Дисплей интерферометрического модулятора
Дисплей интерферометрического модулятора ( IMOD , торговая марка mirasol ) [1] — это технология, используемая в электронных визуальных дисплеях , которая может создавать различные цвета за счет интерференции отраженного света. Цвет выбирается с помощью электрически переключаемого модулятора света, содержащего микроскопическую полость , которая включается и выключается с помощью драйвера, интегральных схем аналогичных тем, которые используются для управления жидкокристаллическими дисплеями (ЖК-дисплеями). плоский дисплей на основе IMOD Отражающий включает в себя сотни тысяч отдельных элементов IMOD, каждый из которых представляет собой устройство на основе микроэлектромеханических систем (MEMS).
В одном состоянии субпиксель IMOD поглощает падающий свет и кажется зрителю черным. Во втором состоянии он отражает свет определенной длины волны, используя эффект дифракционной решетки . [2] Когда дисплей IMOD не адресован, он потребляет очень мало энергии. В отличие от обычных с задней подсветкой жидкокристаллических дисплеев , он хорошо виден при ярком окружающем освещении, например солнечном. Прототипы IMOD по состоянию на середину 2010 года могли излучать 15 кадров в секунду (fps), [3] а в ноябре 2011 года Qualcomm продемонстрировала еще один прототип, достигающий скорости 30 кадров в секунду, подходящий для воспроизведения видео. Умные часы Qualcomm Toq оснащены этим дисплеем с частотой 40 кадров в секунду. [4]
Экраны Mirasol могли воспроизводить видео только с частотой 60 Гц, но это быстро разряжало батарею. Устройства, использующие экран, имеют цвета, которые выглядят размытыми, поэтому технология никогда не получила широкой поддержки.
Принцип работы
[ редактировать ]Основными элементами дисплея на основе IMOD являются микроскопические устройства, которые действуют по существу как зеркала, которые можно включать и выключать по отдельности. Каждый из этих элементов отражает только одну определенную длину волны света, например определенный оттенок красного, зеленого или синего, когда он включен, и поглощает свет (кажется черным), когда он выключен. [2] Элементы организованы в прямоугольный массив для создания экрана дисплея.
Массив элементов, которые при включении отражают один и тот же цвет, создает монохроматическое изображение, например черный и красный (в этом примере используются элементы IMOD, которые отражают красный свет при включении). Поскольку каждый элемент отражает только определенное количество света, группирование нескольких элементов одного цвета в качестве субпикселей позволяет получить разные уровни яркости пикселя в зависимости от того, сколько элементов отражают в определенный момент времени.
Несколько цветных дисплеев создаются с использованием субпикселей , каждый из которых предназначен для отражения определенного цвета. Несколько элементов каждого цвета обычно используются как для получения большего количества комбинаций отображаемого цвета (путем смешивания отраженных цветов), так и для балансировки общей яркости пикселя.
Поскольку элементы используют энергию только для переключения между состояниями включения и выключения (не требуется никакой энергии для отражения или поглощения света, попадающего на дисплей, когда элемент либо отражает, либо поглощает), дисплеи на основе IMOD потенциально потребляют гораздо меньше энергии, чем дисплеи, генерирующие света и/или нуждаются в постоянной мощности для поддержания пикселей в определенном состоянии. Будучи отражающими дисплеями, они требуют внешнего источника света (например, дневного света или лампы), чтобы их можно было читать, точно так же, как бумага или другие электронной бумаги технологии .
Подробности
[ редактировать ]Пиксель в дисплее на основе IMOD состоит из одного или нескольких субпикселей, которые представляют собой отдельные микроскопические интерферометрические полости, аналогичные по работе интерферометрам Фабри – Перо (эталоны). В то время как простой эталон состоит из двух полупосеребренных зеркал, IMOD содержит отражающую мембрану, которая может перемещаться относительно стопки полупрозрачных тонких пленок. [5] Внутри этой полости имеется воздушный зазор, IMOD ведет себя как оптически резонансная структура, отраженный цвет которой определяется размером воздушного зазора. Приложение напряжения к IMOD создает электростатические силы, которые приводят мембрану в контакт со стопкой тонких пленок. Когда это происходит, поведение IMOD меняется на поведение наведенного поглотителя. В результате почти весь падающий свет поглощается и никакие цвета не отражаются. Именно эта двоичная операция является основой применения IMOD в отражающих плоских дисплеях. Поскольку дисплей использует свет от окружающих источников, яркость дисплея увеличивается при высоких температурах окружающей среды (например, при солнечном свете). Напротив, ЖК-дисплей с задней подсветкой страдает от падающего света.
Для практического отображения цветовой модели RGB (RGB) один пиксель RGB состоит из нескольких субпикселей, поскольку яркость монохроматического пикселя не регулируется. Монохроматический . массив субпикселей представляет разные уровни яркости для каждого цвета, и для каждого пикселя существует три таких массива: красный, зеленый и синий [6]
Разработка
[ редактировать ]Технология IMOD была изобретена Марком Майлзом. [2] [7] исследователь МЭМС, основатель Etalon, Inc. и (соучредитель) Iridigm Display Corporation. [7] Qualcomm взяла на себя разработку этой технологии после приобретения Iridigm в 2004 году. [2] [8] и впоследствии основала Qualcomm MEMS Technologies (QMT). [9] Qualcomm разрешила коммерциализацию технологии под торговой маркой Mirasol. [10] Эта энергоэффективная биомиметическая технология находит применение в портативной электронике, такой как устройства для чтения электронных книг и мобильные телефоны . [1] [11]
Будущие производители панелей IMOD включают Qualcomm совместно с Foxlink , которые в 2009 году создали совместное предприятие с Sollink (高強光電) с будущим предприятием, предназначенным для производства панелей IMOD. Производство началось в январе 2011 года, когда панели предназначались для таких устройств, как электронные книги.
По состоянию на 2015 год лаборатория дисплеев IMOD Mirasol в Лонгтане, Тайвань, ранее принадлежавшая Qualcomm, теперь, очевидно, находится в ведении Apple. [8]
Использование
[ редактировать ]Дисплеи IMOD теперь доступны на коммерческом рынке. Дисплеи QMT, использующие технологию IMOD, используются в стерео Bluetooth- гарнитуре Acoustic Research ARWH1, системе мониторинга Showcare ( Корея ), Hisense C108, [12] и MP3- приложения от Freestyle Audio и Skullcandy . На рынке мобильных телефонов тайваньские производители Inventec и Cal-Comp анонсировали телефоны с дисплеями Mirasol, а LG утверждает, что разрабатывает «один или несколько» телефонов с использованием технологии Mirasol. Все эти продукты имеют только двухцветные (черный плюс еще один) «бихромные» дисплеи. используется многоцветный дисплей IMOD Qualcomm Toq В умных часах .
Ссылки
[ редактировать ]- ^ а б «Обзор технологии интерферометрического модулятора (IMOD)» (PDF) . Qualcomm. Май 2008 г. Архивировано из оригинала (PDF) 31 марта 2016 г. Проверено 7 августа 2008 г.
- ^ а б с д Уоттерс, Итан (12 июня 2007 г.). «Дизайн продукта, путь природы» . CNNMoney . Кабельная новостная сеть.
- ^ Габриэль (7 июля 2010 г.). «Qualcomm Mirasol запускает цветную электронную книгу» . Блог GeeksHive .
- ^ Симонит, Том (15 ноября 2011 г.). «Дисплей электронной книги показывает яркое цветное видео» . Обзор технологий . Массачусетский технологический институт.
- ^ Майлз, М.; Ларсон, Э.; Чуй, Ц.; Котари, М.; Галли, Б.; Бэти, Дж. (2003), Цифровая бумага для отражающих дисплеев , Международный симпозиум SID, Бостон, Массачусетс, стр. 209–215.
{{citation}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ) - ^ Уолдроп 2007
- ^ а б Патент США 5835255 , Майлз, Марк В., «Массивы модуляторов видимого спектра», опубликован 10 ноября 1998 г., передан Etalon, Inc.
- ^ а б Дэниел Эран Дилгер. «Apple приобрела лабораторию дисплеев IMOD Mirasol компании Qualcomm на Тайване» .2015.
- ^ «Технологический брифинг: Сделки: Qualcomm приобретает Iridigm» . Нью-Йорк Таймс . 10 сентября 2004 г.
- ^ «мирасол» . Qualcomm. февраль 2009 года.
- ^ «Естественная переливчатость, используемая для светоотражающих дисплеев» . ЭЭ Таймс. 26 июля 2009 года . Проверено 5 мая 2011 г.
- ^ Телефон со сверхнизким энергопотреблением начнет поставляться в Китай в 2008 году. Архивировано 15 мая 2016 г. в Португальском веб-архиве PRNewswire, Барселона, Испания, 11 февраля.
Библиография
- Уолдроп, М. Митчелл (ноябрь 2007 г.). «Блестящие выступления». Scientific American (печать). Scientific American, Inc., стр. 94–97.
(подзаголовок) Новая технология, которая имитирует то, как природа придает яркие цвета крыльям бабочки, может сделать дисплеи мобильных телефонов четко читаемыми даже при ярком солнечном свете.
- Грэм-Роу, Дункан (октябрь 2007 г.). «Epaper отображает видео». Обзор технологий (печать). Technology Review, Inc.
(подзаголовок) Новый дисплей на электронной бумаге, разработанный Qualcomm, может отображать высококачественное видеоизображение, что делает его более универсальным, чем другие технологии электронной бумаги.
| Поля |
| ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
