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Ein flexibles Farbdisplay
Forscher der HP Labs testen ein flexibles Vollfarbdisplay, das Energie spart, indem es das Umgebungslicht reflektiert, anstatt eine Hintergrundbeleuchtung zu verwenden. Die Pixel des Prototyp-Displays werden von schnell schaltenden Siliziumtransistoren gesteuert, die auf Kunststoff gedruckt sind. Wenn die Technologie kommerzialisiert werden kann, wird das Display mit Flüssigkristallbildschirmen sowie anderen flexiblen Farbdisplays mit geringem Stromverbrauch konkurrieren, die in Arbeit sind.
Reflektierende Farbe: Dieses Prototyp-Display verwendet Stapel von roten, blauen und grünen Farbstoffen und elektrisch gesteuerte Spiegel, um Farbbilder ohne die Notwendigkeit einer Hintergrundbeleuchtung zu erzeugen.
Unser Ziel ist es, ein Display mit der Farbsättigung von Zeitungspapier herzustellen, das für etwa 10 US-Dollar pro Quadratfuß hergestellt werden kann, sagt Carl Taussig , Direktor des Information Surfaces Lab im HP-Forschungszentrum Palo Alto, CA. Bei diesem Preis könnten reflektierende Farbdisplays Papier für Anwendungen wie Schilder und Reklametafeln ersetzen, sagt Taussig, schätzt jedoch, dass dies mindestens ein oder zwei Jahre dauern wird.
HP kooperiert mit Phicot, einer Tochtergesellschaft von Ames, IA mit Sitz Powerfilm , das Hochleistungstransistoren auf Kunststoff druckt. HP plant, sowohl den E-Reader- als auch den Tablet-PC-Markt anzusprechen.
Der Markt für E-Reader-Bildschirme wird dominiert von E-Ink , ein Unternehmen mit Sitz in Cambridge, MA, das reflektierende Schwarz-Weiß-Displays mit winzigen Mikrokapseln herstellt. Die Bildschirme von E-Ink sehen aus wie Papier, benötigen keine Hintergrundbeleuchtung und benötigen keinen Strom, wenn die Pixel zwischen Schwarz und Weiß gewechselt haben. Aber es ist auch zu langsam, um Videos anzuzeigen, und ist bisher nur in Schwarzweiß verfügbar.
Im Gegensatz dazu verwendet Apples iPad ein konventionelleres Flüssigkristalldisplay. Dies bedeutet, dass es lebendige Farben erzeugt, aber auch teuer, energiehungrig und anfällig für Blendung ist. Das Display ist auch relativ zerbrechlich, da es auf Glas aufgebaut ist. Viele Hersteller glauben, dass es noch einen Markt für spiegelnde Displays mit geringem Stromverbrauch gibt.
Hersteller von flexiblen Displays beobachten, wie Verbraucher auf das iPad reagieren. Sie arbeiten aber auch daran, robuste reflektierende Displays aus Kunststoff zu entwickeln, die weniger Akkulaufzeit verbrauchen, ohne auf die Funktionalität von LCDs verzichten zu müssen.
Farbe macht den Unterschied, sagt Nick Colaneri , Direktor des Flexible Display Center an der Arizona State University, das bei der Technologieentwicklung mit den meisten großen Display-Herstellern zusammenarbeitet. Ohne Farbe werden reflektierende Displays auf Nischenmärkte beschränkt sein, sagt er. Der Einsatz von Kunststoff-Transistor-Arrays, die eine bessere Haltbarkeit versprechen, werde ebenfalls von entscheidender Bedeutung sein, sagt er, obwohl es weiterhin große Herausforderungen bei der Herstellung gebe.
Das erste Unternehmen, das eines davon auf den Markt bringt, wird eine starke Position haben, aber am Ende des Tages kommt es auf die Kosten an, sagt Colaneri. Es gibt mehrere radikal unterschiedliche Herangehensweisen an die Herstellung, und es ist noch zu früh, um zu sagen, wie hoch die Kosten sein werden.
E-Ink entwickelt eine eigene Farbtechnologie, die nebeneinander rote, blaue und grüne Filter verwendet. Dies bedeutet, dass jedes Pixel zu einem bestimmten Zeitpunkt möglicherweise nur Licht von einem Drittel seiner Gesamtfläche reflektiert, was die Helligkeit des Displays beeinträchtigen kann.
HP hofft, durch die Stapelung von roten, grünen und blauen Pixeln im gleichen Bereich eine hellere reflektierende Displaytechnologie zu liefern. Wer Rot darstellen möchte, kann das gesamte Display rot machen, sagt Taussig.
Die Herausforderung beim Stapeln von Pixeln besteht darin, dass Licht verloren geht, wenn es in das Stapeldisplay hinein und aus ihm heraus wandert. Wenn Sie auf jeder Schicht Verluste erleiden, entsteht ein enormer Gesamtverlust, daher entwickeln wir den Lichtpfad, um dies zu verhindern, sagt Taussig. Der bisher beste Ansatz von HP besteht darin, Schichten aus rotem, grünem und blauem Farbstoff zwischen elektrisch aktiven Spiegeln zu stapeln, die steuern, ob Licht durch jede Schicht gelangt oder nicht.
Der Nachteil sei, dass es kompliziert sei, sagt Taussig. Mit jeder Schicht, die während der Herstellung hinzugefügt werden muss, gibt es mehr Fehlerpotenzial. Daher entwickelt das Unternehmen auch ein einschichtiges mehrfarbiges reflektierendes Display, das mithilfe von lumineszierenden Materialien Licht sammelt und in verschiedene Farben umwandelt, die dann wieder emittiert werden.
Ein potenzieller Vorteil für HP ist die Zusammenarbeit mit Phicot, das bereits Hochleistungs-Display-Backplanes herstellt, indem Silikon im Rolle-zu-Rolle-Verfahren auf Kunststoff gedruckt wird. Wir müssen das Glas da rausholen, sagt Colaneri.
Koreanisches Display-Unternehmen LG und taiwanesisches Unternehmen Prime View International drucken auch Siliziumtransistoren auf flexible Materialien, und beide Unternehmen haben für das kommende Jahr vollflexible Displays versprochen.
Der Ansatz von Phicot sei ganz anders, sagt Colaneri. Anstatt mehrere Ätzrunden zu durchlaufen, um ein Transistorarray zu erzeugen, was mehrere Fehlermöglichkeiten mit sich bringt, verwendet Phicot eine einstufige, dreidimensionale Lithographietechnik. Besonders bei der Verarbeitung von Kunststoff ist es wichtig, Fertigungsschritte zu eliminieren: Wenn er sich während des Druckprozesses verbiegt oder verzieht, reihen sich die Lagen nicht aneinander. Wenn HP diese und andere Fertigungshürden überwinden kann, könnte seine spiegelnde Displaytechnologie bald auf einer Werbetafel in Ihrer Nähe erscheinen.