Гибкие экраны своими руками

Компания Royole выпустила DIY-набор для создания смартфона с гибким экраном за $959

Гибкие экраны — это новая и невероятно модная технология, и каждая компания-производитель смартфонов старается выпустить своё гибкое устройство раньше других. Компания Royole, один из первых производителей гибких дисплеев в Китае, испытывает новый подход: набор для самостоятельного изготовления смартфона. В набор входит почти все что нужно: 7.8 дюймовый гибкий экран, такой же гибкий ёмкостный сенсор, материнская плата с камнем Qualcomm SDA660 и операционной системой Android 10 (обещают root-права из коробки), переходник HDMI — MIPI для подключения дисплея к компьютеру, соединительные шлейфы и еще несколько модулей расширения. Не хватает только аккумулятора. Все это упаковано в красивый алюминиевый чемоданчик с защитой от статического электричества.

Мануал на восьми страницах объясняет порядок подключения модулей друг к другу. Производитель советует при сгибании экрана прилагать усилия равномерно и не скручивать экран поперек платы управления. Прилагается видео с демонстрацией работы.

До этого в октябре 2019 года компания выпустила первый в мире планшет с гибким экраном и первой начала его продавать. Но особенности крепления мягкого экрана к жесткому корпусу устройства сделали планшет неудобным в использовании. Поэтому компания пошла на хитрый ход. Теперь пользователь сам решает, каким будет корпус. И, что интересно, комплект разработчика стоит дешевле, чем вторая модель складного планшета Flexpai2 — $959 против $987 при покупке из Китая.

Samsung презентовала свой гибкий планшет лишь несколько месяцев спустя, и пользователи, которым достались опытные образцы, сообщают о похожих проблемах. Что же не так с гибкими дисплеями? Несмотря на дополнительные защитные слои, гибкий экран — это довольно нежная и быстро изнашивающаяся деталь. Если прилагать слишком большое усилие на нажатие, то он может треснуть в месте сочленения корпуса смартфона. Он не любит контакта с острыми предметами. Как и все дисплеи с матрицей на основе тонкопленочных органических светодиодов OLED, он имеет низкую яркость и плохо читается на солнце.

Но есть и хорошие стороны. Обычный планшет по сравнению с телефоном слишком большой и его приходится носить в сумке. А складной телефон в раскрытом виде имеет почти те же размеры, что и планшет, и при этом его можно сложить пополам и он поместится в карман. Это преимущество может сделать складные телефоны популярными в будущем. К тому же теперь, с таким набором запчастей, вы сами можете экспериментировать с корпусом и придумать что-то совсем новое.

Источник

Гибкие экраны — как такое возможно

Содержание

Содержание

Гибкие экраны долгое время относились к тому особому виду инноваций, которые уже много лет существуют в виде концептов, но в серийные модели все никак не материализуются. И вот свершилось — в продажу поступили первые «сгибаемые» смартфоны от Samsung и Huawei. А значит, пришло время разобраться, как была реализована технология гибкого дисплея, какие проблемы преследовали разработчиков, и какие фишки им удалось предложить.

Кому это нужно

1. Прежде всего, конструкторы и маркетологи рассматривали гибкие экраны как возможность создавать устройства, которые можно раскладывать. Идея заключается в том, чтобы иметь в распоряжении компактный девайс, вмещающийся в карман, но при необходимости трансформировать его в устройство с вдвое большей диагональю экрана. Только представьте: легким движением руки смартфон превращается… смартфон превращается… превращается смартфон — в элегантный планшет!

Однако, ничего смешного. Все у них получилось!

2. Еще один возможный плюс — создание больших мультимедийных устройств с рулонным экраном, которые бы могли сворачиваться в и разматываться, что позволит экономить пространство и при этом «не портить» современный интерьер. Такое уже имеется и продается — рулонные телевизоры выпускает компания LG.

3. Очевидно, что нелинейная форма экрана может быть полезна при производстве каких-то «опоясывающих» изделий, типа браслетов-ремешков для ношения в виде смарт-часов на запястье. Либо для инсталляции дисплея в какие-то криволинейные конструкции, например, в торпеду автомобиля.

4. В качестве плюшки к гибкому девайсу (как бы по умолчанию) прилагается повышенная стойкость дисплея к ударам. Очевидно, что мягкий экран не должен разбиваться при падении, также он не должен ломаться/трескаться в кармане джинсов.

5. Если в гибком экране не используется стекло (а его там быть никак не может из-за известной жесткости этого материала), то в целом устройство должно стать существенно тоньше, а также заметно потерять в весе. И, теоретически, по этой же причине себестоимость гибкого дисплея должна получиться ниже.

Проблемы изготовления гибких экранов

Как водится, в бочке с медом всегда должна быть парочка ложек дегтя. Список проблем, обязательных к решению, оказался не таким уж и маленьким.

1. Допустим, сам экран удалось сделать гибким, и сам по себе он может спокойно работать, например, как фоторамка. Но как быть со сложными устройствами, в которых он покрывает всю площадь корпуса (смартфоны, планшеты)? Ведь невозможно изогнуть модуль камеры, динамик или чип с процессором и памятью. А еще пока не придумали гибких аккумуляторов, а они достаточно большие.

2. Гибкий экран не будет иметь в составе стекла, которое выполняет защитную и, если можно так выразиться, формообразующую/несущую функцию для размещения тонкопленочных транзисторов. Вместо него нужно использовать пленку для наружной защиты и гибкую полимерную подложку в качестве основы. Сразу возникает ряд вопросов: насколько надежно пленка защитит матрицу от механических повреждений, как быстро после многократных изгибов и переломов она получит повреждения и потеряет герметичность, получится ли нанести на нее практичное олеофобное покрытие, и как долго оно прослужит?

3. Разумеется, актуальной для гибких матриц является проблема уменьшения допустимого радиуса перегиба, а также увеличения количества циклов до появления так называемых «артефактов». Дело в том, что обычная относительно эластичная OLED-матрица даже при одном нормальном перегибе получает повреждения проводящих слоев и выходит из строя.

4. Также оказалось очень непросто сделать так, чтобы зона экрана, которая постоянно изгибается, в полной мере сохраняла свои способности тач-управления.

5. Если гаджет с гибким экраном будет иметь формфактор «раскладушки», то как добиться долговечности механических частей (петли, шарниры, шлейфы) в зоне перелома? Параллельно с этим нужно как-то реализовать надежный механизм фиксации устройства в разложенном и сложенном состоянии.

6. Раскладывающиеся смартфоны, выполненные с использованием такой технологии, будут иметь экран с примерно вдвое большей площадью. А это означает, что девайс будет потреблять больше энергии — придется бороться за повышение автономности.

Становление технологии

Фантасты мечтали о гибких экранах давно. Технологи работали над их разработкой десятилетиями, но постоянно упирались в необходимость использования стекла. Первые более-менее функциональные гибкие девайсы удалось изготовить с использованием технологии E-Ink. Электронная бумага примечательна тем, что внутри силиконового листа в капсулах с темным маслом находятся отрицательно заряженные светлые частицы. В зависимости от того, подается ли напряжение к конкретной капсуле-пикселю, пользователь будет видеть ее либо белой, либо черной — так и появляется характерного вида чёрно-белый текст/изображение.

Сначала на «электронных чернилах» делали читалки с использованием стеклянных подложек, потом научились ставить в качестве подложки пластик, это позволило создавать экраны в виде гибкого полимерного листа. Тогда появились разные девайсы с изогнутыми экранами, типа браслетов. Однако тягаться с обычными дисплеями электронная бумага не смогла — в первую очередь, из-за неприемлемо большого времени обновления экрана, что делает невозможным полноценное интерактивное использование девайсов на E-Ink.

Следующий шаг на пути к триумфу — развитие экранов с технологией OLED (organic light-emitting diode), AMOLED, PMOLED. Ключевыми стали две особенности дисплеев на органических светодиодах:

• Многослойную тонкопленочную структуру можно собирать с использованием гибких полимеров вместо стекла.
• Каждый светодиод подсвечивается отдельно, поэтому они могут нормально работать на изогнутой матрице.

Сначала в 2011 году, тогда еще подающая признаки жизни, фирма Nokia показала свой прототип эластичного смартфона Kinetic. Он мог не только изгибаться и скручиваться, но также управлялся посредством различных «телодвижений».

В 2013 свое первое веское слово сказала компания Samsung, когда представила гибкий дисплей YOUM. Он стал праобразом «фирменной» технологии FAMOLED (Flexible Active Matrix Organic Light Emitting Diode — гибкая активная матрица из органических светоизлучающих диодов), которая была применена в 2019 году в смартфоне Galaxy Fold.

Тогда разработчики южнокорейского концерна сделали эффектную мягкую фоторамку. А вот с перспективным смартфоном такого фурора не случилось. Максимум, что удалось создать на тот момент — это сформировать (и потом таки «застеклить») из гибкой OLED-матрицы изогнутый край экрана, который зашел на боковую кромку смартфона. Получилось красиво, плюс к тому же на эту боковину экрана бегущей строкой вывели текстовые сообщения — их можно было читать, даже не открывая смартфон в чехле-книжке.

Затем на несколько лет водрузилась относительная тишина. Гибкие экраны создать удалось, а вот сделать полноценно гибкий смартфон — тут конструкторы уперлись в неумолимые законы физики. Но рынок требует постоянного движения, поэтому что-то новенькое все-таки должно было увидеть свет.

2019. Складываемые смартфоны от Huawei и Samsung

Итак, стартовали продажи долгожданных моделей Samsung Galaxy Fold и Huawei Mate X. Что можно о них сказать? Первопроходцы! «Прикоснуться к будущему», «новая глава в истории мобильных технологий», «открыть невероятное» — все это, конечно, есть.

По факту перед нами девайсы, которые можно использовать одновременно как смартфоны и как планшеты. Устройство Galaxy Fold в раскрытом состоянии имеет диагональ AMOLED экрана 7,3 дюйма, а дисплей Mate X — 8 дюймов. Кстати, производители предупреждают, что посреди гибкого экрана могут просматриваться следы от складывания устройства — это нормальное явление для него.

Оба аппарата трудно назвать полноценно гибкими — они как раз именно складываемые, то есть состоят из двух половин, объединённых петлями-шарнирами с блокирующим механизмом. Инженеры провели работу над ошибками — после первых неудачных тестов конструкцию соединительного модуля усовершенствовали и теперь нам обещают до 200 000 плавных закрывании и открываний.

Разложенные экраны практически квадратной формы хорошо приспособили для работы в нескольких окнах с несколькими приложениями. Приложения легко и быстро трансформируются под уменьшенный экран при закрытии девайса.

Батарея в обоих устройствах реализована двойной (по одному аккумулятору расположили в каждой половинке «книжечки»), суммарная емкость составляет 4380 у Galaxy Fold и 4500 мАч у Mate X. В результате девайсы обеспечивают до 13 часов работы в Интернете (по Wi-Fi или LTE) и до 20 часов воспроизведения видео. Естественно, в них есть быстрая зарядка и ряд умных систем энергосбережения.

Что касается производительности, камер, связи, дизайна — тут, что называется, полный фарш. Большинство недостатков, которые были выявлены у сырых тестовых экземпляров, инженеры, вроде бы, исправили. Хотя сделать более-менее обоснованные выводы касательно надежности и практичности можно будет после некоторого времени использования серийных моделей обычными пользователями в реальных полевых условиях. Цена (более 2-ух тысяч долларов) на эти флагманы пока совсем не гуманная, но она обязательно просядет, когда немного пройдет ажиотаж, и компании-первооткрыватели хоть немного «отобьют» затраченные на разработку средства.

На данный момент сгибаемые смартфоны, фоторамки и рулонные телевизоры — выглядят апофеозом гибких экранов. Но вполне может быть, что это не предел, время покажет.

Источник

Светодиодный экран своими руками

Светодиодные экраны являются видеоэкранами. Светодиоды в них используются, как точки или пиксели. Светодиодная панель — это основная часть подобного экрана.

Их используют, как уличные магазинные вывески, большие билборды. Не так давно внедрили в общественном транспорте. Такие панели и табло светятся в темноте и рекламная информация видна далеко.

Риски

Вы сможете самостоятельно разобраться, как устроена светодиодная панель и сделать её своими руками. Будьте внимательны, если приобретёте не те детали, потом можете долго продавать их через интернет. Старайтесь сразу покупать нужные.

Если поручите сборку экрана не специалистам, они могут неправильно его собрать и после включения возникнет замыкание и сгорят дорогие детали. Несмотря на эти риски, шаг за шагом вы разберётесь, как устроена техника и сделаете самостоятельно. Если есть возможность, поручите сборку опытному электрику, который раньше делал подобные экраны, а если нет — приступайте самостоятельно.

Материалы и сборка

Для панели требуется матовое стекло. Если заботитесь о безопасности, приобретайте оргстекло. За таким экраном находятся светодиодные чипы.

Они располагаются по всему экрану равномерно. Работают они от самостоятельного источника питания. Его вы подключите позже.

До начала работы вы должны представить панель, о которую хотите сделать. Лучше всего нарисовать её от руки либо на компьютере. Нужно знать, какова его примерная площадь?

Любой размер округляйте до 1 квадратного дециметра. Зная площадь, мы сориентируемся, какой мощности будет наш экран. Поймёте насколько ярко он будет светиться.

Если нужен экран, от которого будет исходить приглушённый свет, то не требуется более 1 Ватт на кв. дециметр. Вы взяли цветное стекло? Для его подсветки требуется большая мощность, чем для прозрачного или матового.

Если планируете применять экран, как источник для освещения улицы, то запомните, 1 Ватт светодиод такой же, как 10 Ватт лампа накаливания. Например, в коридоре у вас мощность люстры 200 Ватт, тогда требуется диодных чипов для панели на 20 Ватт.

Приступайте к сборке. Главное, безопасно установить все необходимые чипы. Для их включения нужны блоки питания, работающие от напряжения в 220 Вт, но вы будьте внимательны и соблюдайте правила безопасности.

Напряжение, под которым находится светодиод для вас не опасно, но если произойдёт замыкания, выйдут из строя довольно дорогие элементы и вам придётся приобретать в специальном магазине новые комплектующие. Чаще всего светодиодные чипы располагают равномерно в любой последовательности по площади экрана.

Скрепляем экран и готовую плату с произвольно расположенными чипами. Чтобы панель «ожила», нужен источник питания или драйвер. Он небольшой и его можно расположить, при сборке, как в корпусе, так и в отдельном блоке за экраном.

Ещё понадобится шуруповёрт, шурупы для крепления, сантиметр и другие материалы. Чтобы иметь полное представление о сборке, посмотрите видеоролики на «Ютубе». Там пошагово рассказывают, как оптимально быстро и качественно сделать сборку.

Где купить запчасти?

Драйверы и светодиодные чипы приобретайте в магазине, продающем технику и комплектующие. Можно посмотреть ассортимент в интернет-магазинах, выбрать нужные детали и заказать доставку на дом. Сейчас есть масса возможностей и комплектующие на любой кошелёк.

Некоторые умельцы собирают конструкцию из деталей по минимальной стоимости. Кто-то заказывает более дорогостоящие комплектующие. Если собираетесь сделать своими руками подобный экран, не спешите, складывайте комплектующие внимательно. В магазине продавец-консультант подскажет вам, какие детали более надёжные, долговечные и лучше подойдут для экрана вашей площади.

Собирать самостоятельно или покупать готовый?

Любой светодиодный экран состоит из модулей. Благодаря этому, вы можете сделать его любого, задуманного размера. Собирать своими руками или приобретать готовый? Заводской сборки довольно дорогой. И у него есть свои недостатки:

Производители часто завышают его показатели, в рекламе говорят, что он бесперебойно может работать от 50 до 100 тыс. часов. На самом деле со временем он может местами потерять яркость изображения. Светодиоды садятся иногда на 50% и на изображении появляются цветные пятна.

Изготовление экранов идёт партиями и в каждой есть доля брака. Если вам попадётся такой, то довольно скоро вы заметите недостатки в его работе. Конечно, он будет несколько лет на гарантии и починить не механические поломки можно будет бесплатно, но если соберёте экран лично, будете уверены в качестве комплектующих. Бывает, что производитель знает о бракованной партии, но чтобы не потерять прибыль, сдаёт её на реализацию в магазины или сразу продаёт по полной стоимости.

Если решите покупать заводской сборки, вы должны быть осведомлены, каких марок товар более качественный. Можете покупать продукцию известных марок. Китайцы научились производить недорогую, с отличными эксплуатационными качествами продукцию.

С другой стороны для сборки экранов или строк своими руками не требуется отдельное помещение. Это вы можете осуществить дома и значительно сэкономите. Главное, следовать рекомендациям, ничего не напутать.

Если Вы сомневаетесь что Вам по силам грамотно собрать светодиодный экран, например как часть медиафасада, то Вы все же всегда можете купить готовый от производителя по доступной цене с доставкой по России. Или же взять светодиодный экран в аренду.

Источник