蝶翼电子书

2010-04-23 10:48:44来源: 《第一财经周刊》 关键字:蝶翼电子书

      高通利用自然光的干涉效应制造出的Mirasol显示屏幕将成就崭新的电子阅读设备,唯一的悬念是,它会和谁合作推出这款产品。

    iPad上市燃起了人们对于平板设备的热情,也让显示设备的竞争格局变得更加捉摸不定。现在市场上已经有了许多种显示技术,从专攻电子书阅读器领域的Eink到有悠久历史的液晶显示再到被视为明日之星的OLED等等不一而足,但是其各自的缺点也十分明显。通讯大厂高通所持有的一种新显示技术已经接近商业化阶段,也许会成为这个领域的强有力挑战者。

    这种被命名为“Mirasol”的显示设备基于微机电技术,以自然光的干涉效应来产生可媲美真实世界的彩色显示效果。它可以播放视频,阅读感受接近真正的纸张,而即使与以省电著称的Eink相比,耗电量也称得上极小—看起来简直像是结合了大多数现有显示技术优点的梦幻产品。有趣的是,它的颜色单元实际上并没有色素,而只是通过空气干涉产生出不同的颜色。

    1801年,英国物理学家托马斯·杨在实验室里成功地观察到了光的干涉,这是光具有波的性质的最有力例证。当几列来自同一光源的光波在空间相遇时会相互叠加,如同我们在一个池塘里同时扔进几块小石头时看到的现象。这些光波的叠加在某些区域始终加强,在另一些区域则始终削弱,从而形成稳定的强弱分布的现象。而因为每种颜色光的波长不同,自然光的干涉条纹就会呈现出彩虹中的各种颜色。

    当一束光透射到一层透明薄膜时,薄膜的上下表面将对这束光分别反射,反射光波会在空间相遇而形成干涉,薄膜的厚度不同,就会产生不同宽度和颜色的干涉条纹。这种原理现在已经在许多领域得到了应用,例如全息成像、干涉成像光谱仪以及各种干涉传感器等等,而高通则将其用在显示技术上—通过空气薄膜的不同厚度来控制干涉的颜色和亮度,从而制造出彩色的显示装置。这一原理与蝴蝶翅膀上的小鳞片相当类似。蝴蝶翅膀由两层薄薄的鳞片组成,上面一层鳞片彼此交叠,而下一层则比较光滑。当阳光照射在蝴蝶翅膀上时,两层鳞片之间的空气薄膜会产生干涉,以展示出缤纷多彩的颜色。

    2004年9月,高通以1.7亿美元收购了从事手机屏幕设计研发的Iridigm Display公司,并且稍后将其改组成独资子公司高通微机电技术公司,用于开发这种被称作IMOD(干涉测量调制,Interferometric Modulator)的显示技术,商品名被称作Mirasol。与蝴蝶翅膀的结构类似,每个Mirasol单元也同样由两层组成,上一层是玻璃基板,下一层是反光膜,之间的空隙则构成了空气薄膜。能够实现颜色的技术基础在于对显示单元空气薄膜厚度的控制:红绿蓝三原色对应的标准波长分别为 700.0、546.1、435.8纳米,对应的薄膜厚度为其波长的1/4,即 175、136和 109纳米。当通电时,反光膜将会在静电的作用下靠近玻璃,干涉消失而呈现出黑色;而断电时反光膜将会离开玻璃,因空气薄膜的厚度不同而呈现出不同的颜色。每个像素由82个显示单元组成,每种颜色分别有14个单元,每一个单元都可以单独通过电路控制闭合和展开,从而为红绿蓝三原色提供15种不同的强度,进而搭配出宛如真实世界的彩色效果。

    和其他显示设备相比,Mirasol具有相当大的优势。和液晶相比,它不需要背光灯、强光下阅读效果好、耗电极低;和Eink电子纸技术相比,它的亮度更高、可以展现彩色、刷新速度快得可以播放视频。

    Mirasol面板的厚度只有1.5毫米、静态功率低于1毫瓦、可以搭配触摸屏、可以使用现有设备生产,而且生产工艺比LCD要简单得多,还可以实现400至1000dpi的显示精度,这种精度已经和传统的纸质书籍不相上下。使用了Mirasol屏的便携电子设备,屏幕耗电比例将从现在液晶屏占整体设备耗电的50%以上变为仅有6%左右。

    2008年5月,高通和Foxlink宣布在台湾桃园龙潭科技园建设合资公司Sollink和生产工厂,专注于Mirasol显示器的设计和制造。该工厂已经开始运营,而市面上也已经出现了使用Mirasol显示技术的产品,例如2008年11月上市的海信C108手机。

    海信C108手机上使用的是1.2寸的小屏幕,而手机屏幕相对于每年上千亿美元的显示设备市场来说只是一小部分。今年1月的CES展会上高通推出了5.7寸的Mirasol显示屏,能够达到1024×768的分辨率,与使用9.7寸液晶显示屏的iPad分辨率相当。诸多优势让它可以用于各类领域,从电子书、平板电脑到户外广告都是可能的方向。

    今年秋天可能会在市场上看到使用Mirasol屏幕的电子书产品,目前还没有办法判断将会是哪家公司的产品。虽然5.7寸屏幕对于电子书来说也可以算得上是及格,然而却显然不能满足市场的需求;而更大尺寸的显示面板也在设计当中,但是何时上市依然是未知数。

    对Mirasol来说,目前的最大问题是工艺和成本。这样大规模的微机电系统良品率偏低,而且其现在的成本也高于有近二十年历史的Eink技术。不过可以相信,随着技术的发展,这些都将不是问题;而对于大多数技术面临的商业化门槛问题,在曾经成功推广CDMA技术的高通公司面前,也许只是一个不太重大的挑战而已。

 

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编辑:金继舒 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/xfdz/2010/0423/article_3002.html
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