This website uses cookies. By using the site you are agreeing to our Privacy Policy.

Беларусь

От ЭЛТ до ЖК-дисплеев — пленка сделала это возможным!

Еще не так давно, в телевизорах и компьютерных дисплеях применялись громоздкие и тяжелые электронно-лучевые трубки (ЭЛТ) для создания изображения. Однако сегодня мы используем более тонкие и лёгкие ЖК-экраны (LCD), которые делают телевизоры и компьютеры гораздо более привлекательными и удобными атрибутами повседневной жизни.

Впрочем, и ЖК-дисплеи были значительно усовершенствованы за последние годы. В отличие от крошечных, монохромных ЖК-дисплеев прошлого, современные ЖК-дисплеи стали огромными и цветными плоскими панелями, позволяющими наслаждаться любыми видами контента. Но знаете ли вы, что в основе этой инновации лежит разработанная и изготовленная компанией Fujifilm пленка. Тонколистовая пленка WV обеспечивает широкий угол обзора, превнося разнообразие в нашу жизнь как в офисе, так и дома, по всему миру.

Решение наибольшей проблемы ЖК-дисплеев

Уже в 70-х годах технология ЖК-дисплеев активно применялась в карманных калькуляторах и наручных часах, и только во второй половине 90-х годов, она стала использоваться для компьютерных дисплеев. При создании этих более совершенных цветных дисплеев, пришлось преодолеть различные технические проблемы для улучшения качества изображения и уменьшения времени отклика. Кроме того, пришлось снизить себестоимость производства, чтобы сделать продукцию более доступной для покупателей.

Тогда лучшим типом ЖК-дисплеев, который отвечал технологическим и экономическим требованиям момента, стал ЖК-дисплей с матрицей TN. * И все же у дисплеев с матрицей TN был существенный недостаток: если смотреть на экран не прямо, а под углом, цвета и уровень яркости изображения меняется. Эта проблема делала матрицы TN непригодными для использование в больших дисплеях, но вовремя подоспела технологическая инновация компании Fujifilm: пленка WV.

Каждый пиксель ЖК-матрицы состоит из молекул жидких кристаллов и служит для передачи и блокировки света, который проходит через него к зрителю. Если смотреть на ЖК-дисплей со стороны, сверху или снизу, то, благодаря своим свойствам, молекулы жидких кристаллов блокируют проходящий через них свет, изменяя тем самым цвет и уровень яркости изображения. Пленка WV оптически компенсирует черное состояние молекул жидких кристаллов, которые ориентированы в разных направлениях внутри слоя пикселей из жидких кристаллов, чтобы предотвратить утечку света. При просмотре ЖК-дисплея с пленкой WV под любым углом, черный цвет получается действительно черным.

Благодаря своей высокой эффективности без изменения существующих процессов производства ЖК-дисплеев, пленка WV используется почти во всех производимых в мире матрицах TN ЖК-панелей. И действительно, с большой долей вероятности, дисплей компьютера, на котором вы сейчас смотрите этот сайт, содержит пленку WV компании Fujifilm.

* В те времена, единственным коммерчески реализуемым ЖК-дисплеем, в котором используется активная матрица, управляемая тонкоплёночными транзисторами (TFT), был ЖК-дисплей с матрицей TN. Так как активно-матричная структура осуществляет контроль каждого пикселя с помощью специального транзистора, который включает или выключает напряжение, то она значительно превосходит по качеству изображения и времени отклика пассивно-матричные структуры. Более того, так как каждый пиксель может быть включен или выключен, активно-матричная структура хорошо работает при отображении цифровых сигналов.

Эта оригинальная идея появилась из простой мысли

В 1990-х годах производители ЖК-дисплеев искали способ решить проблему ограниченного угла обзора матриц TN. Все их исследования были направлены, в основном, на попытки изменить сами молекулы жидких кристаллов, но любые изменения, в конечном итоге, уменьшали коэффициент пропускания света ЖК-ячейкой, что приводило к тому же недостатку, который они пытались устранить.

Случилось так, что и у Fujifilm была собственная проблема, которую необходимо было решить. В то время, ЖК-дисплеи с матрицей скрученных нематических элементов (STN) были основным типом ЖК-дисплеев на рынке. Fujifilm поставлял производителям материалы для использования в матрицах STN ЖК-дисплеев, но рынок стал более конкурентным, а продажи компании Fujifilm в этом сегменте снижались. Команда Fujifilm, ведущая научно-исследовательскую деятельность в данном сегменте рынка, столкнулась с жестким выбором: расформировать команду или разработать новый революционный продукт. Как и следовало ожидать от научной команды Fujifilm, она приняла вызов. Пятеро молодых ученых, в возрасте от двадцати до тридцати лет или чуть больше, еще не привыкли к поражениям, но и не захотели терпеть поражение в первый же раз.

Отличное качество изображения ЖК-дисплеев с многообещающей технологией TN, которая была намного лучше технологии STN, привлекло внимание команды и воодушевило ее на решение проблемы. Летом 1993 года команда начала исследования в области методов оптической компенсации угла обзора матрицы TN ЖК-дисплея. Они следовали только одному правилу: думать ясно и просто. В результате, на них снизошло озарение и они поняли, как разработать пленку, которая бы могла оптически компенсировать молекулы жидких кристаллов, ориентированных в разных направлениях внутри слоя пикселей из жидких кристаллов. Простая и четкая мысль привела их к весьма рациональному решению с потенциальными возможностями, но у них, по-прежнему, не было ни малейшего представления о том, какой материал помог бы добиться желаемого эффекта.

Дискотические ЖК: нестандартное достижение

Зимой 1993 года один из членов команды обнаружил особенно интересную научно-исследовательскую работу, в которой были описаны химические соединения с дискотической формой молекул. Это была именно та форма, которую искали ученые, так как она позволяла наиболее эффективно компенсировать шарообразную, близкую к дынеобразному мячу для регби, форму молекул ЖК. Команда сразу же начала экспериментировать с соединениями и с дискотической формой молекул, располагая их по диагонали на пленке. Дискотические соединения никогда прежде не использовались в коммерческих продуктах, но команда экспериментировала с различными подходами, чтобы в конце концов обнаружить эффективный способ выравнивания молекул. Пленка имела еще одну особенность, которая сделала ее еще более необычной: Молекулы демонстрировали гибридную ориентацию, благодаря чему они непрерывно меняли угол по отношению к пленочной подложке при их взаимодействии с воздухом. Размещение листов поляризационной пленки как с внешней, так и с внутренней стороны ЖК-панели, позволяет зрителям наслаждаться прекрасным изображением независимо от угла обзора. Давняя проблема ограниченного угла обзора матриц TN в ЖК-дисплеях была решена в одно мгновение, дав жизнь новой революционной пленке.

Компания Fujifilm вскоре начала поставки пленочного фильтра WV, - так был назван новый продукт, - производителями ЖК-панелей, с которыми она уже имела партнерские отношения. В 1995 году, небольшой ЖК-телевизор с пленочным фильтром WV был представлен на рынке. Когда мировые производители ЖК-дисплеев увидели, что простота применения пленки дает возможность поднять производительность на исключительно высокий уровень, то они сразу же начали внедрять это новшество. Со временем ЖК-дисплеи с матрицей TN, применяющие пленочный фильтр WV, способствовали дальнейшей популяризации персональных компьютеров и развитию цифрового телевещания. Кроме того, они помогли ускорить исчезновение электронно-лучевой трубки, технологии, которая доминировала с середины 20-го века до начала 21-го.

Тонкая пленка, имеющая важное значение

Технологии никогда не останавливают своего развития, и с момента появления пленочного фильтра WV появились новые виды ЖК-дисплеев, в том числе с технологиями вертикального выравнивания (VA) и планарной ориентации (IPS). Начиная с 2000 года, эти нововведения способствовали дальнейшему повышению эффективности цифровых дисплеев, оказали влияние на внедрение смартфонов и планшетов, а также помогли сделать лучше жизнь людей во всем мире. Технология TN для ЖК-дисплеев и пленочный фильтр WV стали фундаментальными технологиями, которые помогли претворить инновации в жизнь, и Fujifilm гордится тем, что играет ключевую роль в вызванных ими изменениях, которые внесли столь полезный вклад в общество.

Другие разделы: