На EDEX были представлены последние разработки в области дисплеев для мобильных устройств

Более современной альтернативой жидкокристаллическим дисплеям являются органические электролюминесцентные дисплеи, которые излучают свой собственный свет, поэтому не нуждаются в подсветке экрана

Вкусы пользователей мобильных телефонов в Японии, а их здесь 67 млн., меняются так же быстро, как и технологии, которые реализуются в аппаратах все меньшего размера и доставляют инженерам все больше головной боли.

Одна из проблем — это дисплей, который в эпоху создания аппаратов для сетей мобильной связи третьего поколения (3G) должен стать ярче и поддерживать больше цветов, в то же время быть более легким и менее энергоемким. На выставке Electronic Display Exhibition 2001, состоявшейся в середине апреля в Токио, были продемонстрированы последние разработки в области дисплеев для мобильных устройств.

Чтобы понять общее направление развития этого рынка, следует проанализировать, как он развивался за последние два года. До недавнего времени практически все сотовые телефоны оснащались ЖК-дисплеями, выполненными по технологии STN (single twisted nematic). До того как в феврале 1999 года крупнейший в Японии сотовый оператор NTT DoCoMo открыл свою службу мобильной передачи данных I-Mode, экраны дисплеев не нуждались в особых функциональных возможностях, поскольку мобильные устройства представляли собой обычные телефоны. Но появление I-Mode способствовало формированию абсолютно нового рынка, и абоненты стали все больше и больше использовать качественные дисплеи.

Переход от монохромных к цветным дисплеям начался в конце 1999 года, когда абонентам NTT DoCoMo были предложены первые сотовые телефоны с цветными экранами. По словам представителя NTT DoCoMo Марико Вада, сейчас каждые 12 из 18 мобильных устройств у абонентов компании имеют цветные дисплеи. Следующий шаг состоял в том, чтобы добиться лучшего качества экранов. Первые цветные телефоны имели дисплей, способный поддерживать только 256 цветов, но одна из современных моделей — Sony So503i может отображать на экране 65 536 цветов.

ЖК-дисплеи подразделяются на два основных типа: передающие и отражающие. Передающие экраны требуют подсветки и поэтому потребляют больше энергии батареи, в то время как модели отражающего типа для освещения экрана используют естественный отраженный свет. Однако с отражающими дисплеями трудно работать в темноте, поэтому иногда к таким дисплеям добавляют функцию подсветки.

В последние годы были разработаны дисплеи так называемого трансфлекторного типа, то есть наполовину передающие (transmissive) и наполовину отражающие (reflective), которым подсветка требуется только в темноте. Оригинальные модели трансфлекторного типа (от visible everywhere, то есть «видимые повсюду») компании Toshiba — на 20% передающие и на 80% отражающие. Уровень отражения в этих моделях самый высокий среди других трансфлекторных дисплеев на рынке. Другими словами, в них подсветка нужна в меньшей степени, чем в других дисплеях трансфлекторного типа.

Более современной альтернативой ЖК-дисплеям являются органические электролюминесцентные дисплеи (OELD — organic electroluminescence display), которые излучают свой собственный свет, поэтому не нуждаются в подсветке экрана. OELD также подходят для вывода движущихся изображений, поскольку поддерживают хорошее воспроизведение цвета. Модели OELD-дисплеев компании Sanyo на выставке EDEX собирали буквально толпы зрителей.

Компания Tohoku Pioneer, ведущий японский производитель OELD-дисплеев, стала первой в мире компанией, начавшей коммерческое производство подобных устройств в 1997 году. В США по лицензии Kodak она выпускает четырехцветные OELD-экраны для сотовых телефонов Motorola с 2000 года, но, как отметил Ватару Йоко, представитель Tohoku Pioneer, в Японии подобные устройства выпускать пока не планируется.

Некоторые из аналитиков полагают, что пока рано говорить о серьезном применении технологии OELD.

«Технология создания жидкокристаллических экранов существует намного дольше OELD, но даже о ее повсеместном распространении говорить пока не приходится. Мы работаем над ЖК-дисплеями более десяти лет и уже поэтому они имеют преимущество по сравнению с OELD», — подчеркнул Акира Окамото, представитель корпорации NEC, одного из ведущих мировых производителей ЖК-дисплеев.

Однако далеко не все согласны с мнением Окамото. «Я думаю, что в ближайшие три-четыре года OELD-дисплеи станут стандартом, — уверен Йошинори Нумано, руководитель группы исследователей из Mitsubishi Electric, работающей над проектом, связанным с тонкопленочными ЖК-дисплеями. — Если действительно необходимо снизить уровень энергопотребления, то отражающие ЖК-дисплеи станут стандартом для сотовых телефонов старшего класса, а в PDA, где вопрос о потреблении энергии стоит не столь остро, чаще будут применяться OELD-дисплеи».

Пока же компаниям следует прислушиваться к мнению пользователей и предлагать новые идеи и разработки на рынке жидкокристаллических дисплеев.

Несмотря на все исследования, проводимые компаниями, предсказать, как отреагируют на предложения производителей капризные пользователи, невозможно. Например, в Kyocera планируют одновременно продавать два типа мобильных телефонов — один отражающий с задней подсветкой, а другой — отражающий с передней подсветкой, так что пользователи смогут выбрать наиболее удобную для себя модель.

Как заметил Канг Вон Ли из Samsung, производители пока попросту не знают, что придется по вкусу потребителям.


Органические дисплеи на CeBIT

До недавнего времени презентации органических электролюминесцентных дисплеев (OELD — organic electroluminescence display) проходили только на специализированных конференциях, посвященных технологиям производства плоскопанельных мониторов. И вот наконец многочисленным посетителям нынешней выставки CeBIT представилась возможность своими глазами увидеть новые устройства, анонсированные целым рядом крупных производителей.

OELD-дисплеи содержат органический слой, который при подаче на него напряжения начинает ярко светиться. А это значит, что громоздкие, потребляющие много электроэнергии механизмы подсветки больше не нужны. Следовательно, дисплеи станут более компактными, а продолжительность непрерывной работы ноутбуков от батарей значительно возрастет. Кроме того, по сравнению с выпускаемыми сегодня жидкокристаллическими дисплеями для новых устройств характерно заметное увеличение угла обзора, контрастности и улучшение цветопередачи.

В результате крупные производители, от Sony до Samsung Electronics, вкладывают в новую технологию все больше средств. Обозреватели все громче говорят о постепенном вытеснении современных ЖК-дисплеев на тонкопленочных транзисторах (TFT — thin film transistor) устройствами OELD. Важнейшие результаты в разработке технологии OELD принадлежат компаниям Eastman Kodak и Sanyo Electric, представившим на CeBIT свои достижения. Целый ряд производителей уже подписал с ними лицензионные соглашения.

С целью коммерческого продвижения технологии OELD компания Kodak в начале 2001 года сформировала новое подразделение — Kodak Display Products, президент которого Лесли Полгар активно рекламировал новые дисплеи на выставке CeBIT.

По словам Полгара, в Kodak планируют наладить коммерческое производство полноцветных OELD-дисплеев с активной матрицей в середине 2002 года. Компания надеется получить контроль над значительной частью рынка, оборот которого к 2005 году, по прогнозам, достигнет 1 млрд. долл. (Технология изготовления дисплеев на базе активной матрицы, широко применяемая сегодня в TFT-мониторах, отличается более высоким качеством изображения по сравнению с технологией пассивной матрицы.)

Первыми продуктами, которые Kodak намерена представить уже в следующем году, станут экраны для сотовых телефонов и персональных цифровых помощников. Выпуск экранов большего размера планируется наладить в 2003 году.

Представители Sanyo также продемонстрировали ряд прототипов своих OELD-дисплеев. Несмотря на шумиху, поднятую вокруг дисплеев для сотовых телефонов, компания собирается на первом этапе предложить свою продукцию на рынке цифровых фотокамер.

«Сегодня больше всего нас интересуют цифровые фото- и видеокамеры, — отметил начальник группы планирования подразделения жидкокристаллических дисплеев Sanyo Такаюки Харада. — Рынок сотовых телефонов очень обширен, но для него нужны серьезные производственные мощности. Ориентация на гораздо более компактный рынок цифровых камер позволит Sanyo постепенно наращивать объемы выпуска своей продукции, до тех пор, пока мощностей не окажется достаточно для выхода на рынок сотовых телефонов».

Впрочем, Kodak и Sanyo — далеко не единственные компании, осваивающие новую технологию. Целый ряд производителей уже приобрели у них лицензии на право использования патентов и активно работают над созданием собственных прототипов. Среди них можно выделить Pioneer, Sony, NEC и Samsung Electronics.

Инженерам предстоит проделать еще немало работы, прежде чем производство цветных экранов с активной матрицей можно будет перевести на широкую коммерческую основу. Для этого необходимо, чтобы жизненный цикл OELD-дисплеев соответствовал сроку службы того оборудования, в которых они будут использоваться. Сегодняшние монохромные дисплеи рассчитаны на 6-10 тыс. часов работы, для цветных же дисплеев эти показатели значительно ниже.

Мартин Уильямс

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями