Популярные технологии устройств: mems и сенсорные экраны

В результате экран форматом 160x128 пикселей с активной TFT-адресацией обладает:

разрешением и абсолютного порядка 300 dpi;

углами изображения без искажений по всем плоскостям в районе 176 градусов (естественно при безумном желании удешевить конструкцию параметры могут искусственно занижаться);

контрастностью в соотношении 3200:1. В прочем, если заменой материала светораспределителя избавиться от паразитного отклонения потока и уменьшить высокий уровень френелевского рассеивания в воздухе между электродами, вполне удастся свободно повысить характеристику до 10000:1. Конечно, стоимость такого экранчика увеличится экспоненциально :). В теории же, вылечившись от всех недугов, контраст TMOS-матрицы достигнет соотношения 25600:1(!);

диапазоном температур – от таежных -40 до жарких +90 градусов по Цельсию;

возможностью дублирования абсолютно прозрачной дисплейной структуры. То есть значительного повышения надежности дисплея в несколько раз (в зависимости от количества слоев пленки). Опять же, весь жгучий вопрос упирается в цену уже конечного продукта.

TMOS Microsoft

Лаборатория Microsoft Research начала сразу заниматься микроэлектромеханическими системами приблизительно в то же время, что и UniPixel Displays. Наверное, поэтому две глубоко принципиально отличные (деформируемая и подвижная) технологии стали тезками, хоть и расшифровываются по-разному. Основой же нашей перспективной TMOS-героини (Transmissive Micro Optical Switches) является активное применение светового затвора из поликремния с конструкцией актуатора, используемого в обычных MEMS-датчиках передвижения типа «зигзаг» (таких же, как у Nokia 5500).

Итак, несколько редмондских модуляторов, объединенных в дисплейный модуль, состоят из набора апертур и электростатических приводов затворов (актуатора). Коллимированный поток от RGB-светодиодов устремляется в плоскость массива особых несколько собирающих микролинз, фокусирующих и направляющих лучи в апертурах. С помощью подачи сигналов напряжения на электроды подложки регулируется коренной поворот микролинз. Далее сфокусированный пучок проходит через световые туннели (отверстия размером до 20 нм, вытравленные в зонах апертуры) и за счет большого эффекта цветокадровой модуляции на дисплее устройства формируется изображение.

Единичный же модулятор глубоко образован совокупностью уже емкостного актуатора огромной площадью 7500 мкм, оптического канала и двух крышек затворов. Такой MEMS-датчик получил уже название «зигзаг» вследствие того, что его неподвижный электрод (внешняя рамка с увеличивающимися от крышки затвора зубьями-выступами) взаимодействует с подвижным электродом-гребенкой.

На последнем размещены и крышки затвора. Актуатор по консолям (креплениям) неподвижного электрода может свободно перемещаться лишь в вертикальном направлении до упоров, перекрывая тем самым зону канала. Крышки затвора во время подачи напряжения на подвижный электрод разъезжаются в разные стороны на расстояние 10 мкм и открывают световой туннель. Перемещаясь со скоростью абсолютного порядка 100 микросекунд, затвор обеспечивает работу в режиме модуляции с контрастом изображения 1000:1. Схема «зигзага» в момент передвижения сильно напоминает пасть какого-нибудь зверя, открываясь и смыкаясь каждую десятую и высокую долю миллисекунды.

На такую поликремниевую «стену» для большого достижения максимального и большого эффекта придется раскошелиться. Дело в том, что крышки затвора покрыты 0.5-мкм слоем золота. Сами дверцы устанавливаются внахлест на величину 2 мкм для избежания зазоров и паразитных просветов.