MEMS显示屏 谁与争锋?

作者:蒋泱帅来源:蝌蚪五线谱发布时间:2014-05-12

2014年国际消费电子展会上,各大品牌的产品惊艳亮相,或小巧,或精美。毫不夸张地说,它们像在参加帝王的选秀大会,争奇斗艳。不过,若要论这些实力派选手谁的背景最深厚,技术阵容最强大,那么当属7英寸IGZO+MEMS显示屏了。如此超低功耗的屏幕,是否会让一度占据显示技术王国宝座的LCD和AMOLED的地位岌岌可危呢?敬请期待探索解密。

  2014年国际消费电子展会上,各大品牌的产品惊艳亮相,或小巧,或精美。毫不夸张地说,它们像在参加帝王的选秀大会,争奇斗艳。不过,若要论这些实力派选手谁的背景最深厚,技术阵容最强大,那么当属7英寸IGZO+MEMS显示屏了。如此超低功耗的屏幕,是否会让一度占据显示技术王国宝座的液晶显示屏(LCD)和有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)的地位岌岌可危呢?

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剑合璧,技术升级

  继高通(Qualcomm)收购显示技术创业公司Pixtronix,入股夏普(SHARP)后,三家技术企业强强联手,推出了IGZO+MEMS超低功耗显示屏幕,那么这些技术到底有多强大呢?

  2010年10月,日立(HITACHI)面向新闻媒体公开了采用Pixtronix公司自主开发的技术研制的MEMS显示屏,该原型在低温多晶硅(LTPS)生产线上试制成功。2012年年初,无线电通信技术研发公司高通低调收购了Pixtronix公司。Pixtronix是一家创新型多媒体显示技术公司,致力于开发适用于平板电脑和智能手机的显示技术。Pixtronix研发的PerfectLight显示屏采用了基于MEMS(微电子机械系统)的“数码微快门(digital micro shutters)”技术,可以从RGB LED背光方向调节光线。此外,Pixtronix的显示屏还具有170度视角,并支持全速视频播放。其画面对比度为3000:1,它支持24位真彩色,而耗电量仅是传统的同尺寸LCD显示屏的1/4。

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  在这之后,高通公司入股夏普。夏普掌握的氧化铟镓锌(IGZO,Indium gallium zinc oxide)技术,是一种薄膜晶体管液晶显示屏(TFT-LCD)技术。它将铟、镓、锌与氧结晶化,实现原子之间独特、细致的排列方式。新的结晶构造提高了电子迁移率,极高的电子迁移率让IGZO显示屏的功耗也随之降低,其画面效果也更加精细。

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  许多夜行性飞蛾的眼角膜表面具有纳米级的突起,这些突起有些甚至还小于光线波长,能吸收迎面而来的光,几乎不具有反光性,进而提高其夜视能力,飞蛾通过蛾眼特性来避免被敌人发现。目前的液晶面板或多或少都会产生一些反光现象,特别是在播放暗部场景的视频或图片时,屏幕会反射出周边背景的光线,影响视觉体验。为解决此问题,推出过四基色液晶面板的夏普曾展示过一种蛾眼(moth eye) 防反射涂层液晶面板,这种面板能够抑制反射,使得鲜艳的颜色再现,实现高对比度。

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  这种液晶面板的表面类似夜行性飞蛾的眼角膜,由大量纳米级单位的极微小突起物排列而成。除了房间之外的光源外,没有外部光能够反射。而内部的光源则会被面板表面所扩散,这样就可以实现高对比度和艳丽的色彩。屏幕表面的微小凹凸使得来自外部光线的折射率发生变化,根据这个反射截面实现低反射。其光反射率可达到0.1%以下,达到可视光全范围。而以前低反射屏幕的光反射率在0.5~1.5之间,而一般的屏幕在4%左右,相比较已经有了大幅度的进步,使得屏幕反光形成的投影不易被发现。这种蛾眼面板显示技术曾在2008年时被索尼(SONY)提出并开发,用于制造无反光的显示器薄膜。据称与原来用于液晶电视等的薄膜相比,将因反光而难以看清的“晃眼”现象降到了1/30左右。

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  同样在仿生技术的运用上,高通自家的Mirasol(意为向日葵)显示屏也不逊色。Mirasol显示屏以干涉测量调制(IMOD,interferometric modulator)的反射技术为基础,可以利用环境光线而不需要背景光进行显示,其功耗自然被大大降低。不过,低功耗尚不是这款显示屏的亮点,来源于蝴蝶翅膀结构的IMOD技术创意才令人叹为观止。大自然中,蓝默蝶(blue morpho)等热带蝴蝶的翅膀构造非常特别,其纳米构造可以让翅膀呈现出斑斓的色彩。IMOD概念正是来源于此,在MEMS的基础上制作出非常微小的构造,如同蝴蝶翅膀表面那样。在阳光照射下,Mirasol屏幕显示效果不但没有像LCD屏幕那样变暗,反而会更清晰、更鲜明。

  总之,高通入股夏普可谓强强联手,IGZO技术与MEMS技术的结合为我们开启新一代显示屏的视觉盛宴。

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