Современные мобильные телефоны, ридеры, планшеты и прочие гаджеты развиваются с невероятной скоростью. Мощности становятся все больше, разрешения экранов все выше, сами устройства — все легче и компактнее, но пока ни одна фирма еще не выпустила на рынок то, о чём активно ходят слухи уже много лет — гибкого устройства. Последние несколько лет технические издания регулярно пишут о новых проектах, однако не одно из них не доходило до полноценной практической реализации. Вполне возможно, что в этом году ситуация изменится.
Британская компания Plastic Logic (известная тем, 44% её акций принадлежит корпорации Роснано, которая собирается строить в Зеленограде завод по производству электронных учебников для русских школ) представила свой гибкий цветной дисплей для электронных книг. Сделанный по технологии «электронной бумаги», этот дисплей размером чуть меньше листа A4 способен отображать 4 тысячи цветов при разрешении 75 точек на дюйм.
До этого цветные e-ink дисплеи были представлены только в американских электонных книгах Ectaco JetBook Color. Этот ридер сделан на базе экрана E-Ink Triton, и обладает, по заявлениям производителей, возможностью отображать «тысячи» цветов, однако многочисленные отзывы недовольных пользователей говорят о том, что 500-долларовый ридер не справляется со своими обещаниями.
Возможно, экран от Plastic Logic покажет лучшие результаты. Разумеется, 4 тысячи цветов и разрешение 75 ppi — не слишком много, особенно по сравнению с новейшими жидкокристаллическими мониторами, однако нужно принимать во внимание, что технология «электронных чернил» работает по совершенно иному принципу — e-ink дисплеи не светятся сами, и для глаз выглядят как настоящая бумага, именно по этому так активно рассматривается возможность введения их в эксплуатацию в школах.
На самом деле, разрешение экрана от Plastic Logic — 150 пикселей на дюйм. Дело в том, что цвет передается с помощью специального фильтра - он помещается поверх основного экрана, который отображает оттенки серого. Именно цветной фильтр и сокращает разрешение экрана, так как для отображения цветов требуются три пикселя: красный, зеленый и синий. Остается и четвертый пиксель, который показывает оттенки серого.
Впрочем, примерно такая же технология применяется и в экране E-Ink Triton. Уникальность же разработки Plastic Logic состоит в том, что они применили как для экрана, так и для светофильтра не стеклянную основу, как это сделано на всех современных ридерах, а пластиковую, а главное, смогли сделать так, что при сгибании экрана цветной фильтр не смещается относительно экрана и изображение не искажается. Более того, как было показано на презентации, это экран можно даже разрезать ножницами, и он будет продолжать работать.
И хотя разрешения экрана недостаточно для серьезных графических задач, его вполне хватит для отображения схем, иллюстраций, графиков, геометрических задач и прочих школьных нужд.
Корейская корпорация LG также заявила о скором выпуске на рынок гибких e-ink дисплеев — правда, чёрно-белых. Согласно пресс-релизу, экран от LG толщиной 0.7 миллиметров будет весить всего 14 грам и обладать разрешением 1024×768 пикселей при диагонали 6 дюймов. Также производитель утверждает, что экран можно гнуть под углом 40 градусов без ущерба.
LG не разглашает, по какому принципу устроен их дисплей, однако утверждает, что их «электронная бумага» производится по технологии, похожей на производство тонкопленочных транзисторов для TFT-дисплеев. Это важный и многообещающий аспект: он означает, что скоро e-ink дисплеи смогут выпускать компании, у которых нет специальных производственных линий для производства «электронной бумаги». Будет достаточно обычной TFT-линии, а значит, e-ink дисплеи подешевеют и у корпораци E-Ink, которая выпускает дисплеи для большинства ридеров, появятся новые конкуренты.
Однако гибкие дисплеи не ограничиваются «электронной бумагой». Другой корейский электронный «гигант» Samsung в марте 2012 объявил, что к концу года в продаже появятся первые устройства с гибким AMOLED-дисплеем, получившим название Youm. Технологическое решение, как и в случае с гибкой «электронной бумагой» заключается в отказе от стекла как элемента конструкции дисплея. В конструкции обычного AMOLED-дисплея два слоя стекла; Samsung же утверждает что они смогли заменить стекло на гибкий пластик.
Конечно, для того, чтобы создать гибкое электронное устройство, одних дисплеев мало. Скорее всего, несмотря на отсутствие стекла в дисплеях, первые устройства от Samsung, LG и Plastic Logic вряд ли можно будет свернуть в трубочку, как в фантастическом фильме. Для настоящей гибкости необходимы гибкие же электросхемы.
Сегодня существуют технологии, позволяющие печатать электронные схемы на гибком основании. Компании Thinfilm и PARCO совместно разработали технологию, которая позволяет производить гибкие CMOS-микросхемы. Они в прямом смысле печатаются, на устройстве, похожем на обычный струйный принтер, но вместо краски используются особые ферромагнитные полимерные чернила. Вместо полупроводников и транзисторов используются разные типы чернил.
Такая технология позволяет производить крайне дешевые, тонкие и гибкие микросхемы, но у них есть один существенный недостаток, который сильно ограничивает сферу их применения: одномерность.
Струйная технология не позволяет печатать сложные электронные структуры.
Микросхемы от Thinfilm вряд ли в ближайшее время смогут быть использованы в сложных электронных устройствах, но имеют большое будущее в качестве «умных» этикеток — например, этикетки, сигнализирующей о температуре упаковки или предупреждающей об истекшем сроке годности продукта, или, работающей «в паре» с RFID-метками, автоматизируя логистические операции на складах.
Разработкой же «сложных» гибких микросхем занимается компания Panasonic. 10 мая 2012 года она представила новую технологию создания печатных плат под названием ALIVH-F. В отличие от обычных плат, платы от Panasonic изготавливаются не из жётского и негнущегося стеклотекстолита, а из специальной полиамидной пленки. Благодаря этому плату можно складывать в несколько раз, и получить сложную электронную схему из 8 слоёв, толщина которой будет всего 0.37 миллиметра. Такие платы не только позволят сэкономить драгоценное пространство внутри корпусов мобильных устройств, но и, в будущем, создать полноценное гибкое устройство.
Panasonic планирует начать поставки образцов своих новых плат уже в июне, а массовое производство запустить в декабре 2012 года.
Вероятно, в 2012 году появятся еще несколько проектов гибких дисплеев, когда конкуренты смогут изучить прототипы от LG, Plastic Logic и Samsung. Однако расчитывать на появление полностью гибких мобильных телефонов и электронных газет, которые можно свернуть в трубочку, пока рано. Вероятнее всего, эти технологии будут использованы в целях увеличения прочности устройств, а также для создания определенного форм-фактора, то есть вполне можно ожидать выпуска телефона с изогнутым или даже «обёрнутым» вокруг корпуса дисплеем, сам же корпус и спрятанные в него микросхемы будут жёсткими. Гнущийся дисплей в данном случае будет скорее рекламным ходом — первый гибкий дисплей! — чем реальной технической необходимостью. Но с развитием гибких микросхем, особенно после того, как производители смогут ознакомиться с последней разработкой Panasonic, можно ожидать появления и первых полностью гибких устройств. Возможно, уже в 2013 году.
