Что, если бы ЖК-дисплеи так и не изобрели

Фантазии об альтернативной реальности — с громоздкими ноутбуками, «плавающими» интерфейсами и счастливыми киберспортсменами.

Материал подготовлен при поддержке HP

Что, если бы кофеин оказался под запретом? Или рабочий день длился 10 часов, но с 4 выходными? А если бы все программы писались на кириллице? Эксперты из разных областей фантазируют об альтернативном устройстве привычных вещей.

В этот раз Алексей Бутырин — научный консультант по информационным технологиям Политехнического музея Москвы — рассуждает о том, как бы развивались дисплеи, если бы жидкие кристаллы не были открыты.

Мы редко задумываемся над этим, но вообще-то большую часть дня мы проводим, глядя на дисплеи. И речь не только о смартфонах и компьютерах. Электронные часы, торговые автоматы, «умная» бытовая техника — все они тоже оснащены дисплеями. В современном городе вообще трудно найти место, где в поле зрения не попадал бы рекламный экран или информационное табло. Причём все они работают по разным физическим принципам.

Самый распространённый на сегодня тип дисплеев — жидкокристаллические (LCD). Именно они используются в большинстве ноутбуков и настольных компьютеров. Внутри этого большого класса дисплеев соперничают несколько технологий.

Исторически первыми появились матрицы типа TN. Их преимущества — доступная цена и малое время отклика, что может быть важно, например, для динамичных компьютерных игр. Среди недостатков — низкая контрастность и небольшие углы обзора. Если смотреть на такой дисплей не под прямым углом, цвета сильно искажаются. В устройствах более высокого класса используются матрицы типа IPS, где нет этих изъянов.

Промежуточное положение занимают VA-матрицы — они лучше, чем TN, передают оттенки и имеют более высокую контрастность, но при этом проигрывают IPS-аналогам по углам обзора и качеству деталей в тенях.

В верхнем ценовом сегменте используется принципиально иная технология — OLED. В отличие от ЖК-матриц, которым требуется внешняя подсветка, каждый пиксель OLED-дисплея излучает свет сам. По контрастности, яркости и углам обзора OLED-дисплеи превосходят ЖК, но и стоят в 2–3 раза дороже.

Жидкие кристаллы были открыты ещё в 1888 году австрийским химиком Фридрихом Рейнитцером. А в 1927 году советский учёный Всеволод Фредерикс обнаружил, что под воздействием электрического поля они могут менять конфигурацию. Это влияет на их способность пропускать поляризованный свет. Но тогда этот эффект не нашёл практического применения.

Первые ЖК-дисплеи стали появляться лишь в начале 1970-х. У них ещё не было матрицы из пикселей, на которую можно вывести любую картинку, — они могли показывать лишь определённый набор готовых изображений. Сегодня такие дисплеи можно встретить в электронных часах, калькуляторах, цифровых термометрах.

В компьютерной технике всю вторую половину XX века господствовали электронно-лучевые экраны. Это и неудивительно: к тому моменту технология была уже хорошо отработана в телевизорах (собственно, первые компьютерные мониторы и являлись телевизорами).

ЭЛТ-мониторы обеспечивали полноцветное изображение, хорошие углы обзора, высокую частоту смены кадров, большое разрешение — всё то, чем ранние ЖК-экраны похвастать не могли.

При этом ЖК-матрицы всё это время совершенствовались. Даже несмотря на то, что ранние жидкокристаллические мониторы выдавали нормальную картинку только при взгляде под прямым углом, а плавные градиенты могли выглядеть на них ступенчатыми, — отсутствие мерцания, чёткость изображения, а главное, компактность быстро вывели их в лидеры.

У жидких кристаллов есть технология-побратим с очень похожей судьбой — светодиоды. Они тоже были открыты более ста лет назад, тоже исследовались в СССР в 20-е годы и тоже не находили практического применения до 70-х.

Но если бы жидкие кристаллы не были открыты, наверняка развитию светодиодов уделялось бы больше внимания, и дисплеи, подобные современным OLED, могли бы появиться раньше.

Ещё одна альтернативная технология — это газоразрядные, или, иначе, плазменные дисплеи. Многие знают их по плазменным телевизорам, которые окончательно ушли с рынка где-то пять лет назад. В своё время они были настолько популярны, что многие до сих пор называют любой большой экран «плазмой».

Первые газоразрядные дисплеи появились ещё в 1964 году, а их коммерческое распространение началось в 70-х. Они были монохромными — но не чёрно-белыми, а чёрно-оранжевыми, потому что в них использовался неон. Такой дисплей стоял, например, в советском компьютере «Курсор».

Был и более экзотический вариант — электролюминесцентные дисплеи. Такие использовались в первых ноутбуках — Grid Compass, но дальнейшего распространения в компьютерной технике они не получили. Зато их яркость, долговечность и неприхотливость оказались к месту в промышленности.

Если бы ЖК-дисплеев не существовало, вероятнее всего, последние лет двадцать мы бы пользовались плазменными. Особенности этой технологии делают затруднительным создание пикселей меньше 0,5 мм, поэтому плазменные мониторы были бы крупнее, чем жидкокристаллические. Чтобы картинка не распадалась на отдельные пиксели, такие мониторы нужно было бы ставить на расстоянии хотя бы 70 см от пользователя.

Кроме того, на ионизацию газовых ячеек требуется довольно много энергии. Это грозит не только ростом счетов за электричество, но и проблемами с использованием таких экранов в мобильных устройствах.

А вот для игр и просмотра фильмов в домашних условиях такие экраны, возможно, подходили бы даже лучше, чем жидкокристаллические. Здесь практически ничего додумывать не нужно — достаточно смахнуть пыль с рекламных проспектов 10–15 летней давности, которые описывали преимущества «плазмы» перед ЖК. Глубокий чёрный цвет, минимальное время отклика, отличная цветопередача, высокая частота обновления, большие углы обзора — по этим показателям ЖК-дисплеи лишь не так давно смогли приблизиться к плазменным.

Один из существенных минусов плазменной панели — склонность к выгоранию. Люминофор — вещество, благодаря которому пиксели могут излучать разные цвета под воздействием ультрафиолета — сравнительно недолговечен. Те, у кого были плазменные телевизоры, помнят, как на них «отпечатывались» логотипы телеканалов и прочие статичные элементы.

Не исключено, что изменились бы и сами графические интерфейсы компьютеров: они могли бы стать «плавающими», то есть на экране не было бы элементов, которые всё время остаются на одном месте. Также, скорее всего, стали бы более популярными тёмные темы оформления, поскольку энергопотребление газоразрядного дисплея напрямую зависит от яркости изображения.

В новом ноутбуке-трансформере HP Envy x360 13 использованы все передовые технологии, доступные в производстве ЖК-дисплеев. Его сенсорный экран оснащён 13,3-дюймовой IPS-матрицей с разрешением Full HD, имеет широкий угол обзора (178 градусов), обладает высокой цветопередачей, а также поддерживает технологию AMD FreeSync, позволяющую достичь более плавной смены кадров.

И это ещё не всё: глянцевая поверхность экрана устойчива к царапинам и имеет жироотталкивающее покрытие, а сенсор позволяет одновременно работать с пером и стилусом. Также HP Envy x360 13 имеет крепление с углом поворота 360 градусов, что позволяет одним движением превратить ноутбук в планшет. Добавляем сюда процессор AMD Ryzen 400, графический адаптер AMD Radeon Vega 8 и аккумулятор, способный поддерживать автономность в течение 11 часов, — и получаем компактный и универсальный инструмент для работы, творчества, игр и развлечений.