Что такое интерферометрический модулятор?
Интерферометрический модулятор (IMOD) - это технология отображения. Он использует интерференцию света для отображения. Это световой модулятор с электрическим переключателем. Он может как излучать свет, чтобы казаться красочным, так и поглощать свет, чтобы казаться черным. Его еще называют Мирасол. Он создает различные цвета, используя принцип интерференции. Он использует интерференцию отраженного света, чтобы показать разные цвета. Он потребляет очень мало энергии и его также можно увидеть при солнечном свете.
Необходимость интерферометрического модулятора
Было сделано несколько электронных устройств. Эти электронные устройства нуждаются в технологиях, которые помогают им оставаться заряженными, чтобы потреблять меньше энергии, а также меньше электричества, необходимого для их питания. Технологии отображения также нуждались в том, чтобы уменьшить нагрузку на глаза. Учитывая все это, была разработана технология интерферометрических модуляторов для решения всех этих проблем.
История
- Основная экспозиция была сделана на стенах пещер с такими материалами, как камни, кровь и листья. Позже для демонстрации вещей использовались ручка и бумага.
- Затем переход на электронные дисплеи. Электронно-лучевая трубка была использована в 1897 году. В ней использовалась электронная пушка и флуоресценция для отображения. Затем последовали несколько технологий отображения, такие как флип-откидной / дисковый дисплей (1957), монохромный плазменный дисплей (1964), светодиодный дисплей (1968), тонкопленочный транзисторный ЖК-дисплей (1986), OLED в 2003 году и электронная бумага в 2004 году.
- Gyricon был первым видом электронной бумаги, разработанным Xerox. Gyricon использует полиэтиленовые шары двух цветов: черного и белого. Черная часть заряжена отрицательно, а белая часть заряжена положительно.
- Приложение напряжения решает, какой цвет нам виден. Эти сферы подвешены в масле, поэтому они могут свободно вращаться при приложении напряжения и помещены в прозрачный силиконовый лист.
- Существует несколько технологий электронной бумаги, таких как Gyricon, электрофоретические дисплеи, дисплеи электросмачивания, электрожидкостные дисплеи и Mirasol и т. Д.
Используемые технологии
- Стеклянная подложка: это подложка из стекла. Каждый пиксель интерферометрического модулятора покрыт этим веществом. Это подложка, обладающая прозрачными свойствами.
- Отражающая мембрана: это тонкая мембрана, которая использует свойство отражения для построения изображения. Отражающая мембрана расположена под стеклянной подложкой. Эта мембрана является проводником электричества.
- Стек: это полупрозрачный материал, который не поглощает и не отражает весь свет. Он состоит из тонкой пленки.
- Воздушный зазор: разные цвета на экране являются результатом различного воздушного зазора. Между стеклянной подложкой и отражающей мембраной имеется зазор. Из-за приложения напряжения воздушный зазор увеличивается или уменьшается, что приводит к образованию пикселей разного цвета.
Принцип работы
- Пиксель содержит стеклянную подложку, покрытую тонкой пленкой.
- Под ним находится отражающая мембрана, которая также является проводящей по своей природе.
- Когда на него подается напряжение, он притягивается к стеклу.
- Это когда мы видим черные пиксели. Состояние называется Свернутое состояние.
- Приложение более низкого напряжения возвращает мембрану в исходное положение.
- Это также называется открытым состоянием. Открытое состояние отображается как цветной пиксель. Цвет пикселя - результат интерференции света.
- Пиксель в Mirasol состоит из нескольких подпикселей.
- Мембрана способна перемещаться относительно стопки полупрозрачных тонких пленок.
- Mirasol ведет себя как оптический резонанс.
- Отраженный цвет зависит от воздушного зазора.
- Когда мембрана полностью притягивается к стеклу, она ведет себя как наведенный поглотитель.
- Весь падающий свет поглощается, и виден черный пиксель.
- Именно эта бинарная операция Mirasol используется в плоских дисплеях.
- Он использует окружающее освещение, и пиксели можно увидеть и при солнечном свете.
Бистабильность
Технология IMOD обладает бистабильностью. Такая природа позволяет IMOD практически не расходовать мощность при неизменном отображении. Это связано с электромеханическими свойствами Mirasol (он же IMOD). Бистабильность увеличивает время автономной работы. Дисплеи IMOD не обновляют экраны, как ЖК-дисплей. Это делается в следующие шаги:
Первая ступень:
- Мембрана IMOD переводится в открытое состояние под напряжением смещения.
- К нему прикладывается короткое положительное напряжение записи, которое переводит его в свернутое состояние.
Вторая стадия:
- Импульс записи удаляется, в то время как IMOD продолжает оставаться в свернутом состоянии из-за приложения напряжения смещения.
- Подается короткое напряжение отмены записи, которое переводит его в открытое состояние.
Генерация цвета
- Несколько субпикселей составляют пиксель RGB, поскольку яркость пикселя не регулируется. Массив цветов представляет разные уровни яркости пикселей.
- Есть 3 таких массива, по одному каждого цвета: красный, синий и зеленый. Этот дисплей состоит из полости. IMOD содержит отражающую мембрану и стопку из тонкой пленки.
- Когда свет падает на IMOD, он отражается от отражающей мембраны, а также от верхней части стопки. Некоторые световые волны имеют конструктивную интерференцию, а другие - деструктивную интерференцию.
- Длины волн света, которые следуют за конструктивной интерференцией, видны человеческому глазу, поскольку они ярче, чем у деструктивной интерференции. Это наиболее эффективное использование света, поскольку он отражается, а не поглощается, и в этом случае он теряет свою энергию.
Приложения
- Его можно использовать в MP3-плеерах.
- С его помощью можно сделать вторичный и основной дисплеи сотового телефона.
- Портативные аксессуары Bluetooth используют интерферометрический модулятор.
- Эта технология используется в портативных или переносных устройствах GPS.
- Он используется в электронных книгах, видеокамерах, компьютерных мониторах, настенных телевизорах и т. Д.
У него есть несколько промышленных применений, таких как:
- Игровые устройства, использующие интерферометрический модулятор.
- Цифровое телевидение и DVD-плееры используют интерферометрический модулятор.
- Это используется для медицинской визуализации.
- Используется в автомобильной навигации.
- С его помощью можно изготавливать экраны цифровых фотоаппаратов и видеокамер.
Преимущества
- Он совместим с отраслями промышленности и может производиться в тех же отраслях, которые используются для производства ЖК-дисплеев, без каких-либо дополнительных усилий по строительству новых производств и заводов. Это делает его легко доступным.
- Дисплей для любых условий - его можно использовать при ярком солнечном свете, а также при отрицательных температурах, когда ЖК-дисплей не работает из-за использования жидкости.
- Он обеспечивает отличную читаемость, а также его можно читать при солнечном свете, поскольку он использует окружающее освещение.
- Меньшее энергопотребление по сравнению с другими дисплеями из-за его бистабильности, а также из-за того, что он имеет очень меньшую частоту обновления и почти нулевой разряд батареи, когда изображение на экране не изменяется.
- Он имеет стабильную контрастность и обработку изображений, подобную реальной. У изображений, которые появляются, есть яркость, которая больше, чем у конкурентов, и изображения выглядят правдоподобно.
- Он прочный и добротный. Он состоит из неорганических материалов, которые не подвержены воздействию окружающей среды, например, ультрафиолетовому излучению и перепадам температуры. Это также делает дисплеи Mirasol очень прочными.
- Его легко интегрировать (из-за того, что Mirasol производят те же отрасли, что и ЖК-дисплеи), и он безопасен с точки зрения бизнеса, предлагая лучший опыт при меньшем риске.
Недостатки
- В темноте плохо видно, потому что используется окружающее освещение.
- Он использует окружающее освещение, поэтому ему всегда будет нужен свет вокруг.
- Имеет ореол. Изображения могут отсутствовать, но их тени все равно будут видны.
- Существуют и другие технологии, являющиеся отраслевыми стандартами с аналогичными функциями.
- У него низкая частота обновления. Его нельзя использовать для интерактивных устройств.