Лучшие дисплейные продукты 2021 года

Общество информационных дисплеев (SID) провело 58‑й Международный симпозиум, семинар и выставку — Display Week 2021. В связи с пандемией мероприятия проходили в виртуальном формате, а полностью виртуальное мероприятие состоялось 17–21 мая в городе Кэмпбелл, штат Калифорния. В этом году симпозиум привлек свыше 10 000 посетителей более чем из 50 стран. В представленных докладах были рассмотрены перспективы рынка дисплеев, смартфонов и телевизоров, включая прогнозные оценки спроса и предложения, цен, технологий 5G, OLED, 8K, складных и двойных дисплеев, применения mini-LED, технологий квантовых точек, новых люминофоров, микросветодиодов и TADF (Thermally activated delayed fluorescence).

Выставка Display Week неизменно привлекает самые лучшие продукты дисплейной индустрии, обеспечивая понимание создания новых технологий дисплеев, а также позволяя взглянуть на перспективные продукты, которые могут появиться в магазинах в ближайшие несколько лет. На выставке были представлены разработки и дисплейные продукты более 150 компаний из разных стран.

SID также объявил победителей 27‑й ежегодной премии Display Industry Awards. Из представленных кандидатов эксперты отобрали шесть продуктов, которые по комплексу показателей получили самые высокие оценки. Во внимание принимались не только технические новации и коммерческая значимость продукта на современном дисплейном рынке, но и социальный эффект от внедрения новинок.

Призеры представили широкий спектр технологических достижений, начиная от ультрасовременного дисплея виртуальной реальности и заканчивая сверхтонким прочным стеклом, высокопроизводительным контроллером сенсорного экрана, передовой телевизионной продукцией и инновационной архитектурой и конструкцией ноутбука/планшета.

Начиная с 1995‑го премию Display Industry Awards — самую престижную награду индустрии дисплеев, присуждаемая Обществом информационных дисплеев, — вручают лучшим дисплеям или приложениям, представленным на рынке в течение предыдущего календарного года. Премия учреждена в трех категориях: «Дисплей года», «Лучшее дисплейное приложение года» и «Лучший дисплейный компонент года». Ежегодно Комитет по наградам индустрии медийной рекламы выбирает победителей в каждой номинации на основе кандидатур, предложенных как членами SID, так и другими сообществами. Награды объявляются и вручаются на Display Week — ежегодном международном симпозиуме, семинаре и выставке SID.

Номинация «Дисплей года»

Этой премией награждаются дисплейные продукты, которые обладают выдающимися параметрами и используют новые физические эффекты и технологии, а также новые методы адресации.

Золотой призер: телевизор LG Display с рулонным 65‑дюймовым дисплеем

Сенсацией дисплейного рынка стал телевизор Signature OLED TV R компании LG, особенностью которого является складная конструкция экрана рулонного типа (рис. 1). Телевизор, оснащенный 65‑дюймовым дисплеем с разрешением 4K, имеет подставку, в которую интегрирована система механических приводов защитной крышки и механизма разворачивания пленочного OLED-дисплея из рулона, хранящегося на барабане внутри корпуса основания. В корпусе основания телевизора размещается блок питания, 100‑Вт акустическая система и схемы управления с видеоинтерфейсами. В комплекте поставки предусмотрен и пульт дистанционного управления. Кроме того, в телевизоре реализована голосовая функция управления режимами ТВ. Использовать Signature OLED TV R можно в трех режимах:

Рис. 1. Общий вид телевизора Signature OLED TV R с полностью выдвинутым экраном

• колонки с полностью свернутым внутрь экраном;
• в так называемом линейном варианте, когда экран частично развернут и позволяет управлять основными функциями (музыкой, часами, цифровой фоторамкой, фоновой подсветкой со звуками, панелью «умного» дома);
• в полноэкранном режиме.

В спящем режиме телевизор представляет собой небольшую тумбу, из верхней крышки которой через узкую щель выезжает гибкий OLED-экран при нажатии кнопки на пульте ДУ. Дисплей внутри этой коробки-тумбы скручивается в рулон на приемном барабане.

Если не нужен весь экран, можно открыть только верхнюю часть дисплея, чтобы на ней смотреть время, погоду, управлять музыкой или «умным» домом. В полноэкранном режиме пользователь может задать подрежим отображения стационарных картин из имеющейся в памяти устройства галереи готовых картин. Пользователь имеет возможность пополнять галерею своими картинами из Интернета или с других носителей. На рис. 2 показаны три положения экрана телевизора.

Рис. 2. Три состояния рулонного экрана в телевизоре

Ключевыми элементами телевизора являются сам гибкий OLED-экран и механика приводов. OLED-панель реализована на гибкой стеклянной подложке (пленке) толщиной 0,1 мм. Это новейшая разработка компании SCHOTT, которая за свою технологию тонколистового гибкого стекла для дисплеев была удостоена награды в номинации «Дисплейный компонент 2021 года». На верхней стороне корпуса основания смонтирована сдвижная панель с электромеханическим приводом, защищающая щель от попадания пыли и посторонних предметов внутрь телевизора. Крышка-панель абсолютно бесшумно съезжает назад, открывая щель, затем начинает работать привод выдвижения панели. Электромеханическая конструкция и принцип раскладки экрана больше всего напоминают конструкцию гаражных ворот или рулонных жалюзи-штор с электроприводом. Механика привода состоит из электродвигателей вала и актуаторов, арматуры элементов конструкции, обеспечивающих жесткое удержание дисплейной пленки во время развертывания и рабочих положений экрана. Для приема с вала гибкой дисплейной пленки разработана складная выдвижная рамка и защитная задняя штора-жалюзи. На рис. 3 показана конструкция подвижной каркасной рамки для раскладки рулонной дисплейной пленки в ТВ. Механизм обеспечивает механическую прочность экрана в процессе движения и в стационарных положениях и предохраняет пленку от деформации.

Рис. 3. Подвижная каркасная рамка для раскладки рулонной дисплейной пленки в ТВ:
1 — арматурная складная П образная рамка;
2 — задняя складная шторка-жалюзи;
3 — шарнирные поворотные штанги для выдвижения экранной панели

Без остаточной механической деформации и разрушения планарных структур стеклянная гибкая панель выдерживает до 50 000 циклов скручивания/раскручивания. Этого хватит на 17 лет, если включать и выключать телевизор по восемь раз в день. Радиус рулона пленки на барабане не более 100 мм. На рис. 4 показан приемный барабан с гибкой дисплейной пленкой.

Рис. 4. Барабанный узел для сворачивания гибкой пленки OLED-дисплея

На гибкой панели с активной адресацией интегрированы:

• транзисторная схема самой активной матрицы;
• схемы управления строками;
• схемы управления столбцами;
• схемы интерфейса с TCON ТV;
• контроллеры питания.

На стационарной части схемы управления телевизором находятся схемы сопряжения с источниками видеосигналов, тюнеры (кабельный, спутникового ТВ), процессор смарт-ТВ, процессорная плата с ОС, память (оперативная и постоянная), AC/DC-конвертер, звуковой процессор с усилителем на 100 Вт и акустикой высокого качества.

Телевизор был впервые показан в январе 2019 года на выставке CES в Лас-Вегасе. В Южной Корее он поступил в продажу осенью 2020 года. А с 2021‑го Signature OLED TV R доступен и в других странах мира, включая Россию. Стоимость устройства в России составляет около 7 млн руб. Signature OLED TV R поставляется под заказ. Несмотря на космическую цену телевизора, на него пока есть устойчивый спрос. Кроме довольно состоятельных потребителей из многих стран, потенциальными секторами рынка таких телевизоров могут стать гостиницы с элитными номерами, люксовые каюты круизных лайнеров, салоны личных самолетов, лимузины, яхты.

Серебряный призер: телевизор серии Q компании TCL с технологией подсветки mini-LED

Телевизоры этой серии компании TCL обеспечивают великолепный уровень контраста и цветовой палитры, сравнимый с качеством изображения на экранах современных OLED-телевизоров. Только вот цена производства моделей серии Q mini-LED существенно ниже, чем стоимость изготовления OLED-дисплеев такого же размера. Дешевле как сама технология, так и материалы. Больше выход годных изделий. Нет паразитного эффекта деградации (выцветания) органических светоизлучающих светодиодов. В ЖК-дисплеях этой модели телевизора используется технология задней подсветки, называемая mini-LED, а также цветокорректирующая пленка с люминофорами Quntum Dot (наличие индекса Q в названии серии).

Технология mini-LED активной подсветки — это эволюция технологии HDR (High Dynamic Range), впервые созданной и реализованной еще в 2002 году канадской компанией, которая разработала профессиональный ЖК-монитор BrightSide с динамической светодиодной подсветкой. В 2004 году компания предложила модель HDR-дисплея DR37‑P. Продукт был выпущен ограниченной серией и стоил очень дорого для массового потребителя. Но уже в 2007‑м компания Samsung Electronics представила на выставке Society for Display (SID) коммерческую модель 40‑дюймового ЖК-телевизора со светодиодной динамической подсветкой, который в том же году был удостоен золотой награды — SID Gold Award как дисплей года. Модель имела коэффициент контраста 10 000:1.

Принцип динамической светодиодной задней подсветки, или Local Dimming, основан на использовании двойной модуляции исходного светового потока. Массив светодиодной матрицы формирует низкочастотный яркостный профиль изображения, а TFT ЖК-матрица его «шлифует». При этом контраст интегральной дисплейной системы будет определяться произведением контрастов обоих модуляторов. Схема управления обеспечивает раздельное управление яркостью каждого элемента светодиодного массива и самой ЖК-матрицей. Соответствующая предобработка видеосигналов производится DSP.

Динамическая светодиодная подсветка широко использовалась во многих моделях разных производителей.

Технология визуализации mini-LCD позволила значительно улучшить качество ранее используемой технологии Local Dimming за счет увеличения числа светодиодов в матрице наряду с уменьшением их размеров, а также расширения цветовой палитры — пленка с люминофорами на основе квантовых точек. При динамической подсветке достигается и более темный цвет черных полей изображения, практически не отличимый глазом от черного, формируемого OLED-телевизором. На рис. 5 показана трехслойная структура экрана телевизора серии Q компании TCL.

Рис. 5. Трехслойная структура экрана телевизора

Матрица мини-светодиодов формирует грубый (низкочастотный) профиль яркости. Модулированный в соответствии с видеосигналами изображения световой поток проходит далее через слой люминофоров Quntum Dot — квантовых точек, являющийся, по сути, корректирующим цветовым фильтром. Слой люминофора за счет переизлучения части спектра падающего потока от светодиодов позволяет расширить цветовую палитру и значительно улучшить качество изображения. В завершение массив пикселей ЖК-панели производит тонкую модуляцию диммированного и цветоскорректированного светового 2D-потока. На рис. 6 сравниваются размеры и конструкция обычных светодиодов, которые ранее использовались в телевизорах с динамической светодиодной подсветкой, и светодиоды TCL.

Рис. 6. Сравнение размеров обычных светодиодов в телевизорах с динамической задней подсветкой и мини-светодиодов компании TCL

Мини-светодиоды имеют диаметр около 200 мкм, соответственно, и зона локального димминга светового потока на ЖК-панели имеет примерно такую же площадь. В мини-светодиодах TCL встроена совершенная оптика, обеспечивающая однородность светового потока в заданном угловом секторе матрицы. В итоге достигается очень высокое разрешение по локальному управлению яркостью, что позволяет получать более качественное, без артефактов, изображение с высоким динамическим контрастом и глубоким уровнем черного. В последних разработках mini-LED используется неорганический нитрид галлия (GaN), который не выцветает со временем, как OLED, и не становится желтым в местах с часто используемыми светодиодами в отличие от органических. На рис. 7 показана структура сэндвича, состоящего из панели задней светодиодной подсветки и ЖК-панели. Рис. 8 демонстрирует принцип работы динамической светодиодной подсветки Local Dimming.

Рис. 7. Сэндвич-матрицы управляемых по яркости мини-светодиодов задней подсветки и панель ЖК-экрана

Рис. 8.
а) Массив светодиодной матрицы с управляемой динамической индикацией Local Dimming;
б) фрагмент увеличенного изображения яркостного профиля на выходе матрицы светодиодов;
в) итоговое изображение после модуляции ЖК-панелью

Максимальная яркость изображения, достигаемая на экранах телевизоров TCL mini-LED, составляет 4000 нит, что выше, чем у OLED. То есть телевизоры TCL mini-LED обеспечивают превосходное качество изображения с адекватными затратами и большей долговечностью по сравнению с OLED. Эксперты по достоинству оценили высокий уровень разработки TCL.

Номинация «Лучшее дисплейное приложение года»

В этой номинации награждаются лучшие дисплейные применения, отмеченные успешным продвижением на рынке. Причем сами по себе дисплейные продукты не обязательно должны обладать выдающимися свойствами.

Золотой призер: шлем виртуальной реальности Oculus Quest 2 от Facebook

Facebook продолжает продвигать шлем виртуальной реальности Oculus Quest 2 собственной разработки. Новинка оснащена двумя ЖК IPS микродисплеями с разрешением 1832×1920 на каждый глаз, работает на базе процессора Qualcomm Snapdragon XR2, имеет на борту 6 Гбайт оперативной памяти и 64 или 256 Гбайт постоянной памяти. Для настройки под пользователя предусмотрены на выбор три позиции регулировки межзрачкового расстояния: 58, 63 и 68 мм. Гарнитура автономная, но при наличии специального кабеля ее можно подключить к ПК. Благодаря своим возможностям и цене значительно обошла по предзаказам прошлогодний Oculus Quest. В таблице 1 приведены сравнительные характеристики моделей Quest и Quest 2. На рис. 9 показан общий вид очков виртуальной реальности Oculus Quest 2.

Рис. 9. Общий вид очков визуализации реальности Oculus Quest 2

Oculus представляет собой систему «все в одном», обеспечивающую доступ к виртуальной реальности с новым качеством.

Используя очки и ручные контроллеры системы, оператор может испытать полную свободу перемещений. Система анализирует движения оператора, не применяя для этого датчики, размещенные извне, а затем передает информацию о перемещениях в виртуальную реальность. Контроллеры Touch усовершенствованы и теперь оснащены современной технологией слежения за движениями кистей рук.

Oculus Quest 2 базируется на передовой платформе с процессором Qualcomm Snapdragon и 6 Гбайт оперативной памяти. Это обеспечивает высокую скорость построения виртуальных изображений на панелях микродисплеев очков. Комплектация: VR-гарнитура Oculus Quest2, встроенные наушники, память 64 Гбайт, два контроллера Oculus Touch, датчики акселерометра, гироскопа, датчик приближения, кабель для зарядки, два элемента питания АА, адаптер питания, подставка для очков. Размеры конструкции (Ш×В×Г): 192×102×142 мм. На рис. 10 показаны очки Oculus Quest 2 со стороны датчиков камер.

Рис. 10. Вид Oculus Quest 2 со стороны датчиков камер

Как и его предшественник, Quest 2 использует четыре камеры для отслеживания inside-out, контроллера и движения рук. В качестве удобной опции в Quest 2 предусмотрены голосовые команды.

В процессе эксплуатации первых партий устройств выявились конструктивные недостатки. Компания Facebook была вынуждена отозвать около 4 млн VR-гарнитур Oculus Quest 2 (они вызывали раздражение кожи на лице пользователей) и приостановить продажи по всему миру, чтобы обновить встроенный накопитель устройства, а также заменить силиконовыми элементами поролоновые накладки, соприкасающиеся с лицом пользователя. С 24 августа все Oculus Quest 2 будут иметь минимум 128 Гбайт памяти вместо 64 Гбайт и поставляться с силиконовыми накладками в местах соприкосновения с лицом.

Серебряный призер: ультракомпактный складной OLED-планшет ThinkPad X1 Fold компании Lenovo Group

ThinkPad X1 Fold — это планшет с гибким складывающимся дисплеем. В конструкции использован 13,3‑дюймовый сенсорный АМOLED-дисплей производства компании LG. Он имеет соотношение сторон 4:3 и разрешение 2048×1536 пикселей. В архитектуре ноутбука использован процессор Intel Core с поддержкой технологии Intel Hybrid Technology, а также операционная система Windows 10.

Складной бесшовный OLED-экран в ThinkPad X1 Fold предоставляет возможности полного 13,3‑дюймового дисплея с разрешением 2K (табл. 2). Для просмотра веб-страницы, потокового видео или презентации устройство можно использовать как планшет, поскольку футляр оснащен подставкой, позволяющей удерживать девайс в вертикальном положении.

В ThinkPad X1 Fold предусмотрен гибкий OLED-экран, который можно сложить посередине и превратить большой планшет в компактный ноутбук. А в походном режиме он занимает не больше места, чем средняя бумажная книга. Lenovo ThinkPad X1 Fold впервые демонстрировался еще на конференции CES в январе 2020‑го. Однако прошел почти целый год, прежде чем началось массовое производство этого устройства. В ноутбуке используется система-на-чипе Lakefield компании Intel, созданная по схеме трехмерной компоновки нескольких микросхем. В процессорном чипсете реализована асимметричная архитектура с набором команд x86. Для разных функций используются ядра CPU различной мощности.

Клавиатура подключается через беспроводной интерфейс Bluetooth и фиксируется на месте магнитами. А когда ноутбук закрыт, она идеально вписывается в пространство между половинами экрана. Для зарядки внутреннего аккумулятора используется беспроводная индукторная система. Возможна зарядка и через кабель с разъемом Micro USB. На рис. 11 показан режим визуализации контента в формате двухстраничного экрана.

Рис. 11. Визуализация контента в формате двухстраничного экрана

На рис. 12 представлен режим использования ноутбука, когда вторая половина раскладного экрана используется как поле сенсорной клавиатуры. На рис. 13 изображен ноутбук в сложенном виде со стилусом.

Рис. 12. Вторая половина раскладного экрана планшета может использоваться в качестве сенсорной клавиатуры

Рис. 13. Ноутбук в сложенном виде со стилусом

С точки зрения механики складная конструкция ThinkPad X1 Fold реализована эргономично. Петли достаточно тугие, чтобы удерживать любой угол раскрытия, плоскости двух половин корпуса вращаются без перекосов. Долговечность шарниров и особенно самой OLED-матрицы в месте сгиба вызывает сомнение. Компания Lenovo обещает, что планшет можно сложить и разложить десятки тысяч раз без каких-либо нарушений функциональности или оптических свойств дисплея. Опыта эксплуатации таких устройств еще не было.

Номинация «Дисплейный компонент года»

Премия вручается за разработку новых технологий дисплейных компонентов с выдающимися параметрами. Компонент должен представлять материал, технологию или функционально законченный модуль, которые могут использоваться в дисплейной аппаратуре.

Золотой призер: революционная технология Xensation Flex компании Schott — ультратонкие стеклянные подложки для гибких дисплеев

В 1884 году немецкий инженер Отто Шотт разработал рецепт и технологию литья специального листового стекла и основал компанию SCHOTT. Спустя 130 лет его компания полностью изменила восприятие стекла как жесткого и тяжелого материала. То, что когда-то считалось невозможным, стало реальностью: теперь стеклянный лист можно гнуть с радиусом изгиба менее 2 мм без остаточной деформации и механических повреждений.

Инженеры компании SCHOTT создали технологию для серийного производства ультратонких стеклянных листов (скорее пленок, вследствие малой толщины), которые используются в качестве материала подложек при изготовлении ЖК- или OLED-дисплеев. Такие технологии могут найти применение как для смартофонов, так и для крупноформатных дисплеев телевизоров. Пленки могут применяться в качестве защитного стекла экранов смартфонов, обладают отличными оптическими характеристиками и обеспечивают впечатляющую гибкость без деформации и механических повреждений. Они способны гнуться очень малым радиусом изгиба, который обеспечивает получение гибких, гнущихся реально складных дисплеев, а также обеспечивает возможность свертывания пленки в рулоны (roll-up). Толщина стеклянной пленки может составлять 25–200 мкм. На данный момент компания изготавливает стеклянные пленки длиной до 1 км непрерывным литьем из расплава. На рис. 14 показан образец гибкой стеклянной пленки SCHOTT в руках у оператора. На рис. 15 представлены бобины гибкой стеклянной пленки.

Рис. 14. Образец гибкой стеклянной пленки SCHOTT в руках у оператора

Рис. 15. Бобины гибкой стеклянной пленки

Прочность стекла достигается с помощью процесса ионного обмена. Подобная технология лежит в основе стекла Gorilla Glass компании Corning. Ионно-обменный метод упрочнения стекла заключается в вытеснении ионов щелочных металлов из поверхностного слоя нагретого пластичного стекла ионами других щелочных металлов. В случае со стеклом SCHOTT его погружают в ванну с расплавом калия, и ионы натрия, находящиеся в составе стекла, вытесняются ионами калия. Компания SCHOTT усовершенствовала основной производственный процесс UTG, известный как технология вытягивания вниз, когда стеклянная лента стягивается сверху вниз, перемещаясь через фильеры, направляющие ролики и охлаждающую дорожку.

Впервые стеклянные подложки SCHOTT были использованы в конструкции сканера отпечатков пальцев в смартфоне LeTV.

Аналогичные разработки есть и в активе мирового лидера стекольной индустрии — компании Corning, базового поставщика стеклянных подложек для ведущих производителей дисплейной продукции. Но в этот раз лавры победителя в секторе гибких стеклянных подложек достались немецкой компании SCHOTT. Производитель LG заключил эксклюзивный контракт на поставку рулонов гибкой стеклянной пленки SCHOTT для своих изделий. Оперативно разработанные компанией в 2019‑м дисплейные продукты на базе стеклянных подложек SCHOTT вполне заслуженно в 2021‑м получили награды в номинациях «Дисплей года» и «Лучшее дисплейное приложение года». В этом году на удивление осталась без привычных наград SID и компания Samsung.

Инженеры компании Corning разработали свою технологию гибких стеклянных подложек Willow Glass, предназначенных для складных смартфонов. Эта технология тонкой стеклянной пленки обеспечивает эффективное и дешевое производство рулонов пленки толщиной 100 и 200 мкм, шириной 1,3 м и длиной до 300 м. Corning является первым поставщиком стеклянных подложек для гибких дисплеев складных смартфонов Galaxy Z Flip от Samsung.

Corning собирается усилить конкуренцию с немецкой компанией SCHOTT, которая точно так же претендовала на заключение контракта с Samsung. В настоящее время компания завершает разработку прочных, надежных стеклянных дисплейных подложек для складных смартфонов. Массовое производство и коммерциализация новой продукции начнется уже в текущем, 2021 году.

Но как бы то ни было, сегодня именно SCHOTT остается единственным поставщиком стеклянных подложек для дисплеев складных смартфонов. Выпуск гибкого стекла от Corning неизбежно приведет к значительному усилению противоречий между Samsung Electronics и Samsung Display за использование исходного материала. На данный момент Samsung Display подписала эксклюзивное соглашение с SCHOTT о закупке стеклянных подложек на три года.

Серебряный призер: технология сенсорного контроллера SigmaDrive SDC100 компании SigmaSense

Компания SigmaSense, поставщик технологии сенсорного зондирования, начала производство сенсорного контроллера SDC100 на базе собственной технологии SigmaDrive, предназначенной для применения в интерактивных дисплеях. Данный контроллер обеспечивает более быструю и точную реакцию на прикосновение, чем при работе с сенсорным экраном смартфона, и даже с экранами 75‑дюймовых наружных цифровых дисплейных вывесок (Digital Signage) с вандалоустойчивым защитным стеклом толщиной 13 мм. Испытания подтвердили возможности функционирования сенсорной технологии в самых суровых условиях: толстое пуленепробиваемое стекло, под дождем или снегом, в толстых зимних перчатках и в широком диапазоне механических и электрических воздействий окружающей среды.

Одним из ключевых моментов является использование алгоритмических конвейерных АЦП, работающих с низкоуровневыми входными токовыми сигналами. С целью достижения высокой чувствительности и помехозащищенности в контроллере для сканирования электродов сенсорной панели используются многочастотные тестовые сигналы сверхнизкого напряжения. Распознавание касания или самого объекта выполняется быстрее, с меньшей задержкой, обеспечивая высокую точность данных с высоким соотношением сигнал/шум.

Новаторские возможности SDC100 стали результатом уникального метода измерения в режиме тока — это экспоненциальное улучшение по сравнению с традиционным подходом к пороговым значениям в режиме напряжения. В режиме измерения тока используются сигналы сверхнизкого напряжения с множеством разных частот, которые он отправляет и прослушивает одновременно в строках и столбцах. И это позволяет использовать высокоомные и менее дорогие гибкие сенсорные материалы, обладающие лучшей прозрачностью по сравнению с другими материалами сенсорных панелей с низким сопротивлением (например, In₂O₃). Такой прорыв в области PCAP означает, что в своих проектах инженеры могут использовать новые материалы, менее дорогие и более устойчивые к суровым условиям эксплуатации. В результате подобные устройства способны работать и на улице под дождем, и при наличии грязи на защитном стекле и принимать высокоскоростные данные от нескольких пользователей одновременно. Частота обновления сенсорного экрана составляет 300 Гц, предусмотрена полная функциональность при любых наружных условиях (дождь, снег, прямое солнце, тень, низкие и высокие температуры), отсутствие нестабильности, дрейфа и ложных касаний в условиях сильных электромагнитных помех (EMI), включая близость к мощным сварочным аппаратам. Емкостное отображение всего экрана также означает новые возможности для искусственного интеллекта и машинного обучения, такие как распознавание объектов для интерактивных дисплеев. Технология имеет высокий потенциал применения во многих областях — от автомобильной электроники, носимых устройств и биочувствительности до интерактивных киосков, розничной торговли и игр. На рис. 16 показан режим визуализации мультиконтактных зон на сенсорном экране в режиме нескольких операторов.

Рис. 16. Визуализация мультиконтактных зон на сенсорном экране в режиме нескольких операторов

Вся поверхность дисплея воспринимается одновременно, причем обеспечиваются высокоскоростные отчеты человеческого интерфейса и информация высокой точности обо всех объектах, соприкасающихся с поверхностью сенсора или находящихся в непосредственной близости от нее. С этой целью он использует инновационные методы сбора сигналов, в том числе компрессионное зондирование, которые позволяют значительно снизить избыточность данных и применять предварительные знания об исследуемом объекте.

Компрессионное зондирование (compressive sensing) — методика получения и восстановления сигнала за счет сведений о его предыдущих значениях, которые разрежены или сжаты. Обнаружение со сжатием (также определение сжатия, сжимающая выборка или разреженная выборка) — это метод обработки сигнала для эффективного сбора и его восстановления путем поиска решений для недоопределенной системы.

Для интерпретации данных используются инновационные методы обработки сигналов, такие как построение изображений на основе моделей, восстановление разреженных сигналов и мультимодальное объединение данных. Мультимодальные данные получены от датчиков сенсорной полосковой антенны при сканировании посредством различных тестовых частотных сигналов. Обработка данных проводится DSP с помощью сложных алгоритмов фильтрации и обработки массива сигналов.

Ключевым фактором сенсорной технологии является использование в архитектуре контроллера многоканального сигма-дельта АЦП, обеспечивающего высокое соотношение сигнал/шум и улучшение помехозащищенности. На рис. 17 демонстрируется высокая сенсорная чувствительность SigmaDrive при работе оператора в перчатках.

Рис. 17. Высокая сенсорная чувствительность при работе оператора в перчатках

На рис. 18 показан сенсорный отпечаток руки оператора через толстый лист защитного 13‑мм стекла.

Рис. 18. Сенсорный отпечаток руки оператора через толстый слой защитного стекла

SigmaDrive использует сверхнизкое напряжение тестовых сканирующих сигналов, его высокая помехоустойчивость обеспечивает новые возможности для широкого применения сенсорной технологии на автомобильном рынке и для систем HMI. Благодаря высокой производительности устройства можно управлять несколькими сенсорными экранами с одного контроллера. Высокая чувствительность позволяет обнаруживать присутствие руки оператора на расстоянии 18 дюймов от поверхности экрана. Так, в салоне автомобиля сенсорная технология обеспечивает распознавание командных жестов водителя и пассажира.

Общество SID

Общество информационных дисплеев (SID) — профессиональная организация, специализирующаяся на индустрии электронных дисплеев и визуальных информационных технологий. Сосредоточившись исключительно на продвижении технологий электронного отображения и визуальной информации, SID предоставляет уникальную платформу для сотрудничества в отрасли, общения и обучения всем связанным технологиям, демонстрируя при этом лучшие новые продукты отрасли. Члены организации являются профессионалами в сферах, связанных с исследованиями, дизайном, производством, приложениями, маркетингом и продажами. Чтобы способствовать развитию промышленности и академических технологий, а также просвещать потребителей о важности дисплеев, SID ежегодно проводит более 10 конференций, в том числе Неделю дисплеев, которая объединяет промышленность и научные круги под одной крышей, чтобы продемонстрировать технологии, которые определят будущее.

Группа компаний SCHOTT

Немецкая компания SCHOTT является ведущим международным поставщиком высокотехнологичных изделий из стекла и стеклокерамики. Широкий ассортимент продукции основан более чем на 130‑летнем опыте разработки, производства и исследования материалов. SCHOTT поставляет передовые решения для целого ряда отраслей, среди которых производство бытового оборудования, фармацевтика, электроника, оптика, автомобилестроение и авиация. SCHOTT AG специализируется на изготовлении стекла и стеклокерамики. Компания имеет производственные и торговые отделения в 35 странах. В ее штате работает около 15 100 сотрудников. Материнская компания SCHOTT AG расположена в городе Майнц (Германия) и принадлежит фонду Carl Zeiss.

Заводы в Германии:

Mainz: оптическое стекло, стеклокерамические панели варочных панелей, панели для наблюдения за пожаром, волоконная оптика, фармацевтические трубки.

• Grünenplan: тонкое стекло.
• Jena: огнестойкое стекло.
• Landshut: электронная упаковка.
• Mitterteich: стеклянные трубки, стержни и профили для технического и фармацевтического применения.
• Müllheim: фармацевтическая упаковка.

С 1998 года компания SCHOTT работает в России. Офис российского подразделения SCHOTT находится в Москве. Производственная фабрика компании SCHOTT расположена в г. Заволжье, недалеко от Нижнего Новгорода. Завод по производству фармацевтической упаковки был открыт в мае 2011 года. Производятся высококачественные ампулы и флаконы.

О компании SigmaSence

SigmaSense, мировой лидер в области сенсорных характеристик, обеспечивает лучший пользовательский интерфейс для продуктов — от мобильных телефонов и ноутбуков до больших мониторов и цифровых вывесок. Компания SigmaSense со штаб-квартирой в Остине, штат Техас, предоставляет полупроводниковые продукты, инструменты разработки и поддержку. Компания является первопроходцем в области комплексной сенсорной технологии, которая обеспечивает улучшение отношения сигнал/шум в 100–1000 раз, что ранее было невозможно. Технология емкостной визуализации SigmaVision предусматривает обнаружение касания, силу давления и присутствие объектов на чувствительной поверхности, что позволяет создавать интерактивные устройства человеко-машинного интерфейса нового поколения. SigmaHover обеспечивает превосходное бесконтактное использование для публичных информационных дисплеев (PID), а также для любого другого устройства, использующего сенсорные датчики.