Все четко

Смотреть кино на большом экране, как в кинотеатре, но только у себя дома и при этом не пользоваться плоскогубцами, чтобы переключить канал, – для рядового советского человека такая перспектива была абсолютной фантастикой. Хотя уже в середине 80-х иностранная пресса писала, что вскоре на смену громоздким телевизорам с кинескопом придут абсолютно плоские жидкокристаллические экраны. Стокгольмская газета «Дагенс Нюхетер» сообщала, что японская компания «Мацусита» изготовила первый образец экрана на жидких кристаллах. Об этом технологическом чуде читатели узнали из № 47 (1376) от 14-20 ноября 1986 года.

Теплый, ламповый, похожий на ящик телевизор с электронно-лучевым кинескопом – это неизменный атрибут любого советского интерьера. Его заботливо накрывали вязаной салфеткой, на нем любила спать домашняя кошка (ну еще бы, кинескоп грелся не хуже батареи), а самые бесстрашные использовали телевизор в качестве полки под домашние растения. Но уже в 1986 газеты предрекли, что домашние телемонструозины уйдут в прошлое, а на смену им придут плоские экраны на жидких кристаллах.



Суть инновационной технологии состояла в том, что заключенные между двумя стеклянными пластинками в виде очень тонкого слоя густой жидкости молекулы кристаллов поляризовали проходящий сквозь них свет. А так как стеклянные пластинки тоже поляризуют свет, кристаллическая жидкость могла темнеть или светлеть в такт с подаваемым напряжением. Эта техника получила название «мультиплексная».

На одну из стеклянных пластинок, в которые заключен жидкий слой, наносится невидимый контур горизонтально расположенного проводника, а на другой стеклянной пластинке – соответствующий вертикально расположенный контур. Если подать на оба проводника напряжение, то в точках их пересечения слой жидких кристаллов потемнеет. Если же снять напряжение, то точки пересечения снова станут светлыми. Поэтому всю поверхность изображения из светлых и темных точек необходимо «освежать» много раз в секунду, по очереди подавая импульсы напряжения на все пересекающиеся проводники в нужных местах.

Недостаток мультиплексной техники заключалась в том, что кристалл реагировали слишком медленно – в итоге экран получался не слишком контрастным, что в свою очередь тормозило коммерциализацию технологии. Поэтому настоящим прорывом стало ее усовершенствование. Новые сегнетоэлектрические жидкие кристаллы не нуждались в том, чтобы их постоянно «освежать», и это дало контрастное и устойчивое изображение.

Суть еще одной многообещающей технологии, так называемой активной матрицы, заключается в том, чтобы сделать весь экран на жидких кристаллах своего рода интегрированным контуром с маленькими и прозрачными, как стекло, транзисторами для каждого элемента изображения. Они действуют как электровыключатели, фиксируя кристаллическую жидкость в определенном элементе изображения в зависимости от наличия или отсутствия напряжения. Результат такой же – отчетливое, контрастное изображение. В будущем экраны персональных компьютеров и телевизоров станут такими плоскими и тонкими, что их можно будет потерять среди разложенных на столе книг и бумаг.

Журналисты, возможно, и не подозревали, насколько точными окажутся их прогнозы. Телевизоры с кинескопом действительно стали экспонатами музея древностей, а телевизор с плоским жидкокристаллическим экраном можно даже найти в глухой сибирской деревне.

Причем жидкие кристаллы используются не только в телевизорах, но и смартфонах, мониторах, планшетах; даже умные часы способны показывать четкое и контрастное изображение. Конечно, когда эйфория и бурный восторг от появления революционных жидкокристаллических экранов поутихли, обнаружилось, что они неидеальны.

Одним из недостатков стал угол обзора. Из-за сложной структуры экрана, состоящей из множества слоев, пиксели видны только под определённым углом. Если смотреть на экран сбоку, качество изображения ухудшается.

Контрастность радовала глаз только поначалу. Из-за того, что белый цвет получается за счёт прохождения света через слои экрана, снижается яркость. Чёрный цвет, который создается благодаря перекрытию света, превращается в серый, поскольку материалы не идеально блокируют свет. В результате страдает общая контрастность изображения.

Ну и сами кристаллы оказались не слишком расторопны. Пикселям нужно время для изменения своего состояния, так как они состоят из молекул, которые медленно перемещаются внутри жидкости. Поэтому мгновенное изменение цвета невозможно, и это замедляет реакцию экрана на смену кадров.

Ученые пытаются решить эту проблему, изобретая все новые виды ЖК-экранов. Так появились LED-панели. Они основаны на той же технологии, но предлагают более чёткое и детальное изображение. В таких панелях используется светодиодная подсветка, которую можно разместить либо по краям экрана, либо равномерно по всей поверхности. LED телевизоры стоят дороже, чем обычные ЖК-модели, зато картинка у них лучше.

Еще одна разработка – OLED-экран. Главное его отличие от LED заключается в том, что экраны OLED не требуют отдельной подсветки, благодаря чему качество изображения выходит на ещё более высокий уровень.

Экраны эволюционируют не только в сторону улучшения изображения, но и тонкости. Так, например, недавно LG презентовала первый в мире прототип растягивающегося дисплея. Этот «коврик» можно скручивать, растягивать, скатать в трубочку или прилепить куда угодно – хоть на одежду, хоть на автомобиль. Такой экран, как и предрекали журналисты прошлого столетия, и правда легко потерять среди книг и бумаг.

---

Мария Седнева
Иллюстрация: использованы изображения из архива и Nate Grant