Что такое интерферометрический модулятор?

Опубликовано: 2 Марта, 2022

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

  1. Основная экспозиция была сделана на стенах пещер с такими материалами, как камни, кровь и листья. Позже для демонстрации вещей использовались ручка и бумага.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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.
  5. Существует несколько технологий электронной бумаги, таких как Gyricon, электрофоретические дисплеи, дисплеи электросмачивания, электрожидкостные дисплеи и Mirasol и т. Д.

Используемые технологии

  1. Стеклянная подложка: это подложка из стекла. Каждый пиксель интерферометрического модулятора покрыт этим веществом. Это подложка, обладающая прозрачными свойствами.
  2. Отражающая мембрана: это тонкая мембрана, которая использует свойство отражения для построения изображения. Отражающая мембрана расположена под стеклянной подложкой. Эта мембрана является проводником электричества.
  3. Стек: это полупрозрачный материал, который не поглощает и не отражает весь свет. Он состоит из тонкой пленки.
  4. 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

  1. Пиксель содержит стеклянную подложку, покрытую тонкой пленкой.
  2. Под ним находится отражающая мембрана, которая также является проводящей по своей природе.
  3. Когда на него подается напряжение, он притягивается к стеклу.
  4. Это когда мы видим черные пиксели. Состояние называется Свернутое состояние.
  5. Приложение более низкого напряжения возвращает мембрану в исходное положение.
  6. Это также называется открытым состоянием. Открытое состояние отображается как цветной пиксель. Цвет пикселя - результат интерференции света.
  7. Пиксель в Mirasol состоит из нескольких подпикселей.
  8. Мембрана способна перемещаться относительно стопки полупрозрачных тонких пленок.
  9. Mirasol ведет себя как оптический резонанс.
  10. Отраженный цвет зависит от воздушного зазора.
  11. Когда мембрана полностью притягивается к стеклу, она ведет себя как наведенный поглотитель.
  12. Весь падающий свет поглощается, и виден черный пиксель.
  13. Именно эта бинарная операция Mirasol используется в плоских дисплеях.
  14. 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

  1. Несколько субпикселей составляют пиксель RGB, поскольку яркость пикселя не регулируется. Массив цветов представляет разные уровни яркости пикселей.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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

  1. Его можно использовать в MP3-плеерах.
  2. С его помощью можно сделать вторичный и основной дисплеи сотового телефона.
  3. Портативные аксессуары Bluetooth используют интерферометрический модулятор.
  4. Эта технология используется в портативных или переносных устройствах GPS.
  5. Он используется в электронных книгах, видеокамерах, компьютерных мониторах, настенных телевизорах и т. Д.

У него есть несколько промышленных применений, таких как:

  1. Игровые устройства, использующие интерферометрический модулятор.
  2. Цифровое телевидение и DVD-плееры используют интерферометрический модулятор.
  3. Это используется для медицинской визуализации.
  4. Используется в автомобильной навигации.
  5. С его помощью можно изготавливать экраны цифровых фотоаппаратов и видеокамер.

Преимущества

  1. 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.
  2. 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.
  3. Он обеспечивает отличную читаемость, а также его можно читать при солнечном свете, поскольку он использует окружающее освещение.
  4. 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.
  5. Он имеет стабильную контрастность и обработку изображений, подобную реальной. У изображений, которые появляются, есть яркость, которая больше, чем у конкурентов, и изображения выглядят правдоподобно.
  6. 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.
  7. 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

  1. В темноте плохо видно, потому что используется окружающее освещение.
  2. Он использует окружающее освещение, поэтому ему всегда будет нужен свет вокруг.
  3. Имеет ореол. Изображения могут отсутствовать, но их тени все равно будут видны.
  4. Существуют и другие технологии, являющиеся отраслевыми стандартами с аналогичными функциями.
  5. У него низкая частота обновления. Его нельзя использовать для интерактивных устройств.