Telewizory i tablety z efektem „wyświetlacza siatkówki”

Technika produkcji przyjęta przez firmy produkujące gadżety dla niektórych z największych marek w dziedzinie technologii konsumenckich pomoże im znacznie poprawić rozdzielczość ekranów telewizorów i tabletów jeszcze w tym roku.

Zastosowane materiały , która produkuje urządzenia do produkcji elektroniki, wprowadziła maszyny, które umożliwiają zastosowanie zaawansowanego podejścia do wytwarzania wyświetlaczy – wcześniej ograniczonego do badań i rozwoju – na dużą skalę. Umożliwi to producentom elektroniki użytkowej umieszczenie ekranów o znacznie wyższej rozdzielczości w wielu gadżetach, mówi Applied Materials.

Wyraźniejsza rozdzielczość ekranu stała się popularną funkcją wśród kupujących gadżety, a zarówno iPhone 4 firmy Apple, jak i najnowsza wersja iPada są wyposażone w wyświetlacz Retina o bardzo wysokiej rozdzielczości. Niektórzy konkurenci Apple wypuszczają telefony z wyświetlaczami o podobnej rozdzielczości, ale nie ma innych tabletów, które mogłyby dorównać ostrości najnowszego iPada. Konkurenci Apple chcą nadrobić zaległości. Inżynier w firmie Microsoft opublikował artykuł online w tym tygodniu o staraniach o przygotowanie Windows 8, kolejnej wersji flagowego systemu operacyjnego firmy, na tablety z wyświetlaczami o bardzo wysokiej rozdzielczości.

Nowe maszyny Applied Materials wykonują wspomagane plazmowo osadzanie chemiczne z fazy gazowej (PECVD), proces, w którym cienkie warstwy materiału są nanoszone na powierzchnie. Maszyny umożliwiają produkcję wyświetlaczy, które wykorzystują inny materiał na płytę montażową wyświetlacza — warstwę tranzystorów, która znajduje się za wyświetlaczem i kontroluje jego piksele. Ten materiał, znany jako tlenek indowo-galowy cynkowy lub IGZO, ułatwia i obniża koszty budowy wyświetlaczy z bardzo gęstymi pikselami, jak ten, który Apple zainstalował w najnowszym iPadzie. Wykonanie wyświetlaczy o tego rodzaju rozdzielczości większej niż siedem cali po przekątnej byłoby niemożliwe bez użycia IGZO, twierdzi Applied Materials.

Spodziewam się, że zobaczę produkty w tym roku, mówi Doug Hayden, starszy dyrektor ds. globalnego zarządzania produktami w dziale wyświetlaczy firmy Applied Materials, AKT. Zapewne będą to tablety, a potem telewizory, ale będzie blisko. W telewizorach nowy materiał będzie oznaczał zarówno wyższą rozdzielczość, jak i szybsze odświeżanie.

Chociaż firma Applied Materials ogłosiła nowy sprzęt produkcyjny dopiero w tym tygodniu, pięciu klientów już zainstalowało nowe maszyny i używa ich do produkcji wyświetlaczy, mówi Hayden. Nie wymieniłby tych klientów, ale wiadomo, że Applied Materials dostarcza sprzęt do produkcji wyświetlaczy firmom Samsung, Sharp i LG, a uważa się, że Sharp i Samsung dostarczają Apple wyświetlacze do tabletów iPad.

Telewizory i monitory LCD, a także urządzenia mobilne, mają wyświetlacze oparte na płycie montażowej złożonej z wielu tranzystorów cienkowarstwowych (TFT), z których każdy włącza lub wyłącza jeden piksel. Ta warstwa TFT jest zwykle wykonana przy użyciu warstwy amorficznego krzemu, tak zwanego, ponieważ jego atomy nie są ułożone w czysty kryształ. Jednak amorficzny krzem nie ma odpowiednich właściwości elektrycznych do kontrolowania bardzo dużych wyświetlaczy lub wyświetlaczy o bardzo wysokiej rozdzielczości, mówi Hayden.

Mówi, że elektrony nie mogą podróżować wystarczająco szybko w amorficznym krzemie, aby zapewnić bardzo wysokie częstotliwości odświeżania w dużych telewizorach, a to samo ograniczenie jest problemem dla mniejszych wyświetlaczy TFT potrzebnych do budowy wyświetlaczy o bardzo dużej gęstości pikseli. Chociaż nowy iPad używa amorficznego krzemu, niektóre raporty sugerują, że urządzenie staje się znacznie gorętsze niż poprzednie modele, ponieważ przesuwa płytkę montażową o niskiej wydajności do granic możliwości. Hayden twierdzi, że najlepszym sposobem na wykonanie wyświetlaczy o podobnej gęstości w tym rozmiarze jest przejście na inny materiał płyty montażowej, a wykonanie wyświetlaczy o gęstości pikseli odpowiadającej nowemu iPadowi, ale w większych rozmiarach, wymaga użycia IGZO. Ograniczeniem jest krzem amorficzny, mówi.

Jedna z alternatyw dla amorficznego krzemu, zwana częściowo skrystalizowanym krzemem lub LTPS, jest już stosowana w iPhone 4S i innych smartfonach, ale LTPS jest około dwa razy droższy w użyciu w płycie montażowej niż krzem amorficzny. IGZO jest tylko o jedną trzecią droższy, mówi Hayden – wystarczająco niski, aby umożliwić zalew telewizorów i tabletów ze znacznie ulepszonymi wyświetlaczami. Hayden mówi, że IGZO może stać się nawet prawie tak tanie w użyciu, jak krzem amorficzny, jak firma Applied Materials i jej klienci zwiększają produkcję.

Karol Annis , analityk DisplaySearch, który śledzi technologię produkcji wyświetlaczy, mówi, że przed końcem roku Apple może produkować iPady z wyświetlaczami IGZO. Uważamy, że monitory LCD oparte na IGZO firmy Sharp są obecnie oceniane przez Apple i mają duże szanse na przyjęcie w tym roku, mówi.

To uczyniłoby iPada jednym z pierwszych gadżetów wykorzystujących nowy design. Chociaż kilka firm jest blisko komercjalizacji wyświetlaczy opartych na IGZO, to jeszcze nie jest, mówi Annis. Mówi, że nowy sprzęt Applied Materials powinien to zmienić, a IGZO prawdopodobnie pomoże również w ulepszeniu jakości obrazu telewizyjnego, znanej jako ultradefinicja, która ma rozdzielczość czterokrotnie wyższą niż 1080 pikseli obrazów HD.

Annis zauważa jednak, że nowy sprzęt wprowadzony przez firmę Applied Materials nie jest w stanie wykonać wszystkich etapów procesu tworzenia płyty montażowej wyświetlacza przy użyciu IGZO. Maszyny ułatwiają budowanie warstw potrzebnego materiału, ale nie można ich użyć do wzorcowania rzeczywistych tranzystorów płyty montażowej. Istnieją metody wytwarzania tych tranzystorów, mówi Annis, ale można je ulepszyć.

Patrząc dalej w przyszłość, Hayden z Applied Materials twierdzi, że ułatwienie użytkowania IGZO powinno również sprawić, że elastyczne wyświetlacze staną się bardziej praktyczne w produkcji. Proces odbywa się w temperaturze pokojowej, która jest kompatybilna z plastikiem potrzebnym do wykonania wygiętego wyświetlacza. Krzem amorficzny i inne stosowane obecnie technologie wymagają temperatur rzędu kilkuset stopni.

ukryć