OLED, ePapír a 3D - pohled na nejnovější trendy z oblasti displejů, elektronického papíru a 3D

Spektrum současných displejů sahá od minidisplejů o velikosti kreditní karty s
vysokým rozlišením až po 80" plazmové monitory. Nové technologie a postupy ale

umožňují proniknutí do dalších, nových oblastí využití.

V segmentu stolních počítačů na trhu dominují na rozdíl od stavu před několika

lety displeje typu TFT. Firma Merck, jejíž tekuté krystaly se nacházejí ve dvou

třetinách všech prodaných displejů na světě, slavila na letošní konferenci SID

(Society for Information Display) sté výročí zahájení výroby. Masový nástup

LC-displejů není nutně spojen pouze se sofistikovanými metodami výroby. U

stolních počítačů nebylo použití displejů TFT technicky nezbytné, ovšem mnohé

produkty jako digitální kamery či mobilní telefony by bez současných

zobrazovacích technologií z hlediska své funkce a formy nemohly existovat.

Především v mobilní oblasti se vedle tradičních displejů z tekutých krystalů

etabluje relativně nová technologie OLED.

Úsilí o velké úhlopříčky představuje jeden z primárních cílů výrobců. Na bázi

technologie OLED jsou dnes k vidění pouze studie s většími úhlopříčkami. U

přístrojů na bázi plazmy však Samsung letos se svým 80" modelem ukázal, kam až

sahají technické meze. Zároveň tento výrobce představil i přístroj TFT s

úhlopříčkou o délce 57".



Organické displeje

Při výrobě obzvláště malých displejů přestali někteří výrobci používat

dosavadní techniku Liquid-Crystal a vsadili na organické materiály. Tzv.

Organic Light Emitting Displays, ve zkratce OLED, umožňují vysoká rozlišení na

nejmenším prostoru. Technologický princip je založen na polymerových řetězcích,

které pod proudem vysílají světlo. Tak je možné vyrobit displeje s rozlišením

VGA, které nejsou větší než kreditní karta. To umožňuje například výrobu

displejů digitálních kamer či mobilních přehrávačů, schopných zobrazit velké

množství detailů.

Použití OLED je vhodné všude, kde jsou potřeba vícebarevné displeje v malém

formátu. Možné a v některých případech již praktikované nasazení technologie

OLED představuje oblast mobilních telefonů, PDA či osobní automobily. Sony

plánovalo již v září roku 2004 zahájení výroby PDA Clie na bázi technologie

OLED. 3,8" displej zvládá 266 144 barev v rozlišení 480 × 320 pixelů a je

zhruba 2 milimetry silný.

Displejové brýle je možné pomocí OLED realizovat stejně. Poslední předvedené

modely poprvé dovolují zřetelné zobrazení detailů, snadno čitelný je dokonce i

text. Modely, které doposud na trh dodávaly Olympus a Sony, se vzhledem k

rozlišení hodily maximálně pro obrázky.

Firmy, které za technologií OLED stojí především Philips a Epson však plánují

nasazení této technologie nejen u mobilních přístrojů. Věří, že u využití, kde

doposud převládala technika LC, se organické displeje prosadí. Philips to

demonstroval pomocí 13" prototypu s polymerovou technikou LED, který poskytoval

rozlišení 576 × 326 obrazových bodů. Tato část byla vyjmuta z 30" displeje s

rozlišením 1 365 × 768 pixelů (WXGA).



Výhody technologie OLED

Pro použití OLED místo LCD hovoří hned několik důvodů: organické displeje jsou

snadno zhotovitelné v principu může potřebné prvky vytvořit na folii i

příslušným způsobem vybavená inkoustová tiskárna. Philips Research předvedl

jednoduchou výrobu prostřednictvím pokročilého inkoustového procesu tisku,

který má čtyři tiskové hlavy po 256 piezotryskách. Každý subpixel (R, G, nebo

B) je vytvořen z několika vrstev. Systém tak dokáže vyrobit displeje s

úhlopříčkou až 24 palců. Epson dokonce představuje technologii, která je

schopna vytvořit úhlopříčku až o délce 40 palců.

Prototyp s fluorescenčními organickými materiály by mohl podle názoru koncernu

být komerčně využíván od roku 2007. Epson využil zkušenosti z tiskové techniky,

aby překonal hlavní problém výroby OLED: nanesení organické vrstvy na substrát

TFT.

Oproti klasickým displejům LC nabízí OLED několik technických výhod, z nichž

nejdůležitějšími jsou větší úhel pohledu a velmi rychlý reakční čas. Hodnoty

úrovně černé a kontrast jsou stejně dobré. Tento typ zobrazovačů navíc

nepotřebuje nasvícení pozadí, což umožňuje výrobu extrémně tenkých displejů.

Technologie OLED tedy zároveň vytváří základ pro flexibilní displeje. Philips

počítá s prodejem prvních přístrojů zhruba v horizontu pěti let, Epson by chtěl

začít s televizory na bázi OLED již v roce 2007.



3D technologie

Trojrozměrné zobrazení objektů: mnozí ho spojují s převráceným červeno-zeleným

zobrazením, brýlemi a neodmyslitelnou bolestí hlavy. To se ovšem týká dosud

používaných technik. Mezitím však výrobci vyvinuli metody, které umožňují

prostorové zobrazení bez dalších pomocných prostředků. Využívá se při tom

rozdílných technik.

Výrobci dávají před displej čočkový filtr, aby obě oči dostávaly patřičné

obrazové informace zleva i zprava. Tento filtr pak rozdělí obrazové informace,

které jsou vyzařovány společně. Na 3D řešeních pracuje například Philips,

Kodak, Sharp a německá společnost SeeReal.

Kodak řeší tento problém pomocí otvoru, který funguje jako jakási špehýrka.

Nepoužívá žádné programy specializované na 3D zobrazování, nýbrž generuje obraz

z běžné 2D předlohy.

Od Philipsu zase pochází studie 3D displeje, který je založen na technologii

čoček. Výrobce používá speciální realtime-software, aby přepočítal 2D obrazy do

trojrozměrného zobrazení. K tomu dochází například tehdy, je-li aplikace

přehrávána na přístroj, a to bez přídavných programů. Podle údajů Philipsu je

možné jako displeje použít běžné LCD a OLED. Trojrozměrné zobrazení není

omezeno pouze na jednoho pozorovatele, nýbrž může být vnímáno několika osobami

najednou. Speciální technika Lenticular zabraňuje na kraji obrazu zobrazení

pruhů, které připomínají moaré. Philips toto řešení předvedl na 8" displeji,

pro větší úhlopříčky se prý s touto technikou ještě nepočítá. Z možných použití

výrobce jmenuje trojrozměrné zobrazení map v navigačních systémech.

U Sharpu zase řešení 3D vychází z převodu programů a materiálů. Na technické

prezentaci předvedl Sharp notebook s integrovaným 3D displejem a uživatelský

přístroj, na němž se promítaly speciálně upravené filmy, například „Stuart

Little“.



3D s interakcí

Německý výrobce SeeReal je více zaměřen na profesionální sektor. Firma nabízí

větší množství displejů. Modely C-i a C-s navíc obsahují i dvě digitální

kamery. Model C-i rozpozná oči pozorovatele a podle toho nastaví zobrazení

pixelů a tím i Sweet Spotu. Sweet Spot je oblast, v níž oči optimálně

zaznamenávají trojrozměrné zobrazení. Uživatel se tak může pohybovat sem a tam,

aniž by se mu trojrozměrný obraz ztratil. U varianty C-s zase uživatel nosí

značku, podle níž displej rozpozná jeho polohu. Toto řešení je vhodné hlavně

pro méně nasvícené okolí.

Oba modely mají úhlopříčku o délce 18,1 palců a pracují s rozlišením 1 280 x

1024 obrazových bodů. Momentálně nabízí SeeReal 3D displeje s úhlopříčkou až 20

palců. Taková technika samozřejmě něco stojí cena přístroje přesahuje 10 000

eur. Tyto displeje nacházejí využití v medicíně, ve výzkumu a v oblasti CAD.



Elektronický papír

I když elektronická kniha eBook ve své původní formě větší úspěch

nezaznamenala, téma elektronického papíru je dnes aktuálnější než kdykoliv

předtím. Sony již prezentuje své varianty čtecího přístroje: s vysokým

rozlišením a ostrými černými liniemi na sněhobílém pozadí. V současné době jsou

výrobci schopni zobrazit bílé pozadí bez odpovídajícího podsvětlení.

Tito výrobci používají elektroforetické displeje (Electrophoretic Image

Display, krátce EPID). Elektricky nabité barevné částice jsou uzavřeny v

dielektrické (nevodivé) substanci a pohybují se podle výše napětí nahoru a

dolů. Čím je napětí vyšší, tím více částic se nachází na horní straně a

ovlivňuje zobrazení. Tímto způsobem se dají vytvořit displeje s vysokým

rozlišením až 160 dpi. EPID si uchovávají svoji strukturu i po odpojení napětí.

U nepohyblivých obrazů může displej z hlediska proudu operovat obzvlášť úsporně.

Jako první přístroj na této bázi předvedla firma E-Ink zařízení Electronic Book

Reader EBR-1000EP od Sony. Reader pracuje v rozlišení 800 × 600 obrazových bodů

při šestipalcové úhlopříčce. Přístroj zvládá vedle černé a bílé i čtyři stupně

šedi.

EBR-1000EP váží pouze 190 gramů a není větší než normální kniha. V základní

variantě (10 MB) pojme až dvacet elektronických knih.



Flexibilní displeje

Philips jde ještě o krok dál. Na bázi organických polymerů by chtěl za pár let

nabízet čtecí přístroje s flexibilními displeji. Představuje si, že by se

elektronické displeje daly vyklopit z držáku o velikosti mobilu.

Philips představil první vzorky již v tomto roce. Výrobce věří, že

provozuschopné kompletní přístroje budou k dispozici v roce 2005. Otázku ceny

těchto produktů nechává společnost Philips zatím otevřenou. Flexibilní displeje

umožňují využití i v oblasti automobilů. Displejové moduly by mohly být

upraveny na přístrojové desky.



Privacy Filter

U notebookových, stolních a televizních displejů se jako hlavní argument

prodejnosti zmiňuje co největší úhel pohledu. Avšak zrovna u stolních a

notebookových displejů může být vhodný pravý opak. U notebooku jde například o

to, aby člověk sedící vedle vás v letadle nemohl bez problémů číst obsah

obrazovky. Totéž může platit pro oblasti, kde jsou displeje vzhledem k velkému

provozu návštěvníků stále na očích.

Společnost 3M nabízí takzvaný Privacy Filter. Ten by měl omezit oblast

viditelnosti na 60 stupňů. Pro notebooky jsou filtry k dostání ve velikostech

od 13 do 15 palců, u stolních přístrojů nabízí 3M filtry o úhlopříčkách 15, 17

a 18,1 palce.

Na podobném filtru pracuje i Toshiba. Zde by mělo být možné úhel pohledu

interaktivně ovlivnit uživatelem podle toho, zda je obsah určen pro více osob

či nikoliv. Toshiba přitom využívá závislost mezi směřováním molekul u displejů

LC a úhlem náhledu.



Skenující displej

Toshiba představila také prototyp skeneru System-on-Glass, který vyvinula

společně s firmou Matsushita. Předloha je zde položena na displej a v několika

minutách je pak načtena. Prototyp s úhlopříčkou 3,5" pracuje v rozlišení QVGA

(320 × 240 obrazových bodů), zobrazení probíhá pomocí 260 000 barev. 2D senzor

integrovaný v LCD panelu pracuje s identickým rozlišením. Co se barevné hloubky

týče, výrobce udává fotografickou kvalitu. TFT panel spočívá na technologii

LTPS (Low Temperature Polysilicon). Toshiba Matsushita Display Technology

představila jednobarev-nou verzi v roce 2003.

Využití skenujícího displeje spatřuje výrobce jak v podnikovém, tak i v

soukromém sektoru. Dal by se využít například pro rychlé načtení osobních

dokladů nebo rozeznání otisků prstů. Stejně tak by bylo možné pomocí displeje

přenést osobní mapy navigačních systémů do PDA. O této možnosti a jejím uvedení

na trh však výrobce zatím žádné údaje neposkytl. Prototyp měl spíše

demonstrovat využití technologie LTPS.



Výhled

Nové a vylepšené technologie displejů znamenají nové možnosti: od výřezu v

krytu mobilu o velikosti nehtu na palci až po obří monitor pro domácí kino. Zda

a případně jaká technologie se v kterém segmentu prosadí, závisí na více

faktorech: jak rychle ji výrobci produkci jednotlivých displejů zvládnou a kdy

ji dodají na trh a za jakou cenu. Poptávka bude bezesporu vysoká. Především u

mobilních přístrojů budou generační cykly stále kratší. Technologie jako UMTS

sice nabízí nová využití, ale koncová zařízení musí odpovídajícím způsobem

držet krok. Totéž platí pro elektronický papír, kdy tuto technologii dokáží

akceptovat teprve skutečně flexibilní koncová zařízení. Jak tomu ale bývá,

mnohé technické vymoženosti se na trhu jako konkurenceschopné produkty neobjeví.