Первый двусторонний дисплей на одной ЖК-матрице

0

Tweet

Рис. 1

Рис. 2

Рис. 3

Рис. 4

Рис. 5

Рис. 6

Рис. 7

Прежде чем перейти к сути изобретения, напомним, что существуют три типа ЖК-дисплеев: работающие на пропускание (трансмиссионные), на отражение (рефлективные) и комбинирующие эти две технологии (трансфлективные).

В трансмиссионной конструкции весь свет, видимый пользователем, проходит через панель. Он формируется отражательным элементом --световодной пластиной, располагающейся позади экрана (рис. 1). Структурно отражающая поверхность представляет собой массив микропризм. Трансмиссионные ЖК-дисплеи достаточно хороши внутри помещения, но при прямом солнечном свете они становятся полностью черными и нечитабельными, если не предприняты какие-нибудь меры для ослабления эффекта засветки. Еще одним их недостатком является довольно значительное энергопотребление.

В дисплеях, работающих в отраженном свете, используется фронтальная подсветка, т. е. световодная пластина располагается поверх жидкокристаллической матрицы. Ее же основанием служит зеркальный слой (рис. 2). Обычно такие дисплеи потребляют меньше энергии, чем трансмиссионные, однако имеют худшую контрастность.

Трансфлективные экраны устроены аналогично трансмиссионным, за исключением того, что они имеют полупрозрачный зеркальный слой в основании ЖК-матрицы (рис. 3). В зависимости от свойств зеркального слоя, в частности от коэффициента отражения, такие дисплеи могут быть больше ориентированы на работу либо вне помещения, либо внутри.

В дальнейшем речь пойдет только о рефлективных дисплеях с фронтальной подсветкой. Как уже упоминалось, они обладают недостаточной контрастностью. Это в основном происходит за счет оптического шума, как от внутреннего источника света, так и от внешнего освещения (рис. 4). Для его подавления компания Omron предложила в 2003 г. гибридную технологию для изготовления отражающих поверхностей световодных пластин, комбинирующую массив традиционных микропризм с массивом нанопризм (рис. 5). Эффект достигается при размере нанопризм меньшем, чем длина полуволны отражаемого света. По заявлению компании, такая конструкция позволяет в три раза повысить коэффициент контрастности по сравнению с обычными рефлективными дисплеями. В одной из реализаций был выбран размер нанопризм 200 нм -- длина полуволны самого коротковолнового из трех основных цветов -- синего.

На рис. 6, а приведено устройство дисплейного блока традиционного раскладного телефона. Как видно, он состоит из двух отдельных трансмиссионных дисплеев. Двусторонний модуль подсветки был разработан с использованием фирменной технологии, называемой сверхтонкий репликационный процесс. Основной дисплей является трансмиссионным, в то время как вспомогательный -- рефлективным (рис. 6, б). Именно такой принцип позволяет использовать для обеих сторон дисплея общий источник света. Для объединения трансмиссионного и рефлективного методов в единый модуль подсветки была разработана технология, получившая название двойная призма (double prism). Она основана на безлистовой композиции модуля подсветки, при этом функции формирования светового пути, которые обычно выполняются оптическим листом, реализуются дополнительными призмами на светопроводной пластинке (рис. 7).

По словам разработчиков, новая технология позволит вдвое уменьшить толщину дисплея и его стоимость. На рис. 8 показан опытный образец двустороннего дисплея.

Рис. 8

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365

0

Tweet