12.11.2021
Homo Science
733

Гибкие экраны: от электронной бумаги к органическим светодиодам

4.3

Гаджеты с гибкими экранами уже сейчас можно найти в продаже за баснословные деньги. Сейчас их еще очень сложно сделать. Почему? Рассказываем, чем они отличаются от обычных экранов, из чего делаются и для чего нужны.

Гибкие экраны: от электронной бумаги к органическим светодиодам / ©homo-science.ru

Первые экраны, похожие по своим свойствам на бумагу, появились еще в 1970-х годах. Пионером была компания Xerox, которая в то время разрабатывала технологию лазерной печати. В лазерном принтере электрический заряд заставляет частицы тонера выстраиваться на бумаге в нужных местах. Похожий принцип инженеры использовали для создания электронной бумаги Gyricon.

Роль тонера выполняли миниатюрные шарики — их понадобилось четверть миллиона. Каждый шарик был окрашен наполовину в белый, наполовину в черный цвет. Прикладывая к разным участкам листа разный заряд, можно было заставить шарики повернуться нужной стороной. Так получалось изображение. Оно сохранялось до тех пор, пока к нему не прикладывали противоположный заряд. Наследники этой технологии — сегодняшние электронные книги.

©homo-science.ru

У «бумажных» экранов по сравнению с обычными был ряд существенных недостатков. Во-первых, они могли отображать только монохромную цветовую гамму: белый, черный и оттенки серого. Во-вторых, они не могли обеспечить нужное разрешение. В-третьих, обновлялись очень медленно: этот недостаток знаком каждому, кто хоть раз пользовался “ридером”. Дисплеи обычных компьютеров формируют картинку иначе.

Они не поворачивают цветные шарики, а меняют поляризацию специальных кристаллов. Световой луч, проходя через них, определенным образом подсвечивает цветные точки — пиксели. Но для работы такого экрана нужно, чтобы подсветка была расположена определенным образом, а слои кристаллов и соответствующих им пикселей — на плоскости друг над другом.

Экран LCD-дисплея — увеличение / ©homo-science.ru

В конце 1980-х годов ученые из лаборатории Eastman Kodak представили новое органическое вещество, которое хорошо светилось, если через него провести электрический ток. Их открытие положило начало современной технологии OLED — Organic Light Emitting Diod (органические светоизлучающие диоды).

Оказалось, что если из такого вещества изготовить пленки, то они могут выполнять роль экрана. Причем каждый пиксель в этом случае будет светиться отдельно, если подать на него ток. Это снимало главную проблему — необходимость во внешнем источнике света. Потом инженеры придумали закрепить светодиоды не на стеклянной, а на пластиковой подложке. Ведь если диод светится сам, ему не нужно находиться в строго определенном положении к лампе.

OLED-дисплей (слева) рядом с жидкокристаллическим (справа) / ©homo-science.ru

Создать гнущийся экран — только полдела. Сегодня производителям важно понять, как внедрить его в устройство. Экраны способны гнуться уже не первый год. Главная проблема — в эксплуатации. Например, органический материал очень чувствителен к воде и холоду — а значит, нужно особое покрытие. Нужно сделать гибкими и другие части, такие как аккумуляторы: примеры уже есть, но они уступают традиционным в способности держать заряд.

К тому же пленки в OLED-дисплеях очень тонкие, и постоянное сгибание и разгибание может их повредить. Это особенно критично, если делать эффектные гибкие смартфоны в форме браслетов или «книжек». Компании пытаются решить эти проблемы по-разному — например, с помощью материалов, способных «залечивать» повреждения. Но на обкатку этих технологий уйдет еще не один год.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Homo Science – просветительский проект, созданный Госкорпорацией «Росатом» специально для молодежи на Интернет-площадке homo-science.ru. Его адресаты – все, кто только начинает думать и мечтать, и те, кто не собирается прекращать этим заниматься. Цель проекта – донести академические знания из самых разных областей науки до молодой аудитории. Homo Science предоставляет медиаплощадку для блогеров-популяризаторов науки и ученых, которые готовы объяснить научные процессы понятным и доступным языком.
Вчера, 11:11
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

11 часов назад
Илья Ведмеденко

В конце 2021 года российским ВКС передали два новых Су-57. О поставке первого серийного истребителя пятого поколения сообщили в 2020-м.

Позавчера, 21:12
Илья Ведмеденко

Российские специалисты обратили внимание на возможные технические трудности, связанные с модулем «Поиск» Международной космической станции. Ранее в NASA намекнули на изоляцию российского модуля «Звезда».

Вчера, 11:11
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

17 января
Сергей Васильев

Новые измерения свойств минерала из глубоких слоев мантии показали, что ядро планеты теряет тепло в полтора раза активнее, чем полагали до сих пор.

17 января
Илья Ведмеденко

Перспективный российский многоцелевой самолет «Байкал» оторвался от земли. Первый полноценный полет машина должна выполнить до конца января.

26.12.2021
Александр Березин

Российская тяжелая ракета имеет все шансы взлететь после Starship, хотя ее начали создавать на 20 лет раньше, да и по параметрам она радикально уступает детищу Илона Маска. Попробуем разобраться, почему любая попытка создать классическую ракету в наши дни — пустая трата времени и средств. А заодно дать ответ на вопрос, какую космическую ракету на самом деле стоит создавать России.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

Вчера, 11:11
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: