Hitachi kondigt 2,5"-mems-display aan

Hitachi heeft op de Ceatec-beurs in Japan een prototype getoond van een display op basis van mems-technologie. De display kan gebruikt worden in combinatie met een backlight, natuurlijk licht of een combinatie van beiden.

Hitachi denkt eind 2011 of begin 2012 de eerste mems-displays te kunnen leveren. Gezien de 2,5"-beelddiagonaal van het getoonde prototype zal dit in eerste instantie schermpjes voor bijvoorbeeld smartphones betreffen. Volgens Hitachi ligt de maximale beeldgrootte voor dergelijke schermen op ongeveer 10", waardoor de technologie ook ingezet kan worden voor schermen van bijvoorbeeld tablets en netbooks, zo is te lezen bij Tech-On.

De technologie voor het mems-schermpje is afkomstig van Pixtronix. De pixels van de display maken gebruik van een geheel ander principe dan lcd. In plaats van vloeibare kristallen, maakt Pixtronix' PerfectLight-technologie gebruik van een mems-sluiter voor de pixels. Dit is een miniscuul plaatje met smalle sleuven dat zeer snel heen en weer kan worden geschoven.

Voor de kleurreproductie wordt niet, zoals bij lcd-technologie, gebruikgemaakt van kleurfilters boven de pixels, maar van rgb-led's aan de randen van de display die via het field sequential-systeem en de snelbewegende mems-sluiters de juiste kleuren kunnen tonen.

De zogeheten aperture ratio, de verhouding tussen het pixeloppervlak dat licht doorlaat en het pixelgedeelte waarbij licht geblokkeerd wordt als gevolg van omringende elektronica, bedraagt slechts 12 procent. Het licht van de rgb-led-backlight wordt echter gerecycled door de reflecterende onderkant van het sluiterrooster met als gevolg een lichtefficiëntie van 60 procent. Lcd's hebben een aperture ratio van 40 procent, maar laten maar zes procent van het backlight door als gevolg van de aanwezigheid van kleurfilters, diffuse filmlagen en polarisatieplaten. Door de hoge efficiëntie ligt het energieverbruik van het mems-schermprototype op slechts 25mW. Ook kan voor de productie van de mems-displays gebruik worden gemaakt van de bestaande lcd-productielijnen.

Het op de Ceatec-beurs getoonde prototype heeft een 8bits-aansturing en de resolutie bedraagt 320 bij 240 pixels. De contrastratio bedraagt 1000:1 en het display heeft een gamut van 120 procent van het ntsc-kleurbereik. Ten opzichte van huidige field sequential-schermen, zoals Panasonic bijvoorbeeld gebruikt als evf in zijn Lumix G-camera's, heeft de mems-technologie het voordeel dat er veel sneller geschakeld kan worden tussen de kleuren, waardoor het 'opbreken' van de kleuren bij bijvoorbeeld snelle pans van de camera niet meer zichtbaar is.

Reacties (27)

[Tsurany]

In principe zijn dit dus zeer zuinige schermen waarbij sneller geschakeld kan worden tussen kleuren? Inderdaad interessant voor camera's omdat daar snel gewisseld moet kunnen worden maar een stroomzuipend scherm ook niet fijn is. Zuinigheid zou ook bij telefoons goed van pas komen aangezien het scherm de grootste accu verbruiker is.

[Verwijderd]

denk dat dat tegenwoordig niet meer opgaat. Vooral met de komst van 1ghz @ smartphones en de opkomst van dual cpu in telefoons

[Tsurany]

Dat gaat nog steeds aardig op, die processors gebruiken amper meer energie omdat ze steeds zuiniger worden, echter tenzij je op Amoled overstapt is een scherm nog steeds de grootste stroomverslinder van een smartphone.

[knirfie244]

Zelfs bij AMOLED is in veel gevallen het scherm nog de grootste gebruiker. AMOLED is lang niet zo zuinig als iedereen hier denkt. Vooral bij een volledig wit scherm (zie deze site) kan AMOLED tot 3x zo veel gebruiken als een LCD scherm.

Bij het kijken van een film (uitgaande van de allom bekende 45% gemiddelde lichtinhoud) zal een AMOLED maar een paar procent zuiniger zijn als een LCD.

AMOLED is verre van de heilige graal op het gebied van displaytechniek.

@Dark_man - Er word al ruim 15 jaar geknutseld aan (AM)OLED, je kan het absoluut geen alfa/prototype fase meer noemen. Het is gewoon een gereed/volwassen product waar nog de nodige verbetering te halen valt. Stroomverbruik van AMOLED is gewoon gekoppeld aan dat van OLED, wat tot op heden gewoon veel minder efficient is als LED, ook al worden witte OLED's en LED's al even lang in laboratoria geproduceerd.
(LED ontwikkeling is blijkbaar makkelijker)

[Reactie gewijzigd door knirfie244 op 23 juli 2024 06:46]

[Dark_man]

Ja maar AMOLED zit nu nog maar in de kinderschoenen.

In principe zijn AMOLED schermen nog in prototype fase, je zou het niet eens alpha fase kunnen noemen.

LCD kon vroeger ook niet groter gemaakt worden dan een paar inch en toen was de beeldkwaliteit en stroomverbruik ook erg slecht.

Zelfde gebeurt nu met AMOLED schermen, de schermen kunnen in massaproductie niet groter dan 4 inch en het stroomverbruik is dus niet aangepakt door de fabrikanten.

Maar zodra je groter dan 10 inch gaat zal AMOLED zuiniger zijn dan LCD omdat dan het missen van een backlight tot uidrukking komt in het stroomverbruik.

[Nas T]

Ik wil eerst het totaalplaatje bekend hebben voordat ik een oordeel kan vellen. Ik heb nog niks gehoord over levensduur en ik begrijp weinig van de uitleg in het artikel over aperture ratio.
Ik denk dat ze bedoelen:
MEMS gedeelte wat licht blokkeert, is 8 keer zo groot als wat licht doorlaat, want de verhouding lichtdoorlatend en lichtblokkerend is 12%.
Het blokkerende gedeelte blokkeert minder licht.
Bij LCD is het gedeelte wat licht blokkeert, 2,5x zo groot als het deel wat licht doorlaat.
Maar daarnaast blokkeert het deel wat licht blokkeert relatief veel.

Dus dat maakt het zuinig.

[Black Hawk]

Wat zuinigheid betreft: het zou handig zijn als het verbruik van andere schermen met vergelijkbare grote naast elkaar wordt gezet.

Dus: 2,5" met 320x240 pixels -->
MEMS = 25mW
LCD = __ mW
OLEC = __ mW

[knirfie244]

+
(color)E-Ink
Liquivista
Mirasol (hele andere MEMS techniek)

Voor gebruik in zowel zonlicht als met (field sequential) backlight heeft deze techniek dezelfde beperking als Liquivista schermen met field sequential backlight, alleen zwart/wit in zonlicht. Echter is de aparture ratio van Liquivista nog wat groter.

Voor gebruik in zonlicht is Mirasol veel interessanter, volledig kleur ondersteuning, zeer zuinig, en bistabiel (is me van deze techniek niet duidelijk of hij dat is).

@Badrespawn (hierboven) - Verbruik van een LCD komt voro 95% uit de backlight en 5% uit het LCD paneel zelf, daarnaast heeft de resolutie totaal geen invloed op de backlight en maar een zeer beperkte invloed op het verbruik van het LCD paneel.

[Reactie gewijzigd door knirfie244 op 23 juli 2024 06:46]

[Pinkys Brain]

Bistabiliteit heeft meer nadelen dan voordelen. Je kan alleen maar pure kleuren gebruiken als je een beeld wil laten staan zonder refresh. Met hele hoge DPI (600+) kan je mengkleuren vormen met dithering ... maar dat doet Mirasol niet, dus voor 18/24 bit kleuren moet het scherm geupdate worden met 450/600 Hz (net als Plasma) of het beeld nou stil staat of niet.

Een TFT backplane aan sturen met zo'n refresh rate gebruikt nog best wel wat vermogen.

Liquavista kan ook kleur doen in zonlicht met het puur reflectieve scherm ... maar het kan 18/24 bit kleuren doen met 1 Hz refresh.

[BadRespawn]

~1024*600 LCD (met backlight) is al snel 1 a 2 Watt, dus 320*240 zal een paar honderd mW zijn, ca 10 maal zoveel als MEMS.

[cyuen]

De EVF van de cameras heeft maar een zeer kleine scherm en het is zeker niet de meest stroom verbruikende gedeelte eerder de LCD/CCD etc..

Wat ik wel lees is dat het een snellere, heldere kleuren geeft waardoor de EVF minder waas heeft.. wat zeker fijn is..

[Daileass]

weer nood aan een of andere backlight
waarom ontwikkelen ze oled dan niet meer door ipv telkens zogezegd betere displays te ontwikkelen?

[Verwijderd]

Als je goed gelezen had, dan zou je zien dat dit óók zonder backlight kan werken. En dat is dus iets dat oled niet kan. Lijkt me een enorm voordeel, zelfs als het maar zwart-wit is!
En in tegenstelling tot de meeste e-ink systemen, is dit concept wel heel snel. Dus een film kijken kan gewoon.

[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 23 juli 2024 06:46]

[Daileass]

oled heeft geen backlight nodig, net zoals plasma geeft elke cel van zichzelf licht

[BadRespawn]

OLED is net als LCD een emissive scherm technologie, en dus minder zuinig dan een puur reflectieve techniek zoals e-paper, electro-wetting en MEMS.

[Seth_Chaos]

En jij denkt dat dat niet gebeurd? Waarom denken mensen toch altijd dat elke wetenschapper kennis heeft van elk mogelijk onderwerp en onderzoek kan doen naar elk mogelijk onderwerp. Je vraagt je bakker toch ook niet je waterleiding te repareren? Denk je niet dat we onze technologische vooruitgang zouden beperken als we alleen nog maar onderzoek zouden doen op 3 of 4 gebieden? Je kunt geen doorbraak op wetenschappelijk onderzoek forceren.

[Mavamaarten]

Bewegende delen ?!
Lijkt mij een ding met een korte levensduur.

Correct me if I'm wrong...

[Aham brahmasmi]

Bewegende delen ?!
Lijkt mij een ding met een korte levensduur.

Correct me if I'm wrong...

De vloeibare kristallen in je LCD bewegen ook...
Ja, bij MEMS zijn het schuivende metalen plaatjes, maar om nou meteen te concluderen dat dat een korte levensduur moet hebben is wel erg kort door de bocht.

[Verwijderd]

Hoe lang is de levensduur van een beamer met DLP?

Iedere pixel is daar een bewegend (draaibaar) spiegeltje!

[mux]

Het klinkt heel goed, maar als ik even doordenk zou een OLED scherm een lichtefficientie van... 100% moeten hebben? Alle licht die wordt geproduceerd wordt ook daadwerkelijk uitgestraald. Dit lijkt me dus een overbodige technologie. Of mis ik ergens een heftig inefficiente bijwerking van OLEDs?

[_Silencer]

OLED bestaat ook uit verschillende lagen dacht ik, dus is er ook verlies. Misschien eens op google zoeken naar PHOLED (meest efficiënte OLED techniek) als je meer wil weten over de OLED techniek die in TV's gaat komen.

Denk dat de belangrijkste reden voor deze nieuwe techniek is dat men gewoon afgeschreven LCD fabrieken kan ombouwen voor de productie er van en zo een beter product kunnen leveren zonder zeer grote investeringen.

[G-bird]

OLED bestaat ook uit verschillende lagen dacht ik, dus is er ook verlies. Misschien eens op google zoeken naar PHOLED (meest efficiënte OLED techniek) als je meer wil weten over de OLED techniek die in TV's gaat komen.

Het aantal lagen van een OLED is een stuk minder. In principe heeft een OLED 3 lagen te weten; een transparante geleider aan de voorzijde, het actieve materiaal en het geleidende achtercontact.

Daarnaast is er een groot werkingsverschil. Een lcd werkt met back lights en filters en een Oled niet

Dus lagen en aantal kun je niet vergelijken bij LCD en OLED

[Reactie gewijzigd door G-bird op 23 juli 2024 06:46]

[Marathir]

Kijk, dan komen we in de tijden waarop een smartphone de gebruikstijd van een "standaard" gsm benadert.

Ook voor laptops. Ik zie graag een laptop met meer accu tijd komen.

Iemand een idee of deze techniek ook ingezet kan worden als werkelijke e-ink (zwart/wit met enkel omgevingslicht en lage tot geen refresh rate)? In dat geval kan alles nog langer mee...

[ToFast]

Ben ook benieuwd of dit iets voor e-inkt is (als vervanger met kleuren)

[Verwijderd]

Hoor je dit dan niet zoemen of zo?

[Verwijderd]

Onwaarschijnlijk... Dit is te vergelijken met een DMD (of DLP) zoals je die in beamers hebt. Daar staan spiegels om te klappen. Ik heb in mijn microscoop een DMD in het optische pad staan, en die hoor je absoluut niet.

Dit is wel een groter oppervlak, maar i.t.t. een DMD wordt er nauwelijks lucht verplaatst.


Ik vraag me trouwens af hoe je dit met natuurlijk (invallend) licht wilt gebruiken... Dat kan dan alleen maar zwart-wit zijn, want de kleuren worden bij de backlight via sequential schakelen geproduceerd. En dat kan natuurlijk niet bij een continue omgevingslichtbron. (Is dat toevallig de situatie het eerste plaatje?)

Het contrast bij invallend licht kan nooit erg hoog zijn... In het beste geval krijg je een verschil van 50%? (Spleten open vs. spleten dicht...)

[Pinkys Brain]

Het contrast bij invallend licht hangt af van hoeveel licht gereflecteerd word als de shutters dicht zijn. Ik neem aan dat de bovenkant van de shutters zwart gemaakt word en dat alleen de onderkant spiegelt. Als alles perfect zwart is met de shutters dicht zit er geen limiet op het contrast.