Displej: otevřete okno do duše mobilu

Displeje tvoří součást mnohých zařízení, se kterými se denně setkáváme. V průběhu posledních let se zobrazovače změnily k nepoznání, jejich vývoj upaluje vpřed mílovými kroky a pravidelně se setkáváme s inovacemi. Primární funkce displeje však zůstává stále stejná – zobrazování informací. Je pomocníkem usnadňujícím život, bez displeje už si dnes život nedokážeme představit.

TIP: přečtěte si původní verzi článku ve Slovenštině

Velkým pokrokem za období posledních dvaceti let prošly také displeje mobilních telefonů. Od displejů převzatých z klasických kalkulaček tu dnes máme obrazovky schopné zobrazit milióny barev ve vysokém rozlišení.

Monochromatické displeje

Pionýři v oblasti mobilních telefonů využívali jednoduché displeje postavené na báze LED diod. Na začátku stačil jednořádkový displej, který byl schopný zobrazit pouze číslice. Stačilo to, vždyť šlo jen o vytočení telefonního čísla. Tak to bylo i u Motoroly DynaTAC 8800X, vůbec prvního mobilního telefonu.

 
Motorola DynaTAC byla na trh uvedena v roce 1984

Do světa mobilů pronikly LCD displeje (liquid crystal display, technologie postavená na bázi tekutých krystalů) a používají se dodnes. V principu fungují tak, že krystaly je možné ovládat vlivem elektromagnetického pole a světla, které přes ně prochází. Velmi jednoduše řečeno: máme dvě skleněné destičky, mezi nimi dvě elektrody a úplně ve středu jsou tekuté krystaly. Ve stavu klidu mají krystaly tvar spirály a displej je průhledný, když ale do příslušných diod přivedeme elektrický proud, krystaly se vyrovnají a odpovídající pixel ztmavne.

Spolu s příchodem sítí GSM se objevily složitější LCD displeje. Byli schopné zobrazit čísla, písmena a stavové ikony jako výdrž baterie, stav signálu atd. Hlavní nabídka těchto telefonů měla jednoduchý, přehledný a předem daný tvar. Dobrým příkladem je první „korunový“ telefon u nás, Ericsson GA 628 představený v roce 1995.

 
Ericsson GA 628

Čas grafiky

Zobrazovací možnosti displejů se neustále zlepšovaly, výrobci začali používat grafické displeje. Ty byly schopné zobrazit kromě alfanumerických znaků i jednodušší animovanou grafiku, SMS zprávu ve více řádcích naráz, wapové stránky a podobně.

V tomto případě je dobré si zavzpomínat na legendu od Nokie, model 5110. Telefon byl na trh uvedený v roce 1998 jako jeden z prvních modelů, které měly plně grafický displej. Rozlišení 84 × 48 bodů bylo tehdy špičkové. Informace o rozlišení se ale v těchto dobách neuváděly, výrobci i recenzenti používali údaje o počtu řádků. Například „displej je plně grafický a nabízí až pět řádků textu“. A co všechno se vešlo do jednoho řádku? Svého času jste si v katalogu na MobilManii mohli přečíst údaj o tom, kolik se do řádku vejde písmenek „i“ a prostorově výraznějších „m“.

 
Legenda jménem Nokia 5110

Ještě před příchodem barevných displejů se výrobci pokoušeli zlepšit jejich kvalitu pomocí zobrazení více odstínů šedé. Například displej přístroje Sony CMD J5 z roku 2000 byl schopný zobrazit čtyři stupně šedi při rozlišení 96 × 92 pixelů.

 
Sony CMD J5

Výhodou použití jednobarevných displejů byly nízké výrobní náklady, malá spotřeba energie, dobrá čitelnost i na přímém slunci a přehlednost. S tímto typem zobrazovacích jednotek však byly spojené i určité neduhy. Vytýkané jim bylo hlavně nízké rozlišení, slabé detaily a grafika, absence barev a nemožnost většího využití multimédií. S grafickými monochromatickými displeji se u nejlevnějších mobilů a jiných (nejen) kapesních zařízení setkáváme dodnes.

Povězte to barvou

V druhé polovině devadesátých let představili výrobci první telefony s barevnými displeji. Mobil přestal být jen nástrojem na telefonování či SMS, výrazně se rozšířily jeho multimediální schopnosti. V souvislosti s barevným displejem přibyly nové funkce jako podpora multimediálních zpráv MMS, fotoaparát/videokamera a mnoho dalších.

 
Prvním mobilním telefonem s barevným displejem byl Siemens S10 z roku 1997. Zobrazoval však pouze čtyři barvy a jejich praktické využití bylo minimální

Barevný základ

Barevné displeje mobilních telefonů nejčastěji využívají technologii CSTN, TFT nebo OLED. Zkratka CSTN je displej založený na pasivní technologii. V tomto případě je každý bod displeje v matici daný vodorovnou a svislou souřadnicí. K aktivaci příslušného pixelu dojde tak, že se aktivuje vodič v příslušném řádku a sloupci matice. Vlivem magnetického pole se krystaly otočí a bod se zobrazí. Barevnost displeje se dosahuje použitím barevných filtrů (RGB) umístěných na vrchní časti jednotlivých bodů.

Pasivní technologii používaná v prvních mobilních telefonech s barevným displejem, umožnila zobrazit pouze 256 barev. Dnes už však pomalu mizí i z levných mobilů. Prvním masově rozšířeným telefonem s barevným displejem byl i v našich končinách populární Ericsson T68m (později přejmenovaný na Sony Ericsson T68i).

 
Ericsson T68

Počet barev se postupně zvyšoval na 4 096 a u pasivních displejů se zastavil na čísle 65 tisíc. Výhodou pasivních displejů byla v začátcích výroby jejich nižší cena oproti TFT. Nevýhodou je hlavně pomalá odezva, pohybující se na úrovni 0,3 sekundy. Dále je to nižší kontrast, existence „duchů“ při rychle se měnícím obraze, slabé pozorovací úhly a nízká čitelnost na slunci.

LCD displej založený na technologii TFT (Thin Film Transistor) je jinak známý jako aktivní displej. V tomto případě se pro každý pixel využívá samostatná vrstva tranzistorů, které zabezpečí aktivaci příslušného bodu. TFT displej dosahuje rychlé odezvy a má ostrý obraz. Před časem byla hlavní nevýhodou jejich vysoká cena, to však už dnes neplatí. Tyto displeje jsou schopné zobrazit až 16 miliónů barev.

Podsvícení

Aby byl obraz dobře čitelný i v noci, potřebují displeje podsvícení. Obyčejně jde o soustavu LED diod umístěných pod displejem. Takové podsvícení (anglicky backlight) potřebují transmisivní, neboli propustné displeje. Výhodou je v tomto případě dobrá čitelnost za špatných světelných podmínek, která se naopak zhoršuje při prudkém slunečním světle. Velkou nevýhodou je vyšší náročnost na energii.

Druhým typem jsou reflexní displeje, které jsou podložené vrstvou odrážející vnější světlo. Ty si vedou skvěle na přímém slunci, za běžných světelných podmínek ale nejsou tak jasné jako displeje s podsvícením. Výhodou je nižší spotřeba energie. Tato technologie je však bez pomoci podsvícení pro moderní displeje nepoužitelná.

Na trhu jsou proto telefony s displejem kombinujícím obě výše popsané varianty. Znamená to, že displej má reflexní vrstvu i diodové podsvícení, říkáme mu transreflexní. Podsvícení displejů těch dražších mobilních telefonů je často řízené automatickým světelným senzorem, který se stará o optimální sílu podsvícení, což šetří energii.