Новые высокотехнологичные материалы, появившиеся в последнее десятилетие, могут изменить наше представление о том, как должны выглядеть экраны. Производители смартфонов и планшетов уже работают над тем, чтобы встраивать в свои устройства гибкие или изогнутые экраны. Появление на рынке гибких дисплеев может уже в ближайшее время привести к революции в сфере дизайна мобильных устройств и компьютеров, а также другой электроники. Такие компании, как Samsung, LG и Nokia, активно занимаются разработкой дисплеев, которые могут изгибаться или скручиваться без потери своей функциональности.

История

В принципе, под понятием «гибкий дисплей» понимают экран, который может менять собственную форму. Однако это понятие является довольно расплывчатым, поскольку к этой категории можно отнести экраны, отличающиеся по уровню гибкости – начиная от небольшой деформации и заканчивая способностью скручиваться в небольшой рулон. Не стоит путать изогнутые дисплеи с гибкими, ведь такие панели просто обладают изогнутой формой и не способны деформироваться. Технология изготовления изогнутых дисплеев на самом деле ничем не отличается от производства обычных панелей, просто светодиоды устанавливаются не на ровное основание, а на изогнутое. Что касается гибких дисплеев, то их разработкой ученые и инженеры занимаются уже много лет. Однако до последнего момента публике демонстрировались лишь отдельные прототипы, удобство и функциональность которых было невозможно оценить на практике.

Началось все в 2008 году, когда компания Hewlett-Packard совместно с исследователями из университета Аризоны впервые представила прототип гибкого экрана. Он был основан на технологии самоцентрирующейся литографии. На изготовление этого прототипа было использовано на девяносто процентов меньше материалов, чем требовалось для производства ЖК-панели. Вдобавок, дисплей мог похвастаться низким энергопотреблением. Сам электронный экран отличался не только гибкостью, но и прочностью, и хорошей портативностью. Спустя два года в одном из тайваньских институтов был разработан гибкий дисплей для ридеров на базе технологии AMOLED. Параметры этого дисплея особенно не впечатляли. Во всяком случае, выгнуть дисплей в любом направлении можно было лишь на небольшое расстояние.

Для разработки таких экранов инженеры использовали как уже проверенные, так и относительно новые технологические решения. В конечном счете, гибкие дисплеи в зависимости от используемой технологии разделились на два основных вида. Дисплеи первого типа основаны на применении хорошо известных «электронных чернил». В то время как второй тип – это дисплеи на органических светодиодах (AMOLED и OLED-экраны). Как бы то ни было, в большинстве гибких экранов применяется пластиковая подложка. Впрочем, производители не исключают возможности использования в  будущем других материалов вроде металлической фольги.

Во второй половине 2011 года компания Nokia показала прототип устройства с гибким дисплеем. Управление таким устройством осуществлялось за счет изменения его формы. Когда экран сгибали на себя, изображение на нем увеличивалось. При изгибе в другую сторону, соответственно, уменьшалось. Правда, сфера использования подобного устройства на практике представлялась довольно размытой. В начале 2013 года Samsung, в свою очередь, представил целую линейку гибких экранов, получивших название Youm. Эти дисплеи были основаны на применении активной матрицы из органических диодов. Причем в конструкции дисплеев вместо стеклянного покрытия были использованы полимерные листы.

MorePhone. Human Media Lab
MorePhone. Human Media Lab

Через год в Канаде прошла выставка, которую целиком посвятили гибким экранам. На этой выставке канадская фирма Human Media Lab показала первый в мире гибкий смартфон, способный изменять свою форму. 2013 год ознаменовался целой серией интересных новинок в этом перспективном направлении.

Например, фирма Plastic Logic привезла на выставку CES прототип планшета с гибким 10,7-дюймовым экраном на основе «электронных чернил». Примечательно, что гибким являлся только сам дисплей, в то время как вся аппаратная платформа с процессором Intel Core i5 находилась где-то под столом. То есть дисплей был подключен к аппаратной части планшета с помощью шлейфа. Разработкой гибких экранов на «электронных чернилах» также активно занимается компания LG.

В конце 2013 года состоялось долгожданное событие – компания Samsung представила первый в мире смартфон, оборудованный вогнутым дисплеем. Новинка получила название Galaxy Round. Ключевая особенность устройства заключается в том, что экран здесь изогнут вокруг вертикальной оси, что должно сделать работу со смартфоном более удобной для пользователя. 5,7-дюймовый экран был выполнен по технологии AMOLED. Его вогнутая форма также позволила реализовать некоторые новые функции. Например, в режиме Bounce UX можно переключать музыкальные композиции путем нажатия на левую и правую часть дисплея.

Samsung Galaxy Round
Samsung Galaxy Round

Однако все же Galaxy Round – это не совсем гибкое устройство, а просто мобильный телефон с необычной, изогнутой формой. В нем применена гнущаяся пластиковая, а не стеклянная подложка. Кроме непривычной формы, в остальном гаджет мало чем отличается от других мобильных устройств своего поколения. Но это лишь первая ласточка, дальше, как считают многие эксперты, будет все интереснее, и новые смартфоны или КПК могут стать действительно гибкими.

Преимущества гибких экранов

Зачем вообще нужен гибкий дисплей? Экран, который может изгибаться и изменять свою форму, обладает существенными плюсами. Благодаря их уникальным возможностям можно оснастить любое устройство экраном, который будет превосходить размеры самого девайса (например, дисплей может сворачиваться в рулон). Это очень актуально для различных мобильных устройств – телефонов, планшетов, плееров. Плюс, гибкие экраны сразу же могут найти применение в качестве аксессуаров для одежды – для оснащения ими разнообразных электронных браслетов.

Другая положительная особенность гибких экранов – это высокая стойкость к повреждениям. Ведь при давлении на панель стандартного ЖК-дисплея, последний может просто разрушиться из-за хрупкой стеклянной подложки. В случае же с гибкими дисплеями этого можно избежать за счет подложки из пластика, способной деформироваться и предохранять панель от механических воздействий. Кроме того, нужно отметить, что немного изогнутые экраны более удобны для осуществления телефонных звонков, просмотра фотографий и видеороликов. Вдобавок, гибкие экраны могут быть тоньше и легче современных дисплеев, используемых в планшетах и смартфонах, поскольку обладают меньшим числом слоев.

Наибольшее развитие сегодня получили гибкие дисплеи на базе OLED или AMOLED-технологии, которые не нуждаются в подсветке. Тут предусматривается размещение формирующих картинку элементов на полимерной подложке. Причем если в обычной жидкокристаллической панели используется шесть слоев, то в гибком OLED-экране их насчитывается всего четыре – пленка TFT, органические диоды, пленка и поляризатор. В гибких экранах на основе органических диодов стекло заменяется слоями полиэтиленовой пленки, что и позволяет им изгибаться. За счет избавления от стеклянных пластин сама конструкция экрана получается более тонкой и прочной.

Такие ведущие производители, как LG или Samsung, уже активно включились в разработку и производство гибких дисплеев на базе органических диодов для установки их в смартфоны и КПК. Можно назвать следующие несомненные плюсы от применения гибкого дисплея в современных смартфонах:

— Прочность

Как мы уже подчеркивали, такие экраны за счет отсутствия стекла становятся более прочными. Гибкие панели изготавливаются с использованием пластика, что делает их не только более прочными и надежными, но и увеличивает портативность. Все это очень актуально для смартфонов. Гибкий дисплей, установленный в смартфоне, будет куда сложнее разбить или вывести из строя, чем обычный. Также не понадобится дополнительная защита в виде, например, стекла Gorilla Glass.

— Меньшие габариты и вес

Гибкие дисплеи могут обеспечить еще большую компактность и портативность различных мобильных девайсов. При их изготовлении используется меньшее число слоев, плюс более легкая пластиковая подложка. Благодаря этому смартфон с гибким OLED-экраном может быть легче и компактнее аналогичного девайса, оснащенного традиционной панелью. Освобождается свободное пространство, например, для размещения более крупного и мощного фотографического модуля, либо для более емкой батареи.

— Качество картинки

Технология создания гибких дисплеев предусматривает расположение органических диодов на самом верху «слоеного пирога». Здесь сами диоды излучают свет, и им не требуется какая-либо дополнительная подсветка. Гибкие OLED-экраны отличаются высокой яркостью и отличным качеством картинки.

— Отсутствие аппаратных кнопок

При использовании гибких дисплеев в смартфоне производители могут полностью убрать со своих устройств аппаратные кнопки. В данном случае различные кнопки управления, (включение/выключение или оперирование громкостью) будут являться частью самого дисплея. Причем у таких клавиш будет существенное преимущество – они не ломаются и не запаздывают в работе.

— Низкое энергопотребление 

Производители современных смартфонов и планшетов стремятся снизить энергопотребление своих устройств, при том что их аппаратные возможности все время растут. Гибкие дисплеи на органических диодах в этом плане являются хорошим подспорьем, ведь они потребляют гораздо меньше энергии по сравнению с существующими экранами. Экономия составляет примерно 40 процентов, что довольно таки прилично.

Но несмотря на все эти преимущества у гибких экранов, как и у любой новой технологии, есть свои недостатки. Все устройства с экранами, способными скручиваться или изменять свою форму, в принципе, находятся в группе повышенного риска. Особенно на первом этапе эксплуатации таких экранов, когда их работоспособность будет еще только проверяться миллионами потребителей по всему миру. Второй момент – использование гибких дисплеев, вероятно, потребует изменения программных оболочек для достижения приемлемого уровня комфорта. Это потребует времени, и все этапы разработки/улучшения программных оболочек пользователям придется ощутить на себе.

Пока смартфоны и планшеты с гибкими экранами не станут восприниматься как технологическая новинка, они будут стоить довольно дорого. Цена на подобные продукты по-прежнему остается высокой, что препятствует их широкому распространению. Однако теоретически стоимость устройств с гибкими дисплеями может быть даже ниже обычных, но для этого компаниям придется перейти на новые технологические линии производства, что также может стать проблемой. Впрочем, как мы видим, все эти проблемы решаемы и носят, главным образом, временный характер.

Перспективы

Появление на рынке гибких дисплеев может способствовать разработке новых устройств. Это может быть, например, скручивающаяся в рулон электронная газета, содержание которой постоянно обновляется. Или компактный смартфон с выдвижным огромным экраном. Гибкие дисплеи могут в самое ближайшее время найти применение в самых разнообразных устройствах, окружающих нас в повседневной жизни – плеерах, телевизорах, телефонах, электронных книгах и компьютерах. Могут быть созданы самые фантастические устройства вроде электронных обоев или браслетов с гибкими дисплеями по всему корпусу. Одним словом, возможности для дальнейшего использования таких дисплеев поистине безграничны.

Однако на сегодняшний момент пластичность и гибкость экранов не представляет для массового пользователя такой уж большой ценности, чтобы им захотелось купить то или иное устройство. Ведь на самом деле рядовому пользователю гибкий дисплей пока не особенно нужен, учитывая его высокую стоимость и отсутствие нормальной программной оболочки. Производители должны найти реальные аргументы, способные сделать такие экраны привлекательными и полезными в глазах пользователей. То есть устройства с гибкими дисплеями должны занять свою нишу или потеснить девайсы с обычными экранами. Это может случиться в самое ближайшее время, если ведущие производители представят новые устройства, в которых будут действительно воплощены все преимущества технологии гибких дисплеев.