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Il nuovo schermo a colori unisce bellezza e leggibilità
Se stai cercando di acquistare un e-reader, puoi scegliere tra un bellissimo display a cristalli liquidi (LCD) che consuma la batteria, come quello del nuovo iPad di Apple, o un display in bianco e nero a commutazione lenta ma facile da leggere. bianco, come quello del Kindle di Amazon. Alla conferenza annuale della Society for Information Display questa settimana a Seattle, Tecnologie MEMS di Qualcomm sta dimostrando prototipi di uno schermo che si incontra da qualche parte tra questi estremi. Mostra video a colori e in piena luce solare, ma senza scaricare la batteria. Il display sarà nei prodotti entro la fine dell'anno.
Visione allo specchio: Questo prototipo di display utilizza specchi per generare un'immagine a colori senza retroilluminazione.
La retroilluminazione degli LCD convenzionali consuma la maggior parte della potenza dei dispositivi elettronici portatili. Questo perché una quantità significativa di quella luce viene persa nei polarizzatori e nei filtri all'interno del dispositivo. Questi display richiedono anche alimentazione continua per mantenere un'immagine. Le batterie si stanno evolvendo lentamente e c'è una crescente pressione per ridurre questo consumo energetico, afferma Brian Galley, direttore senior della gestione dei prodotti presso Qualcomm MEMS Technologies.
L'iPad ha alzato l'asticella, afferma Paul Semenza, analista senior di Visualizza ricerca , dimostrando che gli LCD stanno diventando più efficienti dal punto di vista energetico mentre il vetro su cui sono costruiti sta diventando più resistente e leggero. Una volta che le cose diventano a colori e diventano video, è difficile tornare indietro, dice.
Il display Mirasol di Qualcomm, in grado di riprodurre video a colori, estende la durata della batteria del 51% rispetto a un LCD, secondo un rapporto di Pike Research.
Molte aziende stanno lavorando per sviluppare display riflettenti migliori, che forniscono un notevole risparmio energetico perché non richiedono una retroilluminazione e, nella maggior parte dei casi, possono mantenere un'immagine senza bisogno di alimentazione aggiuntiva. E-Ink è stato un leader in questo settore, ma non ha ancora presentato un display a colori con capacità video, anche se i rappresentanti dell'azienda alla conferenza affermano che uno sarà pronto entro la fine dell'anno.
I pixel E-Ink contengono particelle bianche e nere caricate elettricamente; quando viene applicata una piccola tensione, l'uno o l'altro si sposta sulla superficie per far riflettere la luce o apparire nero al pixel. Per creare uno schermo a colori, i filtri vengono aggiunti in alto. Le prime versioni dello schermo a colori di E-Ink apparivano sbiadite a causa della perdita di luce a causa del filtro ed erano relativamente lente da aggiornare, impiegando circa un quarto di secondo per aggiornare una pagina. I prototipi di E-Ink in bianco e nero alla conferenza hanno una risoluzione più elevata, schermi a commutazione più veloce che sembravano nitidi; i rappresentanti dell'azienda affermano che questi miglioramenti porteranno anche a una migliore tecnologia del colore.
I pixel nei display Mirasol di Qualcomm possono cambiare abbastanza velocemente da mostrare video e non utilizzano filtri per generare colore. Questi display generano colore sfruttando gli effetti di interferenza che si verificano quando la luce rimbalza su determinate strutture.
Ogni pixel è costituito da file di superfici riflettenti a due strati separate dall'aria e agisce come una minuscola camera di interferenza. Quando la luce ambientale colpisce ciascuno di questi subpixel, alcuni si rifletteranno sulla superficie superiore e altri attraverseranno e si rifletteranno sulla superficie inferiore. Le due onde interferiscono costruttivamente l'una con l'altra, combinandosi per creare una luce il cui colore è determinato dalla distanza tra le due superfici, dell'ordine delle centinaia di nanometri. All'interno di ogni pixel ci sono tre di queste camere, ognuna con una profondità diversa, per creare il rosso, il verde e il blu. Per spegnere il pixel, viene applicata una piccola tensione per far collassare il riflettore inferiore contro quello superiore. Una volta che un subpixel è acceso o spento, rimarrà lì fino a quando non verrà applicata nuovamente l'alimentazione.
Questi pixel Mirasol possono accendersi e spegnersi in 10 milionesimi di secondo. Perché è meccanico, è molto veloce, dice Galley. I prototipi Mirasol touch-screen alla conferenza hanno mostrato video saturi di colori e ricchi quasi quanto un LCD, e il tasso di risposta è sembrato più veloce di uno schermo E-Ink.
La società ha mostrato altri prototipi di display che incorporavano una luce anteriore, che aveva un'immagine più nitida. Le luci anteriori sono più efficienti dal punto di vista energetico rispetto alle retroilluminazione, ma sono difficili da progettare. La cambusa dice che il primo prodotto probabilmente incorporerà un touch screen e la luce anteriore sarà aggiunta alle generazioni future di prodotti. I display Mirasol monocromatici sono già presenti in alcuni prodotti in Asia con schermi molto piccoli, tra cui un auricolare Bluetooth e un telefono cellulare.
La battaglia nei display riflettenti è chi può ottenere colori e movimenti ragionevoli, afferma Semenza. È qui che Qualcomm ha scavalcato altre società. I display basati sulle interferenze possono anche rivelarsi vantaggiosi in termini di costi. La maggior parte dei display deve essere costruita su un backplane a transistor a film sottile, che è uno dei componenti più costosi; il sistema MEMS nel Mirasol non richiede un array di transistor. Tuttavia, il costo reale dei display non sarà noto fino a quando non saranno prodotti in grandi quantità.
Qualcomm sta attualmente producendo i dispositivi di dimensioni di circa un metro quadrato in uno stabilimento a Taiwan, ma l'azienda non commenta la loro attuale capacità di produzione. Galley afferma che Qualcomm ha affrontato i problemi con i prototipi precedenti, ma non entrerebbe nei dettagli. Oltre ai prototipi di e-reader, i rappresentanti dell'azienda stanno mostrando piccoli display statici che dimostrano ulteriori miglioramenti della luminosità. Qualcomm sta collaborando con un altro produttore per sviluppare e-reader utilizzando i display Mirasol.