211service.com
Iriserende schermen
Werknemers in de Qualcomm-fabriek in Hsinchu City, Taiwan, bedienen dezelfde soort apparatuur als in andere beeldschermfabrieken op het eiland, die de bron zijn van meer dan een derde van de lcd-panelen in nieuwe computers, tablets en smartphones. Toch zijn displays van deze plant als geen ander. Ze creëren kleurenafbeeldingen door een optische truc te gebruiken die aan het werk is in de iriserende vleugels van sommige vlinders. Elke pixel in het nieuwe Mirasol-display is gemaakt van microscopisch kleine structuren die functioneren als onvolmaakte spiegels, die inkomend licht weerkaatsen maar de kleur veranderen. Zelfs in direct zonlicht kunnen full-color afbeeldingen worden gemaakt.
Aangezien deze schermen gereflecteerd licht gebruiken in plaats van hun eigen licht uit te stralen zoals conventionele schermen, verbruiken ze veel minder energie dan LCD-schermen. Maar in tegenstelling tot andere schermen met een laag stroomverbruik, zoals die in de zwart-wit Kindle-e-reader van Amazon, geven deze afbeeldingen in kleur weer en kunnen ze snel genoeg worden vernieuwd om video weer te geven.
Dit verhaal maakte deel uit van ons nummer van mei 2012
- Zie de rest van het probleem
- Abonneren
De kleur is nog niet zo rijk als die van een conventioneel LCD-scherm, maar omdat het scherm zoveel minder energie verbruikt, kunnen apparaten die het gebruiken langer meegaan tussen oplaadbeurten. Als je er een op dezelfde manier als een Kindle gebruikt, zou je een batterijlevensduur van weken moeten verwachten, zegt Clarence Chui, die de Mirasol-divisie van Qualcomm leidt. De technologie kan ook leiden tot slankere apparaten, omdat ontwerpers kleinere batterijen kunnen gebruiken.
Qualcomm start met 5,3-inch displays voor e-readers die nu in Zuid-Korea en China te koop zijn. Later dit jaar zal het een tweede, veel grotere Mirasol-fabriek in Taiwan openen, die voldoende capaciteit zal hebben om enkele van 's werelds grootste fabrikanten van mobiele apparaten te bevoorraden. Chui zegt dat de fabriek Mirasol-displays kan maken in formaten die geschikt zijn voor verschillende apparaten, waaronder smartphones en tablets.
In tegenstelling tot conventionele displays, die vervagen bij fel licht, werkt het Mirasol-display het beste in direct zonlicht. (Getoond is TRSF , Technologie beoordeling ’s sciencefictiontijdschrift.)
In de Mirasol-fabriek in Taiwan begint het productieproces met een blanco glasplaat van 73 centimeter breed en 92 centimeter lang, waarop de pixels worden bevestigd. Hier haalt een robot glasplaten uit de verpakking en plaatst deze op rollen voor reiniging. Het glas vormt de toplaag van de displays.
Een technicus laadt een cassette van de glasplaten in een fysiek opdampapparaat, dat een dunne reflecterende film op het glas creëert. Deze spiegelachtige laag is niet aanwezig in conventionele displays, die hun eigen licht genereren. De laag moet sterk reflecterend zijn om het scherm zelfs bij weinig licht leesbaar te maken. (De e-reader kan het display vanaf de randen verlichten om in het donker te lezen.)
Na deze stap gebruiken werknemers typische fotolithografietools om individuele pixels te maken. De gereedschappen maken kleine holle structuren die als onvolmaakte spiegels zullen werken.
Wanneer een persoon naar het scherm kijkt, wordt binnenkomend licht op zo'n manier in deze structuren gereflecteerd dat wanneer het licht uiteindelijk terugkaatst, de kleur anders is; de kleur hangt af van de grootte van elke structuur. Het fotolithografische proces vormt ook microscopisch kleine mechanische schakelaars die pixels uitschakelen. Ze sluiten de structuren, waardoor het gereflecteerde licht ultraviolet en onzichtbaar wordt en de pixels zwart lijken.
De fotolithografische stap verandert elke glasplaat in verschillende displays - de reflecterende rechthoeken die hier te zien zijn. Een technicus laadt het glas in een krasmachine die ze uit elkaar snijdt.
In deze close-up zijn testpatronen te zien op het oppervlak van bijna voltooide displays; elke rechthoek is één scherm. Een pixel bestaat uit een verzameling holtes die elk rood, groen of blauw licht terugkaatsen, die samen een breed scala aan kleuren vormen. De volgende stap is inkapseling, waarbij buitenste lagen en elektrische contacten worden toegevoegd om een afgewerkt display voor apparaten te produceren.
Het display is hier te zien in een gedemonteerde Kyobo-e-reader, een merk dat alleen in Zuid-Korea wordt verkocht; het is het eerste apparaat met een Mirasol-kleurendisplay. De oranje linten zijn elektrische contacten die worden gebruikt om het display en andere componenten te bedienen en van stroom te voorzien. De zwarte rand is het glas dat de voorkant van het apparaat vormt, gezien vanaf de onderkant.
Het display, verduisterd op deze foto, is verbonden met een printplaat en verwerkt in de e-reader, waarvan sommige delen op de achtergrond te zien zijn.