211service.com
Wydajniejsze wyświetlacze telefonów
Popularność iPhone’a firmy Apple pokazuje, że duże, dobrej jakości ekrany mają znaczenie na urządzeniach mobilnych. Ale im większy wyświetlacz, tym więcej energii zużywa. Teraz startup o nazwie Unipixel z siedzibą w Woodlands w Teksasie twierdzi, że ma projekt wyświetlacza przenośnego, który jest o 60 procent bardziej wydajny niż tradycyjne wyświetlacze. Wynik netto, mówi Tod Cox, wiceprezes ds. inżynierii w Unipixel, jest taki, że wyświetlacze mogą podwoić żywotność baterii telefonu komórkowego. Firma współpracuje z dużym producentem wyświetlaczy, mówi Cox, i spodziewa się, że prototyp będzie gotowy do końca roku.
Wyświetlacz dynamiczny: Wyświetlacz Unipixel składa się ze szklanego lub plastikowego panelu tylnego, do którego od krawędzi świecą czerwone, zielone i niebieskie diody LED. Na wierzchu panelu umieszczana jest cienka membrana, pomiędzy którymi znajduje się szczelina powietrzna. Aby włączyć piksele, a tym samym emitować światło z powierzchni, membrana styka się z tylnym panelem (górą). Membrana składa się z mikroskopijnych struktur, które kierują światło z tylnego panelu do widza (na dole).
Konstrukcja Unipixel wykorzystuje wiele elementów występujących w istniejących wyświetlaczach, takich jak diody elektroluminescencyjne (LED) o małej mocy, ale łączy je w nowatorski sposób, który zapewnia obraz o wysokim kontraście, zużywający mniej energii i niższy w produkcji . Inni ludzie próbowali wymyślić nowe technologie do wprowadzenia na rynek i wymagali nowych materiałów i nowych procesów, co było problematyczne, mówi Cox. To, co staramy się zrobić, to uczyć się z przeszłości i korzystać z tego, co jest dostępne dzisiaj.
Wyświetlacze ciekłokrystaliczne, technologia, z którą konkuruje Unipixel, wykorzystują diody LED do podświetlania wyświetlacza, wyjaśnia Cox, ale aby uzyskać rzeczywisty obraz, to światło musi przejść przez szereg filtrów i polaryzatorów światła. Zaledwie 5 procent oryginalnego światła może dotrzeć z diod LED do widza, w zależności od producenta. Dla kontrastu, mówi Cox, wyświetlacze Unipixel przepuszczają 61 procent światła. To światło może być używane do rozjaśnienia ekranów i zwiększenia ich czytelności w świetle dziennym, ale jasność można również zmniejszyć, aby zaoszczędzić energię i wydłużyć żywotność baterii. Sztuczka w projektowaniu wyświetlaczy Unipixel polega na usunięciu podświetlenia i wszystkich filtrów używanych w wyświetlaczach ciekłokrystalicznych i oświetleniu ekranu za pomocą diod LED wzdłuż jego krawędzi.
Światło padające na krawędź materiału, takiego jak szkło lub plastik, może zostać w nim uwięzione, w zależności od właściwości optycznych materiału i otaczającego medium. Ta sama koncepcja wyjaśnia, dlaczego bity danych mogą przemieszczać się kilometrami kabla światłowodowego bez większych strat. W przypadku wyświetlaczy Unipixel diody świecą na krawędzi szklanego lub plastikowego ekranu. Światło pozostaje uwięzione wewnątrz ekranu, gdy otaczającym medium jest powietrze, ale gdy inny materiał wchodzi w kontakt z ekranem, uwięzione światło rozprasza się i wybija z powierzchni. Aby stworzyć obraz wykorzystujący ten proces, znany jako sfrustrowane całkowite odbicie wewnętrzne (FTIR), Unipixel używa membrany z mikroskopijnymi strukturami, które zaginają światło w kierunku widza. Membrana ta jest oddzielona od ekranu cienką szczeliną powietrzną. Kiedy membrana wchodzi w kontakt z ekranem, piksel włącza się, przepuszczając światło.
Multimedia
Zobacz, jak zaprojektowano wyświetlacz Unipixel.
Każdy piksel na wyświetlaczu ciekłokrystalicznym składa się z trzech subpikseli — jednego czerwonego, jednego zielonego i jednego niebieskiego — które współpracują ze sobą, tworząc gamę kolorów. Wyświetlacz Unipixel nie ma subpikseli; kolor pochodzi z czerwonych, zielonych i niebieskich diod LED umieszczonych na krawędzi ekranu. Cox wyjaśnia, że diody LED migają tak szybko, a membrana otwiera i zamyka piksele w tak szybkim tempie, że oko dostrzega gamę kolorów, która jest równie szeroka, jak w przypadku wyświetlacza ciekłokrystalicznego. (Texas Instruments stosuje to podejście, zwane kolorem sekwencyjnym, do swoich cyfrowych projektorów świetlnych, które są wykorzystywane do prezentacji biznesowych i filmów kinowych).
FTIR jest już stosowany w wielkoformatowych wyświetlaczach dotykowych, takich jak te wykonane przez Jeffa Han, badacza z New York University i założyciela startupu Perceptive Pixel. (Zobacz wideo i ekran dotykowy dla wielu palców.) Han umieszcza diody podczerwieni wzdłuż krawędzi swoich wyświetlaczy, a kiedy palec osoby dotyka ekranu, rozprasza światło. To rozproszenie jest wykrywane przez kamery i wykorzystywane do określenia pozycji palca osoby na ekranie. Han mówi, że wyświetlacze Unipixel pokazują kolejne sprytne wykorzystanie eleganckiego zjawiska.
A rynek zawsze szuka bardziej energooszczędnych wyświetlaczy. Dzisiejsze wyświetlacze rzucają tak dużo światła, mówi Han. Ludzie są bardzo zachwyceni mniejszą mocą w urządzeniach przenośnych, więc jeśli można uzyskać znaczną poprawę wydajności energetycznej, jest to cenne. Teoria Unipixela jest słuszna, mówi, ale jak wiele technologii, diabeł tkwi w szczegółach. Han dodaje, że trudno przewidzieć, jak dobrze firma będzie w stanie konkurować z istniejącymi technologiami w branży, która porusza się tak szybko, że ceny wyświetlaczy spadają o 30 procent każdego roku.
Unipixel jest kilka lat od rzeczywistego produktu, mówi Cox, ale wykorzystując istniejące technologie wyświetlania i nowe materiały, które się pojawiają, jego firma może nadążyć za branżą. W tym momencie Unipixel koncentruje się na wyświetlaczach do urządzeń mobilnych, ale Cox spodziewa się, że technologia sprawdzi się również w przypadku dużych wyświetlaczy.