firma Nemoptic
Tehnologiile afișate pe baza utilizării afișajelor LCD bistabile au atras atenția atât utilizatorilor, cât și producătorilor. Tehnicile bistabile se bazează pe utilizarea memoriei naturale (fizice) a materialului LCD în afișaj fără a utiliza elemente suplimentare active. Basculantul ecranul LCD afișează o imagine fiind reprodusă o dată (în scris) pot fi stocate fără a necesita recuperare sau furnizarea de semnale pentru a sprijini efect de memorie. Datorită acestei proprietăți, puteți reduce semnificativ consumul de energie al afișajului LCD. Potrivit experților companiei franceze Nemoptic, ei au dezvoltat o noua tehnologie numita BiNem, vă permite să obțineți o mult mai bună decât alte caracteristici optice tehnologii concurente, de asemenea, folosind efectul bistabilitatea, dar folosind LCD cholesteric sau feroelectrice materaly.
display-uri LCD cholesteric oferă un efect bistabilitatea bun este reproductibilă, dar necesită utilizarea unui proces de imagini de înregistrare de tensiune destul de mare - 3-60 V. Nu au o calitate slabă optice și de a reproduce imagini color și un contrast limitat.
Efectele fizice ale bistabilității BiNem
La prima vedere, designul afișajului LCD bazat pe bistabilitate BiNem nu are caracteristici speciale - două substraturi de sticlă cu un sistem electrod ortogonal. Tehnologia BiNem utilizează un material nematic standard. În design pot fi utilizate ca două polarizers, și unul. Un parametru important este grosimea spațiului de lucru - aproximativ 2 μm. Aceasta este prima caracteristică caracteristică a acestei tehnologii.
Trebuie remarcat faptul că necesitatea de a obține spații mici uniforme pe întreaga suprafață a ecranului este o caracteristică caracteristică pentru toate afișajele bistabile. Un astfel de decalaj cu o uniformitate ridicată în zonă nu este atât de ușor de realizat. Principalul defect care apare adesea atunci când se realizează goluri mici este un scurtcircuit între electrozii substraturilor de sus și de jos ale afișajului.
Prezența unui mic decalaj este necesară pentru a realiza anumite proprietăți fizice ale moleculelor din materialul LC. Cu cât distanța este mai mică, cu atât devine mai mică treapta helixului moleculelor LC și dimensiunile spațiului devin comparabile cu dimensiunile helixului moleculelor LC. La astfel de lacune mici, comportamentul moleculelor de material nematic LC diferă oarecum de comportamentul moleculelor din celula standard twist-nematic (spațiu 20-25 μm). A doua caracteristică caracteristică a acestei tehnologii este utilizarea acoperirilor de orientare care asigură o ancorare slabă a helixului moleculelor din materialul LC.
În tehnologia Neomatic, moleculele de cristale lichide formează structuri spațiale asemănătoare primăverii. Starea optică a fiecărui element de imagine este determinată de proprietățile micro-izvoarelor formate de moleculele cristalului lichid.
Straturile de orientare sunt concepute pentru a crea condiții diferite pentru cuplarea unei multitudini de micro-tăvi din materialul LCD pe substraturile superioare și inferioare. O modalitate de a specifica un vector de orientare este de a crea un microrelief format din caneluri cu densitate sau adâncime diferite. Microrelieful poate fi stabilit prin gravarea selectivă a materialului, stratul de orientare sau este pur și simplu asigurat prin mijloace mecanice - prin frecarea stratului cu microplăci speciale. Planurile îmbinărilor marginale ale arcurilor au un unghi mic față de suprafața substratului și sunt așezate în canelurile stratului de acoperire orientare. Unul dintre capetele arcului are o aderență mai puternică la substrat față de cel de-al doilea capăt. Orientarea canelurilor pe ambele substraturi este diferită - direcția canelurilor de pe substratul inferior este deplasată cu 90 ° față de partea superioară.
Sub acțiunea câmpului electric, moleculele care formează arcul se desfășoară de-a lungul câmpului (starea homeotropică, dezorientată), primăvara se prăbușește și degenerează într-un dipol. După îndepărtarea câmpului moleculei sub acțiunea forțelor interne, determinate de topologia spațială, tind să revină din nou la starea primăverii. Acest proces dinamic are loc pe fundalul unui alt proces - interacțiunea capetelor arcurilor formate cu forțele care apar la limita cu stratul de orientare. Diferența în amploarea acestor forțe pentru substraturile superioare și inferioare face posibilă realizarea efectului de bimetalitate. În anumite condiții, capetele izvoarelor formate de moleculele LC sunt orientate pe ambele substraturi exact în conformitate cu vectorii dați de acoperirile orientate.
În acest caz, arcul va fi răsucite cu 90 °. În această stare, arcul va menține în continuare proprietăți de arc, care pot aplatiza arcul pentru a obține un sistem cu o stare de energie mai scăzută. Dar forțele de aderență nu vor permite dezvoltarea acestui proces prin strângerea coada arcului în caneluri. În anumite condiții, se poate asigura că în timpul procesului tranzitoriu este posibil să se asigure că capătul arcului alunecă din partea lipsei aderenței la substrat. Apoi, arcul poate lua a doua poziție stabilă, la care nu va exista rotire a spiralei cu 90 °! După eliminarea câmpului, sistemul poate ocupa două stări stabile care au proprietăți optice diferite. Această asimetrie asigură un flux special de tranzitorii în timpul înregistrării (eșantionare).
Ca filme ale stratului de îndreptare se utilizează folii de silice. Proprietățile de orientare a peliculei de SiO2 sunt obținute prin stoichiometria specială a structurii sale. În Fig. 2 prezintă o evaluare comparativă a structurilor tehnologiei convenționale TN și a tehnologiei BiNem.
celula BiNem are două stări stabile optice - primul stat corespunde unui material de orientare moleculară untwisted LCD (U - untwisted) în imaginea celulei, iar al doilea - răsucită 180 ° (T - răsucite).
Celula LC poate avea de asemenea o stare homeotropă intermediară, realizată atunci când se aplică un impuls electric cu o amplitudine mai mare decât un anumit prag Ec. În starea homeotropică, dipolii moleculelor din materialul LC sunt orientați de-a lungul câmpului electric între electrozii. Când câmpul electric este îndepărtat, moleculele interacționează cu forțele active de suprafață specificate de straturile de orientare speciale pe substratul de sus și de jos al afișajului. Pentru această tehnologie, este important ca forța interacțiunii moleculelor la limita cu acoperirile de orientare ale substraturilor superioare și inferioare să fie diferită. Din punct de vedere tehnologic, pentru substratul superior (master), forța de interacțiune este stabilită de mai multe ori mai mare decât pentru substratul inferior (slave).
Trecerea de la starea homeotropică la una dintre stările stabile va fi determinată de acțiunea mai multor forțe.
În practică, odată înregistrată, structura imaginii poate rămâne stabilă în absența unui câmp electric timp de câteva luni. Contrastul pentru tehnologia BiNem este practic independent de numărul de linii și este considerabil mai bun decât oricare dintre afișajele STN cunoscute anterior. Cu polarizatoare încrucișate, statutul U corespunde unei culori albe, iar statul T este negru, ambele culori fiind foarte saturate colorat. Numai impacturile foarte puternice, a căror magnitudine se află deja pe punctul de a distruge mecanic materialul substrat, poate duce la pierderea sau încălcarea imaginii înregistrate.
Cu toate acestea, aceasta nu va avea consecințe ireversibile, iar imaginea nou înregistrată va avea exact aceeași calitate ca înainte de impact.
Forța de aderență este E1 = V1 / d, unde d este grosimea spațiului gol. Primul nivel de tensiune corespunde unei energii care depășește nivelul de energie al distrugerii legăturii dintre moleculele materialului LC și suprafața filmului din stratul de orientare. Al doilea grad de tensiune E2 = V2 / d corespunde nivelului de limită aproximativ egal cu energia de rupere a legăturii.
Acum, devine clar de ce sunt necesare mici goluri - cu cât este mai mică diferența de lucru în celula LC, cu atât mai mică poate fi folosită amplitudinea tensiunilor de operare. Cu cât nivelurile de tensiune sunt mai mici, cu atât nivelul consumului de energie utilizat pentru ștergerea și înregistrarea imaginii este mai mic.
La diferențe mici, probabilitatea scurtcircuitului este mare. Suprafața filmului conductor trebuie să fie ideală în grosime și să nu conțină dendrite inerente filmelor conductive obținute prin metode de depunere în vid. Cel mai recent, lucrul cu astfel de lacune a fost aproape imposibil.
Dezvoltarea de noi tehnologii care permit obținerea de filme conducătoare de o calitate adecvată cu o structură ideală au deschis calea pentru noile tehnologii de afișare precum BiNem. La asamblarea ecranelor, este necesar să se rezolve o serie de probleme tehnologice:
- obținerea unui spațiu uniform de 1-2 um;
- obținerea de filme conductive fără defecte uniforme în grosime;
- umplerea uniformă a materialului LCD în spațiul ultra-mic între plăci;
- depunerea peliculelor superioare de orientare a straturilor cu proprietăți date.
Dacă te uiți cu adevărat la lucruri, pentru a pune în aplicare LCD-uri BiNem, desigur, nivelul de tehnologie necesară este mult mai mare decât pentru STN-LCD-uri. În timp ce se aflau în laborator, s-au obținut doar prototipuri de afișaje. Dacă vom reuși să aducem costul operațiilor tehnologice la asamblare afișare BiNem la nivelul STN, în viitorul apropiat, display-uri BiNem pot deplasa TN și STN afișează de multe dintre sectoarele obișnuite ale pieței de afișare.
Pentru această tehnologie, puteți utiliza circuite optice cu unul sau două polarizatoare. În acest caz, spre deosebire de afișajele STN, nu este nevoie să se folosească filtre de filtre pentru compensarea culorii, deoarece neregularitatea culorii nu este inerentă în acest sens.
Tabelul 1. Principalele caracteristici ale prototipului afișajului LCD BiNem
Tensiunea la electrozi de coloană (date)
Acord privind dezvoltarea comună și dezvoltarea industrială a tehnologiei de afișare BiNem cu firma Picvue din Taiwan. Picvue, un bine-cunoscut producător taiwanez de ecrane LCD, si Nemoptic, compania de cercetare franceza, specializata in tehnologii avansate de afișare LCD, a semnat recent un acord cu privire la utilizarea în comun BiNem® Tehnologie (Bistable Nematic), dezvoltat de Nemoptic.
"Tehnologia BiNem® va contribui la consolidarea poziției noastre pe piața dispozitivelor PDA și a dispozitivelor mobile și va oferi, de asemenea, o soluție excelentă pentru ebook-urile de top", a declarat Jacob Lin, președintele Picvue. "Parteneriatul cu compania Picvue va realiza beneficiile tehnologiei noastre BiNem", spune Alain Boissier, președinte al companiei Nemoptic.
Despre Picvue
Informații pe scurt despre Nemoptic
Nemoptic este o tânără companie franceză specializată în dezvoltarea de tehnologii avansate pentru ecrane LCD. Nemoptic a reușit să reunească profesioniști de înaltă clasă - membri ai prestigiosului grup Orsay, precum și tehnologi și ingineri care au venit din industria high-tech. BiNem® este cea mai recentă dezvoltare a lui Nemoptic. Toate brevetele internaționale referitoare la această tehnologie sunt proprietatea Nemoptic.
Tabelul 2. Domeniile de aplicare ale afișajelor LCD utilizând tehnologia BiNemTM
Dispozitive de nișă cu un raport ridicat (performanță / preț)
Dispozitive cu factori decisivi (performanță + performanță autonomă)
Zone speciale (fără putere)