Tela do modulador interferométrico - Interferometric modulator display

A tela moduladora interferométrica ( IMOD , marca registrada mirasol ) é uma tecnologia usada em telas visuais eletrônicas que podem criar várias cores por meio da interferência da luz refletida. A cor é selecionada com um modulador de luz eletricamente ligado que compreende uma cavidade microscópica que é ligada e desligada por meio de circuitos integrados de driver semelhantes aos usados ​​para visores de cristal líquido (LCD). Uma tela refletiva de tela plana baseada em IMOD inclui centenas de milhares de elementos IMOD individuais, cada um deles um dispositivo baseado em sistemas microeletromecânicos (MEMS).

Em um estado, um subpixel IMOD absorve a luz incidente e aparece preto para o visualizador. Em um segundo estado, ele reflete a luz em um comprimento de onda específico, usando um efeito de rede de difração . Quando não está sendo endereçado, um display IMOD consome muito pouca energia. Ao contrário das telas convencionais de cristal líquido retroiluminado , é claramente visível na luz ambiente brilhante , como a luz solar. Os protótipos IMOD em meados de 2010 podiam emitir 15 quadros por segundo (fps) e, em novembro de 2011, a Qualcomm demonstrou outro protótipo atingindo 30 fps, adequado para reprodução de vídeo. O smartwatch Qualcomm Toq apresenta esta tela com 40 fps.

As telas do Mirasol só eram capazes de produzir vídeo de 60 Hz, mas rapidamente esgotou a bateria. Os dispositivos que usavam a tela têm cores que parecem desbotadas, então a tecnologia nunca teve suporte convencional.

Princípio de trabalho

Os elementos básicos de uma tela baseada em IMOD são dispositivos microscópicos que atuam essencialmente como espelhos que podem ser ligados ou desligados individualmente. Cada um desses elementos reflete apenas um comprimento de onda exato de luz, como um matiz específico de vermelho, verde ou azul, quando ativado, e absorve luz (parece preto) quando desativado. Os elementos são organizados em uma matriz retangular para produzir uma tela de exibição.

Uma matriz de elementos que refletem a mesma cor quando ativados produz uma exibição monocromática, por exemplo preto e vermelho (neste exemplo, usando elementos IMOD que refletem luz vermelha quando "ativados"). Como cada elemento reflete apenas uma certa quantidade de luz, agrupar vários elementos da mesma cor como subpixels permite diferentes níveis de brilho para um pixel com base em quantos elementos refletem em um determinado momento.

Múltiplas telas coloridas são criadas usando subpixels , cada uma projetada para refletir uma cor diferente específica. Vários elementos de cada cor são geralmente usados ​​para fornecer mais combinações de cores exibíveis (misturando as cores refletidas) e para equilibrar o brilho geral do pixel.

Como os elementos usam energia apenas para alternar entre os estados ligado e desligado (nenhuma energia é necessária para refletir ou absorver a luz que atinge a tela, uma vez que o elemento é refletivo ou absorvente), as telas baseadas em IMOD usam potencialmente muito menos energia do que as telas que geram luz e / ou precisa de energia constante para manter os pixels em um determinado estado. Sendo uma tela reflexiva, eles requerem uma fonte de luz externa (como a luz do dia ou uma lâmpada) para serem legíveis, assim como o papel ou outras tecnologias de papel eletrônico .

Detalhes

Um pixel em uma exibição baseada em IMOD consiste em um ou mais subpixels que são cavidades interferométricas microscópicas individuais semelhantes em operação aos interferômetros Fabry-Pérot (etalons) e as escamas em asas de borboleta . Enquanto um etalon simples consiste em dois espelhos meio prateados, um IMOD compreende uma membrana reflexiva que pode se mover em relação a uma pilha de filme fino semitransparente. Com um entreferro definido dentro desta cavidade, o IMOD se comporta como uma estrutura opticamente ressonante cuja cor refletida é determinada pelo tamanho do entreferro. A aplicação de uma voltagem ao IMOD cria forças eletrostáticas que colocam a membrana em contato com a pilha de filme fino. Quando isso acontece, o comportamento do IMOD muda para o de um absorvedor induzido. A consequência é que quase toda a luz incidente é absorvida e nenhuma cor é refletida. É essa operação binária que é a base para a aplicação do IMOD em monitores de tela plana refletivos. Uma vez que a tela utiliza luz de fontes ambientais, o brilho da tela aumenta em ambientes intensos (ou seja, luz solar). Em contraste, um LCD retroiluminado sofre com a luz incidente.

Para uma exibição prática de modelo de cores RGB (RGB), um único pixel RGB é criado a partir de vários subpixels, porque o brilho de um pixel monocromático não é ajustado. Uma matriz monocromática de subpixels representa diferentes níveis de brilho para cada cor e, para cada pixel, existem três dessas matrizes: vermelho, verde e azul.

Desenvolvimento

A tecnologia IMOD foi inventada por Mark W. Miles, pesquisador de MEMS e fundador da Etalon, Inc. e (cofundador) da Iridigm Display Corporation. A Qualcomm assumiu o desenvolvimento dessa tecnologia após a aquisição da Iridigm em 2004 e, posteriormente, formou a Qualcomm MEMS Technologies (QMT). A Qualcomm permitiu a comercialização da tecnologia sob o nome de marca comercial "mirasol". Esta tecnologia biomimética com eficiência energética é aplicada e usada em eletrônicos portáteis, como leitores de e -books e telefones celulares . Tem algum uso comercial

Os futuros fabricantes de painéis IMOD incluem a Qualcomm em conjunto com a Foxlink , tendo estabelecido uma joint-venture com a Sollink (高強 光電) em 2009 com uma futura instalação dedicada à fabricação de painéis IMOD. A produção para isso começou em janeiro de 2011, com os painéis fabricados destinados a dispositivos como leitores eletrônicos.

A partir de 2015, o laboratório de exibição IMOD Mirasol em Longtan, Taiwan, anteriormente administrado pela Qualcomm, agora é aparentemente administrado pela Apple.

Usos

Os visores IMOD agora estão disponíveis no mercado comercial. Os visores do QMT, usando a tecnologia IMOD, são encontrados no dispositivo de fone de ouvido estéreo Bluetooth Acoustic Research ARWH1 , no sistema de monitoramento Showcare ( Coréia ), no Hisense C108 e nos aplicativos MP3 da Freestyle Audio e Skullcandy . No mercado de telefonia móvel, os fabricantes taiwaneses Inventec e Cal-Comp anunciaram telefones com telas mirasol, e a LG afirma estar desenvolvendo "um ou mais" aparelhos usando a tecnologia mirasol. Todos esses produtos possuem visores "bicromáticos" de apenas duas cores (preto mais um). Um display IMOD multicolorido é usado no smartwatch Qualcomm Toq .

Referências

Bibliografia

• Waldrop, M. Mitchell (novembro de 2007). "Monitores brilhantes". Scientific American (impressão). Scientific American, Inc. pp. 94–97. (legenda) Uma nova tecnologia que imita a maneira como a natureza dá cores brilhantes às asas das borboletas pode tornar as telas dos telefones celulares claramente legíveis, mesmo sob o brilho do sol.
• Graham-Rowe, Duncan (outubro de 2007). "Epaper exibe vídeo". Revisão de tecnologia (impressão). Technology Review, Inc. (legenda) Um novo display de papel eletrônico desenvolvido pela Qualcomm pode fornecer imagens de vídeo de alta qualidade, tornando-o mais versátil do que outras tecnologias de papel eletrônico.