OLED, ePapír a 3D - pohled na nejnovější trendy z oblasti displejů, elektronického papíru a 3D

Hardware | 01.01.05

Spektrum současných displejů sahá od minidisplejů o velikosti kreditní karty svysokým rozlišením až po 80" plazmové monitory. Nové technologie a postupy ale umožňují proniknutí do da...





Spektrum současných displejů sahá od minidisplejů o velikosti kreditní karty s
vysokým rozlišením až po 80" plazmové monitory. Nové technologie a postupy ale
umožňují proniknutí do dalších, nových oblastí využití.
V segmentu stolních počítačů na trhu dominují na rozdíl od stavu před několika
lety displeje typu TFT. Firma Merck, jejíž tekuté krystaly se nacházejí ve dvou
třetinách všech prodaných displejů na světě, slavila na letošní konferenci SID
(Society for Information Display) sté výročí zahájení výroby. Masový nástup
LC-displejů není nutně spojen pouze se sofistikovanými metodami výroby. U
stolních počítačů nebylo použití displejů TFT technicky nezbytné, ovšem mnohé
produkty jako digitální kamery či mobilní telefony by bez současných
zobrazovacích technologií z hlediska své funkce a formy nemohly existovat.
Především v mobilní oblasti se vedle tradičních displejů z tekutých krystalů
etabluje relativně nová technologie OLED.
Úsilí o velké úhlopříčky představuje jeden z primárních cílů výrobců. Na bázi
technologie OLED jsou dnes k vidění pouze studie s většími úhlopříčkami. U
přístrojů na bázi plazmy však Samsung letos se svým 80" modelem ukázal, kam až
sahají technické meze. Zároveň tento výrobce představil i přístroj TFT s
úhlopříčkou o délce 57".

Organické displeje
Při výrobě obzvláště malých displejů přestali někteří výrobci používat
dosavadní techniku Liquid-Crystal a vsadili na organické materiály. Tzv.
Organic Light Emitting Displays, ve zkratce OLED, umožňují vysoká rozlišení na
nejmenším prostoru. Technologický princip je založen na polymerových řetězcích,
které pod proudem vysílají světlo. Tak je možné vyrobit displeje s rozlišením
VGA, které nejsou větší než kreditní karta. To umožňuje například výrobu
displejů digitálních kamer či mobilních přehrávačů, schopných zobrazit velké
množství detailů.
Použití OLED je vhodné všude, kde jsou potřeba vícebarevné displeje v malém
formátu. Možné a v některých případech již praktikované nasazení technologie
OLED představuje oblast mobilních telefonů, PDA či osobní automobily. Sony
plánovalo již v září roku 2004 zahájení výroby PDA Clie na bázi technologie
OLED. 3,8" displej zvládá 266 144 barev v rozlišení 480 x 320 pixelů a je
zhruba 2 milimetry silný.
Displejové brýle je možné pomocí OLED realizovat stejně. Poslední předvedené
modely poprvé dovolují zřetelné zobrazení detailů, snadno čitelný je dokonce i
text. Modely, které doposud na trh dodávaly Olympus a Sony, se vzhledem k
rozlišení hodily maximálně pro obrázky.
Firmy, které za technologií OLED stojí především Philips a Epson však plánují
nasazení této technologie nejen u mobilních přístrojů. Věří, že u využití, kde
doposud převládala technika LC, se organické displeje prosadí. Philips to
demonstroval pomocí 13" prototypu s polymerovou technikou LED, který poskytoval
rozlišení 576 x 326 obrazových bodů. Tato část byla vyjmuta z 30" displeje s
rozlišením 1 365 x 768 pixelů (WXGA).

Výhody technologie OLED
Pro použití OLED místo LCD hovoří hned několik důvodů: organické displeje jsou
snadno zhotovitelné v principu může potřebné prvky vytvořit na folii i
příslušným způsobem vybavená inkoustová tiskárna. Philips Research předvedl
jednoduchou výrobu prostřednictvím pokročilého inkoustového procesu tisku,
který má čtyři tiskové hlavy po 256 piezotryskách. Každý subpixel (R, G, nebo
B) je vytvořen z několika vrstev. Systém tak dokáže vyrobit displeje s
úhlopříčkou až 24 palců. Epson dokonce představuje technologii, která je
schopna vytvořit úhlopříčku až o délce 40 palců.
Prototyp s fluorescenčními organickými materiály by mohl podle názoru koncernu
být komerčně využíván od roku 2007. Epson využil zkušenosti z tiskové techniky,
aby překonal hlavní problém výroby OLED: nanesení organické vrstvy na substrát
TFT.
Oproti klasickým displejům LC nabízí OLED několik technických výhod, z nichž
nejdůležitějšími jsou větší úhel pohledu a velmi rychlý reakční čas. Hodnoty
úrovně černé a kontrast jsou stejně dobré. Tento typ zobrazovačů navíc
nepotřebuje nasvícení pozadí, což umožňuje výrobu extrémně tenkých displejů.
Technologie OLED tedy zároveň vytváří základ pro flexibilní displeje. Philips
počítá s prodejem prvních přístrojů zhruba v horizontu pěti let, Epson by chtěl
začít s televizory na bázi OLED již v roce 2007.

3D technologie
Trojrozměrné zobrazení objektů: mnozí ho spojují s převráceným červeno-zeleným
zobrazením, brýlemi a neodmyslitelnou bolestí hlavy. To se ovšem týká dosud
používaných technik. Mezitím však výrobci vyvinuli metody, které umožňují
prostorové zobrazení bez dalších pomocných prostředků. Využívá se při tom
rozdílných technik.
Výrobci dávají před displej čočkový filtr, aby obě oči dostávaly patřičné
obrazové informace zleva i zprava. Tento filtr pak rozdělí obrazové informace,
které jsou vyzařovány společně. Na 3D řešeních pracuje například Philips,
Kodak, Sharp a německá společnost SeeReal.
Kodak řeší tento problém pomocí otvoru, který funguje jako jakási špehýrka.
Nepoužívá žádné programy specializované na 3D zobrazování, nýbrž generuje obraz
z běžné 2D předlohy.
Od Philipsu zase pochází studie 3D displeje, který je založen na technologii
čoček. Výrobce používá speciální realtime-software, aby přepočítal 2D obrazy do
trojrozměrného zobrazení. K tomu dochází například tehdy, je-li aplikace
přehrávána na přístroj, a to bez přídavných programů. Podle údajů Philipsu je
možné jako displeje použít běžné LCD a OLED. Trojrozměrné zobrazení není
omezeno pouze na jednoho pozorovatele, nýbrž může být vnímáno několika osobami
najednou. Speciální technika Lenticular zabraňuje na kraji obrazu zobrazení
pruhů, které připomínají moaré. Philips toto řešení předvedl na 8" displeji,
pro větší úhlopříčky se prý s touto technikou ještě nepočítá. Z možných použití
výrobce jmenuje trojrozměrné zobrazení map v navigačních systémech.
U Sharpu zase řešení 3D vychází z převodu programů a materiálů. Na technické
prezentaci předvedl Sharp notebook s integrovaným 3D displejem a uživatelský
přístroj, na němž se promítaly speciálně upravené filmy, například "Stuart
Little".

3D s interakcí
Německý výrobce SeeReal je více zaměřen na profesionální sektor. Firma nabízí
větší množství displejů. Modely C-i a C-s navíc obsahují i dvě digitální
kamery. Model C-i rozpozná oči pozorovatele a podle toho nastaví zobrazení
pixelů a tím i Sweet Spotu. Sweet Spot je oblast, v níž oči optimálně
zaznamenávají trojrozměrné zobrazení. Uživatel se tak může pohybovat sem a tam,
aniž by se mu trojrozměrný obraz ztratil. U varianty C-s zase uživatel nosí
značku, podle níž displej rozpozná jeho polohu. Toto řešení je vhodné hlavně
pro méně nasvícené okolí.
Oba modely mají úhlopříčku o délce 18,1 palců a pracují s rozlišením 1 280 x
1024 obrazových bodů. Momentálně nabízí SeeReal 3D displeje s úhlopříčkou až 20
palců. Taková technika samozřejmě něco stojí cena přístroje přesahuje 10 000
eur. Tyto displeje nacházejí využití v medicíně, ve výzkumu a v oblasti CAD.

Elektronický papír
I když elektronická kniha eBook ve své původní formě větší úspěch
nezaznamenala, téma elektronického papíru je dnes aktuálnější než kdykoliv
předtím. Sony již prezentuje své varianty čtecího přístroje: s vysokým
rozlišením a ostrými černými liniemi na sněhobílém pozadí. V současné době jsou
výrobci schopni zobrazit bílé pozadí bez odpovídajícího podsvětlení.
Tito výrobci používají elektroforetické displeje (Electrophoretic Image
Display, krátce EPID). Elektricky nabité barevné částice jsou uzavřeny v
dielektrické (nevodivé) substanci a pohybují se podle výše napětí nahoru a
dolů. Čím je napětí vyšší, tím více částic se nachází na horní straně a
ovlivňuje zobrazení. Tímto způsobem se dají vytvořit displeje s vysokým
rozlišením až 160 dpi. EPID si uchovávají svoji strukturu i po odpojení napětí.
U nepohyblivých obrazů může displej z hlediska proudu operovat obzvlášť úsporně.
Jako první přístroj na této bázi předvedla firma E-Ink zařízení Electronic Book
Reader EBR-1000EP od Sony. Reader pracuje v rozlišení 800 x 600 obrazových bodů
při šestipalcové úhlopříčce. Přístroj zvládá vedle černé a bílé i čtyři stupně
šedi.
EBR-1000EP váží pouze 190 gramů a není větší než normální kniha. V základní
variantě (10 MB) pojme až dvacet elektronických knih.

Flexibilní displeje
Philips jde ještě o krok dál. Na bázi organických polymerů by chtěl za pár let
nabízet čtecí přístroje s flexibilními displeji. Představuje si, že by se
elektronické displeje daly vyklopit z držáku o velikosti mobilu.
Philips představil první vzorky již v tomto roce. Výrobce věří, že
provozuschopné kompletní přístroje budou k dispozici v roce 2005. Otázku ceny
těchto produktů nechává společnost Philips zatím otevřenou. Flexibilní displeje
umožňují využití i v oblasti automobilů. Displejové moduly by mohly být
upraveny na přístrojové desky.

Privacy Filter
U notebookových, stolních a televizních displejů se jako hlavní argument
prodejnosti zmiňuje co největší úhel pohledu. Avšak zrovna u stolních a
notebookových displejů může být vhodný pravý opak. U notebooku jde například o
to, aby člověk sedící vedle vás v letadle nemohl bez problémů číst obsah
obrazovky. Totéž může platit pro oblasti, kde jsou displeje vzhledem k velkému
provozu návštěvníků stále na očích.
Společnost 3M nabízí takzvaný Privacy Filter. Ten by měl omezit oblast
viditelnosti na 60 stupňů. Pro notebooky jsou filtry k dostání ve velikostech
od 13 do 15 palců, u stolních přístrojů nabízí 3M filtry o úhlopříčkách 15, 17
a 18,1 palce.
Na podobném filtru pracuje i Toshiba. Zde by mělo být možné úhel pohledu
interaktivně ovlivnit uživatelem podle toho, zda je obsah určen pro více osob
či nikoliv. Toshiba přitom využívá závislost mezi směřováním molekul u displejů
LC a úhlem náhledu.

Skenující displej
Toshiba představila také prototyp skeneru System-on-Glass, který vyvinula
společně s firmou Matsushita. Předloha je zde položena na displej a v několika
minutách je pak načtena. Prototyp s úhlopříčkou 3,5" pracuje v rozlišení QVGA
(320 x 240 obrazových bodů), zobrazení probíhá pomocí 260 000 barev. 2D senzor
integrovaný v LCD panelu pracuje s identickým rozlišením. Co se barevné hloubky
týče, výrobce udává fotografickou kvalitu. TFT panel spočívá na technologii
LTPS (Low Temperature Polysilicon). Toshiba Matsushita Display Technology
představila jednobarev-nou verzi v roce 2003.
Využití skenujícího displeje spatřuje výrobce jak v podnikovém, tak i v
soukromém sektoru. Dal by se využít například pro rychlé načtení osobních
dokladů nebo rozeznání otisků prstů. Stejně tak by bylo možné pomocí displeje
přenést osobní mapy navigačních systémů do PDA. O této možnosti a jejím uvedení
na trh však výrobce zatím žádné údaje neposkytl. Prototyp měl spíše
demonstrovat využití technologie LTPS.

Výhled
Nové a vylepšené technologie displejů znamenají nové možnosti: od výřezu v
krytu mobilu o velikosti nehtu na palci až po obří monitor pro domácí kino. Zda
a případně jaká technologie se v kterém segmentu prosadí, závisí na více
faktorech: jak rychle ji výrobci produkci jednotlivých displejů zvládnou a kdy
ji dodají na trh a za jakou cenu. Poptávka bude bezesporu vysoká. Především u
mobilních přístrojů budou generační cykly stále kratší. Technologie jako UMTS
sice nabízí nová využití, ale koncová zařízení musí odpovídajícím způsobem
držet krok. Totéž platí pro elektronický papír, kdy tuto technologii dokáží
akceptovat teprve skutečně flexibilní koncová zařízení. Jak tomu ale bývá,
mnohé technické vymoženosti se na trhu jako konkurenceschopné produkty neobjeví.












Komentáře

K tomuto článku není připojena žádná diskuze, nebo byla zakázána.