211service.com
Nieuw kleurenscherm combineert schoonheid en leesbaarheid
Als u op zoek bent naar een e-reader, kunt u kiezen tussen een mooi maar batterijverbruikend liquid crystal display (LCD), zoals dat op de nieuwe iPad van Apple, of een langzaam schakelende maar gemakkelijk af te lezen zwart-wit witte, zoals die in Amazon's Kindle. Op de jaarlijkse conferentie van de Society for Information Display deze week in Seattle, Qualcomm MEMS-technologieën demonstreert prototypes van een scherm dat zich ergens tussen deze uitersten bevindt. Het toont video in kleur, en in de volle zon, maar zonder de batterij leeg te maken. Het display zal tegen het einde van het jaar in producten zijn.
Spiegelvisie: Dit prototype display maakt gebruik van spiegels om een kleurenbeeld te genereren zonder achtergrondverlichting.
De achtergrondverlichting in conventionele LCD's verbruikt het grootste deel van het vermogen in draagbare elektronische apparaten. Dat komt omdat een aanzienlijke hoeveelheid van dat licht verloren gaat in polarisatoren en filters in het apparaat. Deze displays hebben ook continu stroom nodig om een beeld te behouden. Batterijen evolueren langzaam en er is een toenemende druk om dit stroomverbruik te verminderen, zegt Brian Galley, senior director product management bij Qualcomm MEMS Technologies.
De iPad heeft de lat hoger gelegd, zegt Paul Semenza, senior analist bij Zoekopdracht weergeven , door aan te tonen dat LCD's energiezuiniger worden, terwijl het glas waarop ze zijn gebouwd harder en lichter wordt. Als alles eenmaal in kleur gaat en video gaat, is het moeilijk om terug te gaan, zegt hij.
Het Mirasol-display van Qualcomm, dat video in kleur kan afspelen, verlengt de levensduur van de batterij met 51 procent ten opzichte van een LCD, volgens een rapport van Pike Research.
Veel bedrijven werken aan de ontwikkeling van beter reflecterende schermen, die aanzienlijke energiebesparingen opleveren omdat ze geen achtergrondverlichting nodig hebben en in de meeste gevallen een beeld kunnen behouden zonder dat er extra stroom nodig is. E-Ink is toonaangevend op dit gebied, maar moet nog met een kleurenscherm met videofunctionaliteit komen, hoewel vertegenwoordigers van het bedrijf op de conferentie zeggen dat er aan het einde van het jaar een klaar zal zijn.
E-Ink-pixels bevatten elektrisch geladen zwart-witte deeltjes; wanneer een kleine spanning wordt toegepast, beweegt de een of de ander naar het oppervlak om de pixel licht te laten reflecteren of er zwart uit te laten zien. Om een kleurenscherm te maken worden bovenaan filters toegevoegd. Vroege versies van het kleurenscherm van E-Ink leken vervaagd vanwege het verlies van licht door het filter, en waren relatief traag om te vernieuwen, het duurde ongeveer een kwart seconde om een pagina te vernieuwen. Zwart-wit E-Ink-prototypes op de conferentie hebben een hogere resolutie, sneller schakelende schermen die er helder uitzagen; vertegenwoordigers van het bedrijf zeggen dat deze verbeteringen ook zullen leiden tot betere kleurtechnologie.
De pixels in de Mirasol-schermen van Qualcomm kunnen snel genoeg schakelen om video weer te geven en gebruiken geen filters om kleur te genereren. Deze displays genereren kleur door gebruik te maken van de interferentie-effecten die optreden wanneer licht van bepaalde structuren weerkaatst.
Elke pixel bestaat uit rijen van tweelaagse reflecterende oppervlakken, gescheiden door lucht, en fungeert als een kleine interferentiekamer. Wanneer omgevingslicht elk van deze subpixels raakt, zullen sommige van het bovenoppervlak weerkaatsen, en sommige zullen erdoorheen gaan en worden weerkaatst door het onderoppervlak. De twee golven interfereren constructief met elkaar en combineren om licht te creëren waarvan de kleur wordt bepaald door de afstand tussen de twee oppervlakken - in de orde van honderden nanometers. Binnen elke pixel bevinden zich drie van deze kamers, elk met een andere diepte, om rood, groen en blauw te creëren. Om de pixel uit te schakelen, wordt een kleine spanning aangelegd om de onderste reflector tegen de bovenkant in te klappen. Als een subpixel eenmaal aan of uit is, blijft hij daar totdat de stroom weer wordt ingeschakeld.
Deze Mirasol-pixels schakelen in 10 miljoenste van een seconde tussen aan en uit. Omdat het mechanisch is, is het erg snel, zegt Galley. Mirasol-prototypen met touchscreen tijdens de conferentie toonden video bijna net zo verzadigd en rijk als een LCD-scherm, en de respons was sneller dan een E-Ink-scherm.
Het bedrijf toonde andere prototype-displays met een voorlicht, die een scherper beeld hadden. Voorlichten zijn energiezuiniger dan de achterlichten, maar zijn lastig te engineeren. Galley zegt dat het eerste product waarschijnlijk een aanraakscherm zal bevatten en dat het voorlicht zal worden toegevoegd aan toekomstige generaties producten. Monochrome Mirasol-schermen zijn al in een paar producten in Azië met zeer kleine schermen, waaronder een Bluetooth-headset en een mobiele telefoon.
De strijd in reflecterende displays is wie redelijke kleur en beweging kan krijgen, zegt Semenza. Dat is waar Qualcomm andere bedrijven heeft overgeslagen. De op interferentie gebaseerde displays kunnen ook enkele kostenvoordelen blijken te hebben. De meeste beeldschermen moeten worden gebouwd op een dunne-filmtransistor-backplane, wat een van de duurste componenten is; het MEMS-systeem in de Mirasol vereist geen transistorarray. De echte kosten van de displays zijn echter pas bekend als ze in grote hoeveelheden zijn vervaardigd.
Qualcomm produceert de apparaten momenteel in een fabriek in Taiwan met afmetingen van ongeveer een vierkante meter, maar het bedrijf wil geen commentaar geven op hun huidige productiecapaciteit. Galley zegt dat Qualcomm problemen met eerdere prototypes heeft aangepakt, maar niet in detail wil treden. Naast de prototypes van de e-reader tonen vertegenwoordigers van het bedrijf kleine statische displays die verdere verbeteringen in helderheid demonstreren. Qualcomm werkt samen met een andere fabrikant om e-readers te ontwikkelen met Mirasol-beeldschermen.