Технология Mirasol против Triton и Pixel Qi

АрхивСтатьи

Яркие, чёткие и экономичные цветные экраны, сочетающие преимущества "электронной бумаги" и ЖК-панелей, должны появиться на рынке в самое ближайшее время.

Перед выставкой CES 2011, проходившей в начале января, циркулировали упорные слухи о том, что американская компания Qualcomm наконец-то представит предсерийные образцы экранов на основе технологии Mirasol. Ожидалась и презентация нескольких электронных книг и других гаджетов, в которых применялись бы дисплеи Mirasol. Тем не менее на стенде Qualcomm в очередной раз демонстрировался лишь прототип, способный отображать видео с частотой 30 кадров в секунду. Представление же готовых изделий снова отложили, и теперь их ожидают на выставке CeBIT 2011 в марте.

Что же представляет собой технология Mirasol? В её основе лежит новое поколение так называемых микроэлектромеханических систем (МЭМС или MEMS), в которых на одном кремниевом кристалле размером от 20 мкм до 1 мм объединены микроскопические электронные и механические компоненты.

Самые известные примеры MЭМС - это сопла пьезоэлектрических печатающих головок струйных принтеров и микрозеркальные чипы для DLP-видеопроекторов. Кроме того, уже лет пять, если не дольше, элементы МЭМС встречаются в портативной электронике. Речь идёт прежде всего о различных датчиках - гироскопах, датчиках ускорения или угловых скоростей, барометрических датчиках и всевозможных анализаторах среды (например, воздуха или жидкости).

В технологии Mirasol применяется новый тип МЭМС - так называемые интерферометрические модуляторы (IMOD). IMOD представляет собой электромеханическую микросхему, которая состоит из ячеек-пикселей шириной от 10 до 100 мкм, способных принимать одно из двух состояний - закрытое или открытое.

Каждый элемент (или пиксель) IMOD состоит из светоотражающей мембраны, стеклянной основы с тонким слоем полупрозрачной металлической плёнки и воздушного зазора между основой и мембраной. В выключенном состоянии мембрана полностью закрывает пиксель, прижимаясь к плёнке. При подаче напряжения мембрана перемещается на заданное расстояние от основы. Цвет пикселя зависит от величины воздушного зазора: самый маленький зазор даёт синий цвет, чуть больший - зелёный, максимальный - красный. Полностью закрытый пиксель кажется чёрным.

Цвета формируются за счёт интерференции цветовых волн. В природе это явление можно наблюдать, например, в виде радужных цветовых пятен на мыльном пузыре или поверхности бензина, на павлиньих перьях и ракушках, на крыльях различных насекомых, например бабочек (не зря в рекламе Mirasol часто фигурируют изображения бабочек).

Несмотря на принципиальную разницу в способе формирования изображения, экраны Mirasol похожи на "электронную бумагу" сразу по двум параметрам. Во-первых, они потребляют электрический ток только при создании картинки. Во-вторых, просмотр изображения возможен только в отражённом свете.

Сочетание этих качеств означает высокую экономичность, поэтому такие дисплеи прекрасно подходят для электронных книг. Они совершенно не "слепнут" на солнце - наоборот, на ярком свету изображение видно лучше, чем при слабом освещении.

Однако в отличие от электронных чернил, по времени отклика Mirasol последнего поколения не уступает жидким кристаллам, что позволяет применять её и для просмотра видео или анимации. Такие дисплеи можно применять не только в электронных книгах, но и в планшетах, медиаплеерах или, к примеру, цифровых фоторамках.

Отсутствие встроенной подсветки всё же несколько ограничивает применение Mirasol. К примеру, такой экран вряд ли получит распространение в смартфонах, которые нередко приходится использовать и в полной темноте. Правда, дисплеи Mirasol вполне могут устанавливаться в мобильники с особо длительным временем автономной работы (уже существуют прототипы таких трубок).

В августе 2010 года компания Qualcomm (или, точнее, её дочерняя фирма Qualcomm MEMS Technologies) объявила о намерении построить на Тайване завод для выпуска дисплеев Mirasol. В предприятие планируют вложить около миллиарда долларов. Основным видом продукции станут экраны с небольшой диагональю (предположительно 5,7 дюйма, или 14,5 см) для электронных книг и навигаторов. По некоторым данным, монтаж оборудования должен начаться в октябре 2011 года. При этом у Qualcomm уже есть фабрика, способная выпускать дисплеи Mirasol, - завод 4.5G, принадлежащий SolLink, совместному предприятию c Foxlink. Этот завод, открытый в апреле 2010 года, также рассчитан на выпуск экранов с диагональю 5,7 дюйма разрешением XGA (1024х768 пикселей).

Соперники Mirasol

Компания E Ink в ноябре 2010 года объявила о разработке новой технологии цветных дисплеев под названием Triton. По сравнению с Mirasol она выглядит довольно бледно: поддержка всего 4096 цветовых оттенков и шестнадцати оттенков серого, время отклика от 240 до 980 мс. Иными словами, ни цветового великолепия журнального "глянца", ни просмотра видео на Triton не будет. Среди прочих характеристик - контрастность 10:1 и возможность изготовления панелей с диагональю от 2 до 12 дюймов.

Чем же E Ink рассчитывает привлечь покупателей? Скорее всего, дешевизной. Первые серийные ридеры на основе Mirasol вряд ли смогут похвастаться гуманной ценой, а, например, китайская компания Hanvon уже в марте готова начать продажу электронных книг eReader c цветными экранами Triton за 440 долларов (а скорее всего, намного дешевле). Причём это будет довольно большое устройство с экраном 9,68 дюйма, поддержкой Wi-Fi и опциональным модулем сотовой связи 3G.

Pixel Qi - ещё одна любопытная технология подобного рода. Экран, изготовленный по технологии Pixel Qi, представляет собой ЖК-дисплей с тремя светофильтрами и специальной отражающей подложкой, в которой проделаны отверстия для субпикселей.

При включённой подсветке часть светового потока поглощается отражающим покрытием, часть - светофильтрами и часть - самой жидкокристаллической панелью. Но если выключить подсветку, свет будет проходить через ЖК-панель, отражаться от "зеркального" слоя и возвращаться обратно через матрицу, не проходя через светофильтры. В результате в пассивном режиме изображение станет чёрно-белым, но его физическое разрешение окажется втрое выше, чем у цветного изображения, которое формируется в активном режиме.

Отключение подсветки позволяет снизить энергопотребление экрана на треть и добиться показателя в 50 мВт для шестидюймового экрана. Это вполне сравнимо с энергопотреблением дисплеев на монохромных "электронных чернилах", которые экономят на поддержании статичной картинки, но больше тратят на перерисовку изображения.

Интерес к технологии Mirasol пока гораздо выше, чем к Triton. Хотя прототипы цветных "электронных чернил" путешествуют по выставкам уже несколько лет, их возможности всё ещё не впечатляют. Что касается Pixel Qi, то такие дисплеи вряд ли стоит считать прямыми конкурентами Mirasol: в цветном режиме они ничем не отличаются от обычных жидкокристаллических. Mirasol же обещает и низкое энергопотребление, и великолепную цветопередачу с низким временем отклика. Неудивительно, что "утку" о том, что на выставке CES 2011 под украинской маркой PocketBook будет представлен цветной ридер на основе Mirasol, подхватила половина интернета. Qualcomm пришлось официально опровергать информацию о таком устройстве. Представители компании справедливо заметили, что если бы оно существовало, то стало бы главным экспонатом на их стенде.

Так или иначе, заранее спорить о том, какая технология победит, - пустое занятие. Устройства на основе Triton, Mirasol и Pixel Qi должны появиться в магазинах в ближайшие месяцы. Тогда и станет ясно, что лучше.