ pouze na frekvenci zm∞n obrßzk∙ a m∙₧e b²t n∞kolikasetkrßt ni₧Üφ ne₧ v p°φpad∞ LCD displej∙. Zobrazenφ na E-ink displeji vypadß ve skuteΦnosti jako na obyΦejnΘm listu papφru.
Pou₧itφ ji₧ prozkouman²ch metod pro hromadnou v²robu zjednoduÜuje technologick² proces a sni₧uje cenu koneΦnΘho v²robku. Jedin²m kamenem ·razu pro celou technologii E-ink je jen malß doba reakce Φßstic na elektrick² impulz, co₧ neumo₧nφ E-ink displej∙m zobrazit ani jednoduch² animovan² obrßzek. LCD displeje majφ tento parametr a₧ 5x lepÜφ, nemluv∞ ji₧ o OLED.
PRY╚ S MONOCHROMATICK▌M DISPLEJEM!
Podφl mobil∙ s barevn²mi displeji na trhu vzrostl z 16 % v roce 2002 na 38 % v roce 2003 a r∙st jejich v²roby byl 187 %. TakovΘ velkΘ Üφ°enφ "barvy" na mobilnφm trhu vyvolalo vznik p°φstroj∙ st°ednφ t°φdy s pom∞rn∞ kvalitnφm barevn²m zobrazenφm. Dnes vyjde dobr² model s displejem se 4096 barvami na 3000 a₧ 4000 korun. P°φstroj je zpravidla vybaven levn∞jÜφm displejem typu STN, jejich₧ podφl byl v roce 2003 65% z celkovΘho poΦtu vyroben²ch barevn²ch displej∙.
Bez ohledu na p°φchod nov²ch technologiφ budou objemy v²roby levn²ch STN displej∙ r∙st. Analytici p°edpovφdajφ takto ·sp∞Ünou budoucnost pasivnφm maticov²m displej∙m jeÜt∞ b∞hem nßsledujφcφch dvou let, potom je poptßvka po velmi kvalitnφch displejφch donutφ p°ejφt na vyÜÜφ technologie.
Artem Popov
DISPLEJE TELEFON┘ "V╔╚EK"
JEDEN DOBR▌, DVA DRAH╔
Do zvlßÜtnφ kategorie se dajφ vyΦlenit displeje tzv. vΘΦek. Zpravidla se v t∞chto modelech pou₧φvß zßkladnφ vnit°nφ displej a dopl≥kov² vn∞jÜφ (pro zobrazenφ aktußlnφho Φasu a ·daj∙ o p°φchozφm volßnφ v p°φpad∞ "sklapnutΘho" stavu). U model∙ st°ednφ t°φdy je vn∞jÜφ displej obvykle monochromatick², v lepÜφm p°φpad∞ je schopen zobrazit 256 barev. U dra₧Üφch p°φstroj∙ majφ oba displeje shodnΘ barevnΘ charakteristiky a pouze vn∞jÜφ displej je nepatrn∞ menÜφ.
Vybavenφ dv∞ma displeji jen nepatrn∞ zvyÜuje funkΦnost telefonu, zato ovÜem velmi trpφ takovΘ d∙le₧itΘ ukazatele, jako je spot°eba energie a rozm∞r. V²vojß°i spoleΦnosti Mitsubishi Electric p°edstavili displej, kter² je schopen zobrazovat informace ze dvou stran. Novinka se od b∞₧n²ch displej∙ s tekut²mi krystaly liÜφ p°φtomnostφ dvou pr∙hledn²ch blok∙ podsvφcenφ. Tyto bloky se nachßzejφ na obou stranßch panelu. Pro mo₧nost prohlφ₧et si na ka₧dΘ stran∞ displeje jinΘ zobrazenφ se na matici z tekut²ch krystal∙ p°ivßd∞jφ st°φdav∞ dva obrßzky s frekvencφ 120 Hz. V²m∞na zobrazenφ je provßzena v pot°ebnΘm okam₧iku st°φdav²m synchronnφm zapnutφm/vypnutφm ka₧dΘho podsvφcenφ, co₧ umo₧≥uje sledovat sprßvnΘ zobrazenφ na obou stranßch displeje.
