«Бумажный» дисплей

В новостных лентах то и дело появляется информация об одной из перспективных технологий в производстве дисплеев – гибких мониторов. Попробуем немного осветить эту разработку.

Этой разработке уже больше года. Так в июне 2001 г. в магазинах Macy's штата Нью-Джерси начали использовать двухцветные указатели размером 27,5 на 35 сантиметров с ценами и текстом. Выглядели они совсем как обычные бумажные. Но на самом деле это плоские экраны, изображением на которых можно управлять дистанционно, беспроводным пультом.

Экран подобных устройств состоит из тысяч микрокапсул, которые меняют цвет с черного на белый под воздействием электрического поля. Капсулы наносятся на пластиковую пленку, которая в свою очередь подключается к микросхеме с драйвером.

Такие дисплеи потребляют удивительно мало энергии: трех батареек АА хватает более чем на год. Практически это одна сотая того, что потребляет обычный компьютерный дисплей. Разрабатываются дополнительные устройства, которые позволят сворачивать дисплей в трубочку или складывать. Можно будет обращаться с экранами как с обычными листами бумаги.

Поверхность «бумажного» экрана не бликует от прямого солнечного света. Изображение формируется непосредственно на материале дисплея, поэтому оно может сохраняться длительное время, несколько дней.

Производители экранов – частная компания Gyricon Media из Энн Эрбор, штат Мичиган и E Ink из Кембриджа, штат Массачусетс.

Компания E Ink делает ставку на экран, состоящий из миллионов микрокапсул. Капсула меньше, чем диаметр человеческого волоса. В ней содержится прозрачная жидкость с положительно заряженными белыми и отрицательно заряженными черными частицами. Меняя электрическое поле, можно управлять движением частиц так, чтобы нужные, белые или черные, оказывались вверху капсулы и создавали на экране окрашенные области. Уже демонстрировались дисплеи толщиной в половину кредитной карты.

Примерно таких же результатов компания Gyricon добивается, используя крошечные твердые шарики. Противоположные стороны шарика окрашены белым и черным цветом. Под действием электрического поля шарики поворачиваются нужной стороной, образуя изображение.

Компании-производители собираются по-разному применять свои дисплеи. Gyricon в основном ориентируется на знаки в супермаркетах, частая замена которых требует много времени и средств. Возможность заменять надписи при помощи пультов даст значительную экономию.

E Ink рассчитывает на применение своих экранов в мобильных телефонах, электронных книгах, газетах, где минимальный вес и высокая экономичность дадут громадное преимущество.

Компания E Ink и Philips Components, подразделение корпорации Koninklijke Philips Electronics создали прототип дисплеев, использующих технологию электронных чернил.

При создании пленки, на которую наносятся электронные чернила, применяется технология активных матриц Philips. Экран имеет диагональ 5 дюймов и разрешение 80 пикселов на дюйм как в черно-белом режиме, так и при выводе изображений с градацией серого, а кроме того, поддерживает режим «черные буквы на белом фоне», который, как предполагается, компании и предпочтут в силу его надежности.

Philips и E Ink рассчитывают предложить устройства с экранами на основе технологии электронных чернил к 2003 году и активно работают с производителями устройств над созданием дисплеев с электронными чернилами для PDA, мобильных телефонов, электронных считывающих модулей и устройств электронной почты.

В перспективе компании рассчитывают выпустить экраны различного размера, от 7,5 до 35 см. Кроме того, поскольку такой экран базируется на технологии активных матриц, его размер не будет влиять на скорость регенерации.

«Бумажные» дисплеи имеют преимущество не только над традиционными устройствами с электронно-лучевыми трубками и жидкокристаллическими экранами, но превосходят и дисплеи на основе светоизлучающих диодов (light-emitting diode (OLED)), только прокладывающих себе путь на рынок портативных устройств, с точки зрения веса, удобства и потребления энергии. Все же OLED-дисплеи требуют не менее чем в сто, а зачастую и в тысячу раз больше энергии, чем «бумажные».

Но хотя разрешение новых экранов примерно такое же, как у средних ЖК-мониторов, качество изображения уступает конкурирующим технологиям. Лесли Полгар, президент по дисплейным продуктам компании Eastman Kodak, которая развивает технологию OLED, считает, что каждый вид экранов имеет свои преимущества и найдет свою особую нишу. По его предположениям, OLED может широко использоваться в настольных компьютерах и ноутбуках, а «бумажные» экраны окажутся незаменимыми для электронных книг и газет.

Но для этого они прежде всего должны подешеветь. Пока еще «электронная бумага» компании Gyricon стоит примерно столько же, сколько и ЖК-дисплей. Кроме того, необходимо увеличить и срок жизни устройств. Пока еще и OLED и «бумажные» дисплеи служат от 10 000 до 30 000 часов. Для мобильных телефонов этого вполне достаточно, но для компьютера слишком мало. Обыкновенный настольный монитор выдерживает 100 000 часов активной работы и более.

Кроме всего прочего, будет непросто убедить производителей применить экраны на новой технологии. Пока еще Nokia полностью фокусируется на улучшении ЖК-технологий. А IBM, которая экспериментировала с технологией E Ink в 2001 г. и оценила их достоинства, пока еще планирует «продвинуть ЖК так далеко, как мы сможем», даже не рассматривая альтернатив.

Тем не менее дисплеи, основанные на технологии «e-paper», уже не сон и вполне могут быть востребованы производителями, как только возникнет потребность.

Изучал «бумажные» мониторы
Сергей ГРИГОРЬЕВ