Новинки SID 2012

Сергей Асмаков

OLED-телевизоры: второе пришествие

ЖК-технология: гонка за разрешением

Электрофоретические дисплеи

Сенсорные технологии: новый поворот

 

В этом обзоре мы собрали информацию о наиболее интересных новинках и технологиях, которые были представлены в рамках форума SID Display Week 2012 (Society for Information Display), прошедшего с 3 по 8 июня в Бостоне (США).

OLED-телевизоры: второе пришествие

Начнем с одной из наиболее горячих тем этого года: ожидания начала серийного производства телевизоров с OLED-панелями большого размера. Напомним, что первой попытку вывести на рынок телевизоры на базе OLED-панелей предприняла корпорация Sony еще в 2008 году. Однако в силу ряда причин, в числе которых можно назвать небольшой размер экрана (всего 11 дюймов по диагонали), вызывающую легкий шок цену и разразившийся вскоре после начала продаж мировой экономический кризис, модель XEL-1 не пользовалась спросом даже в Японии (внутренний рынок которой обычно очень хорошо воспринимает продукты на базе новейших технологий), и в итоге была снята с производства.

В нынешнем году продвижением OLED-телевизоров в массы намерены всерьез заняться две южнокорейские компании — Samsung и LG. Обе представили прототипы пилотных моделей OLED-телевизоров еще в январе на выставке CES 2012. Однако тогда это была своего рода декларация о намерениях, и информация о технических характеристиках грядущих новинок осталась, образно говоря, за кадром. В дни проведения SID 2012 стали известны ранее не публиковавшиеся подробности.

Компания Samsung Mobile Display обнародовала характеристики телевизора ES9500, оборудованного 55-дюймовой (139,7 см) OLED-панелью. При столь внушительных размерах экрана толщина корпуса телевизора (без учета подставки) составляет около 8 мм, а вес — 3,5 кг. В спецификации заявлен уровень контрастности 150 000:1, время отклика пикселов всего 1 мс, максимальная яркость в 600 кд/м2 и цветовой охват, превосходящий пространство NTSC.

В дисплейной панели телевизора Samsung ES9500 используется традиционная схема с субпикселами трех базовых цветов аддитивной модели (красного, зеленого и синего). Работой ячеек управляют тонкопленочные транзисторы, изготовленные по технологии низкотемпературного поликристаллического кремния.

 

Рисунок

Телевизор Samsung ES9500 оснащен 55-дюймовой OLED-панелью

Начало поставок серийных устройств ожидается во втором полугодии, правда пока только на территории Южной Кореи. Впрочем, представители Samsung уже заявили, что планируются поставки и в другие регионы. Цена составит около 9 тыс. долл.

Нисколько не умаляя заслуг инженеров южнокорейской компании, отметим, что называть ES9500 «первым в мире OLED TV» (а именно такая надпись красовалась на стенде в ходе презентации этого устройства — в этом можно убедиться, взглянув на фото) все­таки некорректно. Ведь, как уже было упомянуто, пальма первенства здесь принадлежит Sony.

Компания LG продемонстрировала окончательный вариант дизайна уже полностью готового к запуску в серийное производство телевизора 55EM9600. Как и модель компании-конкурента, он оснащен 55-дюймовой OLED-панелью, имеющей разрешение Full HD. Правда, структура дисплейной панели у телевизора LG заметно отличается. Каждый пиксел состоит из четырех субпикселов с белыми светодиодами. Для получения цветного изображения три субпиксела снабжены светофильтрами первичных цветов (красного, зеленого и синего).

 

Рисунок

Телевизор LG 55EM9600 на базе 55-дюймовой OLED-панели

Толщина корпуса телевизора 55EM9600 (без учета подставки) составляет всего 4 мм, а вес — 10 кг. Интересно отметить, что для снижения массогабаритных показателей в конструкции применены детали из углепластика. Характерной чертой дизайна этой модели является очень тонкая (всего 1 мм шириной) рамка вокруг экрана.

Согласно сообщению агентства Associated Press, продажи телевизора LG 55EM9600 начнутся в IV квартале по цене около 8 тыс. долл. Несмотря на столь высокую цену, в LG рассчитывают реализовать не менее 50 тыс. таких телевизоров до конца текущего года.

Не исключено, что в скором времени в сегменте OLED-телевизоров появятся и другие игроки — ведь спрос на ЖК-телевизоры неуклонно снижается, цены (соответственно и уровень прибыли) падают, а интерес к моделям с функцией воспроизведения стереоскопического видеоконтента оказался не столь высоким, как ожидалось. В середине мая появилась информация о том, что компании Sony и Panasonic начали переговоры о создании совместного производства дисплейных панелей на базе OLED. Такой шаг позволит японским компаниям сократить издержки на разработку и производство телевизоров с OLED-дисплеями, что должно помочь в конкуренции с южнокорейскими производителями.

Немало новинок на SID 2012 было представлено и в сегменте OLED-панелей с небольшим размером экрана. Кстати, по данным аналитического агентства NPD DisplaySearch, именно такие дисплеи в последнее время пользуются повышенным спросом у производителей разнообразных гаджетов. В минувшем году объем поставок активноматричных OLED-дисплеев с размером экрана до 9 дюймов по диагонали в количественном выражении вырос почти втрое по сравнению с аналогичным показателем 2010-го.

Компания Samsung Mobile Display продемонстрировала рабочий прототип 4,8-дюймового активноматричного OLED-дисплея со встроенной сенсорной панелью, толщина которого составляет менее 2 мм.

Один из крупнейших мировых производителей — компания Chimei Innolux (CMI) — представила новые панели TrueOLED с размером экрана 3,4 и 4,3 дюйма по диагонали. Обе характеризуются высокой плотностью ячеек: более 300 пикселов на дюйм. Как и в упомянутом выше OLED-телевизоре LG, в этих дисплеях используются белые светодиоды, дополненные массивом светофильтров трех базовых цветов (красного, зеленого и синего). Как утверждают разработчики, такой подход позволяет получить двойную выгоду: с одной стороны, упростить производственный процесс и за счет меньшей отбраковки снизить себестоимость, а с другой — уменьшить энергопотребление. Запуск этих панелей в серийное производство запланирован на IV квартал текущего года.

Компания Sharp продемонстрировала 13,5-дюймовую OLED-панель, имеющую разрешение QFHD (3840×2160) и соответственно плотность 326 пикселов на дюйм. В этом дисплее установлена матрица белых светодиодов, дополненная массивом светофильтров. Кроме того, в экспозиции японской компании была представлена 3,4-дюймовая активноматричная OLED-панель на гибкой подложке, имеющая разрешение 540×960 пикселов.

 

Рисунок

Гибкий OLED-дисплей небольшого размера,
созданный в компании Sharp

OLED-дисплей на гибкой подложке продемонстрировала и компания Sony. Размер его экрана составляет 9,9 дюймов по диагонали, разрешение — 960×540 пикселов. Панель представляет собой массив белых светодиодов, поверх которого установлены светофильтры. Каждая ячейка этого дисплея состоит из четырех субпикселов — красного, зеленого, синего и белого.

На стенде Sony также можно было увидеть две миниатюрные OLED-панели, предназначенные для электронных видоискателей цифровых фото- и видеокамер, а также интерактивных очков. Панель с размером экрана 0,5 дюйма по диагонали имеет разрешение 1024×768; плотность составляет 2560 пикселов на дюйм, а размер пиксела — 12×12 мкм. Специально для использования в очках­дисплеях была разработана 0,7-дюймовая OLED-панель, имеющая разрешение 1280×720. Ее плотность составляет 2098 пикселов на дюйм, размер пиксела — 9,9×9,9 мкм.

Аналитики отмечают рост сегмента небольших дисплеев

Согласно подсчетам сотрудников аналитического агентства NPD DisplaySearch, в минувшем году было выпущено около 2 млрд активноматричных дисплеев среднего и малого размера (в эту категорию попадают панели с размером экрана до 9 дюймов по диагонали). Рост этого показателя в количественном выражении по сравнению с 2010 годом составил 6%, в то время как в денежном выражении объем рынка увеличился на 29%. Таким образом, акцент смещается в сторону более дорогих дисплейных панелей.

Локомотивом развития рынка дисплеев малого размера являются мобильные телефоны и смартфоны. В прошлом году было поставлено 1,5 млрд дисплеев для этого сегмента, что на 100 тыс. больше по сравнению с 2010-м.

В рейтинге производителей вот уже второй год подряд уверенно лидирует компания Samsung Mobile Display с долей 17,2%. За ней следуют Sharp (13,5%) и Chimei Innolux (9,5%). Впрочем, в нынешнем году ситуация, скорее всего, изменится. Дело в том, что компании Toshiba, Sony и Hitachi объединили бизнес по выпуску электронных дисплеев, основав для этого совместное предприятие под названием Japan Display, которое начало работать в апреле текущего года. По итогам 2011 года доли трех участников этого СП в сумме составили 17,2%. Таким образом, в этом году между Samsung Mobile Display и Japan Display развернется нешуточная борьба за лидерство.

ЖК-технология: гонка за разрешением

Среди производителей ЖК-дисплеев сейчас развернулась настоящая технологическая гонка: сотрудники научно-исследовательских лабораторий заняты поиском способов увеличения плотности размещения ячеек на дисплейной панели. Данная тенденция обусловлена быстрым развитием портативных устройств, размеры корпуса которых налагают ограничение на максимальный размер экрана. Увеличение плотности пикселов позволяет повысить разрешение выводимого изображения при тех же размерах экрана. Естественно, модели с экраном более высокого разрешения получают определенное конкурентное преимущество.

 

Рисунок

Этот 5-дюймовый ЖК-дисплей имеет разрешение Full HD

Компания LG Display продемонстрировала прототип первого в мире ЖК-дисплея с 5-дюймовым экраном, имеющего разрешение Full HD (1920×1080 пикселов). Показатель плотности ячеек этого изделия составляет 440 пикселов на дюйм (для сравнения: у экранов iPhone четвертого поколения — 326 пикселов на дюйм). Дисплей создан на базе технологии AH-IPS (Advanced High Performance In-Plane Switching) и помимо высокой разрешающей способности обладает широким цветовым охватом и большими углами обзора. Запуск серийного производства таких дисплеев намечен на второе полугодие.

 

Рисунок

Специалистам компании Japan Display
удалось создать прототип 2,3-дюймового
ЖК-дисплея, имеющего разрешение
1280×800 пикселов

ЖК-дисплей с еще более впечатляющими характеристиками удалось создать специалистам недавно образованного совместного предприятия Japan Display. Разрешение экрана размером всего 2,3 дюйма по диагонали составляет 1280×800, а показатель плотности — 651 пиксел на дюйм. Как утверждают разработчики, по четкости и качеству цветопередачи изображения такой дисплей не уступает фотокарточкам, отпечатанным с фотопленки. Правда, информации о предполагаемых сроках запуска подобных дисплеев в серийное производство пока нет.

 

Рисунок

Увеличенные фрагменты изображения
на экранах дисплеев с плотностью 651 и 326 пикселов
на дюйм

Уже в самое ближайшее время компания Samsung намерена начать выпуск ЖК-панелей с размером экрана 10,1 и 11,6 дюймов по диагонали, имеющих разрешение 2560×1600 пикселов. Судя по всему, 10,1-дюймовые панели будут устанавливаться в планшетах Samsung Galaxy Tab третьего поколения, а 11,6-дюймовые предназначены для ультрабуков.

Радужные перспективы дисплеев на квантовых точках

Одной из перспективных технологий, которая сможет в будущем потеснить позиции как ЖК-, так и OLED-дисплеев, являются дисплеи на квантовых точках (Quantum Dots, QD). Квантовые точки представляют собой полупроводниковые нанокристаллы, способные излучать свет при возбуждении электрическим током или внешним световым потоком (то есть работать в качестве люминофора). Основными преимуществами такого решения является гораздо более высокая (по сравнению с ЖК-технологией) энергоэффективность, а также широкий цветовой охват. Кроме того, относительно простая технология производства обеспечит низкую себестоимость таких дисплеев и широкие возможности масштабирования.

 

Рисунок

В ходе SID 2012 компания Nanosys и корпорация 3M представили совместную разработку для коммерческого использования — пленку с массивом квантовых точек, предназначенную для интеграции в модуль подсветки ЖК-панелей. Возбуждаемые световым потоком от светодиодов модуля подсветки, квантовые точки излучают свет трех чистых первичных цветов (красного, зеленого и синего), которые при смешении дают чистый белый. Как утверждают разработчики, это позволит вдвое сократить энергопотребление дисплейной панели и в полтора раза расширить цветовой охват воспроизводимого изображения. Кроме того, в этом случае модуль подсветки ЖК-панели можно оснащать синими светодиодами, которые гораздо дешевле белых.

Электрофоретические дисплеи

За пару недель до открытия SID 2012 компания Bridgestone распространила официальное сообщение о намерении полностью прекратить разработку и выпуск электрофоретических отражающих дисплейных панелей (так называемой «электронной бумаги») до конца октября текущего года. В руководстве японской компании опасаются, что вследствие стремительного удешевления ЖК-дисплеев спрос на дисплейные панели на базе «электронной бумаги» сократится до такой степени, что их выпуск станет нерентабельным.

Впрочем, у других производителей на этот счет имеется иное мнение, подкрепленное статистическими данными: по итогам минувшего года объем поставок электрофоретических дисплеев для электронных ридеров в количественном выражении вырос на 43% по сравнению с аналогичным показателем 2010-го.

 

Рисунок

Прототип электрофоретического дисплея e-ink для велокомпьютера

Лидирующая в сегменте электрофоретических дисплеев компания E Ink новинок на нынешнем форуме не представила. Акцент в ее экспозиции был сделан на серийно выпускаемых устройствах и прототипах, наглядно подтверждающих, что сфера применения дисплеев e-ink не ограничивается исключительно электронными ридерами. По словам одного из высокопоставленных руководителей E Ink, дисплеи для электронных ридеров в настоящее время приносят компании большую часть прибыли, но при этом количество электрофоретических панелей, поставляемых для интеграции в устройства других типов, год от года увеличивается.

В числе экспонатов на стенде E Ink был представлен монохромный электрофоретический дисплей, предназначенный для оснащения смарт­карт. На его экран можно выводить личные данные владельца и прочую информацию. Питание дисплей получает от встроенного в смарт­карту миниатюрного аккумулятора, обеспечивающего автономную работу электронных компонентов в течение примерно трех лет.

 

Рисунок

Схема ячейки цветного электрофоретического дисплея,
разработанного в компании Fuji Xerox

Несколько лет тому назад E Ink продемонстрировала созданный совместно с Seiko Epson прототип наручных электронных часов, выполненных в виде браслета и оснащенных монохромным электрофоретическим дисплеем. На SID 2012 был представлен оригинальный дисплей для велокомпьютера, устанавливаемый на руль (см. фото).

Электрофоретические дисплеи могут применяться и в качестве дополнительного экрана смартфонов. На нем выводятся текущее время, уровень заряда аккумулятора батареи, информация о полученных сообщениях и пропущенных вызовах и т.д. Все эти данные будут доступны владельцу даже в том случае, если основной экран смартфона выключен. Кроме того, благодаря свойствам дисплеев e-ink, выведенная на нем информация сохранится даже при выключении питания смартфона.

Небольшую сенсацию произвела компания Fuji Xerox, продемонстрировавшая прототип цветного отражающего электрофоретического дисплея. Его конструкция имеет ряд принципиальных отличий от представленных пару лет тому назад панелей E Ink Triton, которые по сути представляют собой комбинацию монохромного дисплея и массива светофильтров.

 

Рисунок

Изображение на экране прототипа двухцветного
электрофоретического дисплея Fuji Xerox

В микрокапсулах электрофоретической дисплейной панели Fuji Xerox находятся заряженные пигментные частицы основных цветов, а также нейтральные частицы белого цвета. В исходном состоянии цветные частицы группируются в нижней части микрокапсулы, а белые равномерно распределены по ее внутреннему объему. Таким образом, соответствующий участок экрана окрашен в белый цвет. Если же создать в ячейке электрическое поле, подав напряжение на пару расположенных снаружи электродов, то заряженные частицы сгруппируются в верхней части микрокапсулы, окрашивая участок экрана в соответствующий цвет. При этом величина заряда частиц каждого из используемых цветов различается, что позволяет группировать в верхней части микрокапсулы частицы того или иного цвета, варьируя подаваемое на электроды напряжение. Таким образом меняется цвет ячейки.

В представленном на SID 2012 прототипе были использованы микрокапсулы с пигментными частицами двух цветов (красного и синего). Размер экрана дисплея — 5 дюймов по диагонали, разрешение — 800×600 пикселов. По данным разработчиков, созданный ими прототип имеет коэффициент отражения 30% и обеспечивает уровень контрастности 10:1. Подачей напряжения на электроды управляют тонкопленочные транзисторы, изготовленные по технологии аморфного кремния.

В перспективе инженеры Fuji Xerox намерены создать дисплейную панель с микрокапсулами, содержащими пигментные частицы трех базовых цветов субтрактивной модели (голубого, пурпурного и желтого), которая позволит воспроизводить полноцветные изображения. Согласно предварительным расчетам, цветовой охват такого дисплея превзойдет аналогичный показатель цветных отпечатков, сделанных типографским способом на газетной бумаге.

Сенсорные технологии: новый поворот

В завершение этого обзора расскажем о необычной новинке, представленной небольшой компанией Tactus Technology в разделе сенсорных панелей. Нет, это не принципиально новая технология реализации сенсорного экрана (что, согласитесь, стало бы настоящей сенсацией), а лишь приспособление, позволяющее расширить возможности уже существующих конструкций.

Одним из основных недостатков популярных нынче дисплеев с сенсорными экранами является отсутствие тактильных ощущений при нажатии на виртуальные кнопки. Из­за этого выполнять некоторые действия (например, набирать текст) на сенсорном экране не столь удобно, как на аппаратной клавиатуре.

Свой вариант решения этой проблемы предложила компания Tactus Technology. Ее сотрудники создали приспособление, позволяющее дублировать виртуальные органы управления на сенсорном экране вполне осязаемыми выпуклостями. Оно представляет собой устанавливаемую поверх экрана панель, способную сформировать набор выпуклостей по команде программного обеспечения устройства. Кнопки «надуваются» благодаря притоку жидкости, поступающей по капиллярам. После откачки жидкости поверхность экрана снова становится ровной.

 

Рисунок

Специальная панель позволяет формировать хорошо осязаемые
выпуклости над виртуальными кнопками

Как утверждают разработчики, данная технология, получившая название Tactile Layer, совместима с различными типами дисплеев и сенсорных панелей, применяемых в настоящее время в таких устройствах, как смартфоны, планшеты, GPS-навигаторы и т.д. При этом производитель может изменять схему расположения, форму и размеры «надувных» органов управления в соответствии со спецификой устройства.

Создатели технологии Tactile Layer отмечают, что их изобретение является более эффективным по сравнению с системами, обеспечивающими тактильную обратную связь посредством вибраций. Ведь существенным недостатком вибросистем является то, что они начинают работать только с того момента, когда палец коснется поверхности экрана. «Надувные» кнопки легко найти на ощупь, но сработает такой орган управления только при полном нажатии. Таким образом, панель на базе технологии Tactile Layer не только упрощает поиск нужного органа управления, но и значительно снижает вероятность ложного срабатывания.

Конечно, даже на первый взгляд технология Tactile Layer не идеальна. В частности, есть определенные вопросы, касающиеся ресурса и предела прочности «надувных» кнопок. Кроме того, на данном этапе возможно создание только фиксированного набора «надувающихся» выпуклостей, что не позволяет задействовать их для разных пользовательских интерфейсов.

Тем не менее сама идея весьма интересна. Появление первых серийных устройств, оснащенных панелями на базе технологии Tactile Layer, ожидается в 2013 году. Насколько успешным окажется этот проект, сказать пока сложно.

 

В начало В начало

КомпьютерПресс 07'2012