Лучшие дисплейные продукты 2022 года

Спустя два года крупнейшее в мире выставочное мероприятие SID Display Week 2022 вернулось в публичный режим по случаю своего 60‑летия и торжественно открылось 10 мая в Сан-Хосе. Кажется, все пространство выставочных залов превратилось в большое шоу для нового типа демонстрации «хардкорных технологических продуктов». Если оглянуться назад, на 2019 год, то можно вспомнить, что восходящая звезда в индустрии дисплеев Mini/Micro LED появилась во время офлайн-выставки SID, а теперь стала доминирующим акцентом на SID 2022. В экспозиции были представлены десятки инновационных продуктов Mini LED и Micro LED от малых и средних производителей. Был продемонстрирован широчайший спектр приложений с различными сценариями, таких как «умные» носимые устройства, мониторы, телевизоры и автомобильные дисплеи. Выставка Display Week неизменно привлекает самые лучшие продукты дисплейной индустрии, обеспечивая понимание разработки новых технологий дисплеев, а также позволяя взглянуть на перспективные продукты, которые могут появиться на полках магазинов в ближайшие несколько лет.

Представители SID также объявили победителей своей ежегодной премии Display Industry Awards. Эксперты отобрали из представленных кандидатов продукты, которые по комплексу показателей получили самые высокие оценки потребителей. Оценивались как технические новации, так и коммерческая значимость продукта на современном дисплейном рынке. Принимался в расчет и социальный эффект от внедрения новых дисплейных продуктов. В представленных докладах были рассмотрены перспективы рынка дисплеев, смартфонов и телевизоров, включая прогнозы предложения, спроса, цен, технологий 5G, OLED, 8K, складных, двойных дисплеев, применения miniLED, технологий квантовых точек, новые люминофоров, микросветодиодов.

Display Industry Awards — самая престижная награда индустрии дисплеев, ежегодно присуждаемая Обществом информационных дисплеев начиная с 1995 года. Эта премия вручается в знак признания лучших дисплеев или приложений, представленных на рынке в течение предыдущего календарного года. Существует три категории наград: «Дисплей года», «Лучшее дисплейное приложение года» и «Лучший дисплейный компонент года». Победители в каждой номинации выбираются Комитетом по наградам индустрии медийной рекламы на основе кандидатур как от членов SID, так и от других представителей. Награды объявляются и вручаются на Display Week — ежегодном международном симпозиуме, семинаре и выставке SID.

На этот раз правила выбора номинантов и оценки значения дисплейных продуктов изменились. Три категории дисплейных продуктов сохранились, а вот деление на золотых и серебряных призеров решили не делать. Пожалуй, это правильное решение. Достаточно выбрать лучших, поскольку определение того, какое из двух достижений важнее и значительнее, — довольно субъективно. Еще одно новшество мероприятия — расширился и состав награжденных. Если раньше в каждой номинации отбирались два лучших из множества предложенных кандидатов и всего их было шесть, то теперь ввиду значительности технологических достижений число призеров организаторы решили увеличить до семи.

Номинация «Дисплей года»

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

Apple: технология ЖК-дисплея Retina XDR с динамической микросветодиодной подсветкой

Разработанные компанией Apple новая дисплейная технология и архитектура Liquid Retina XDR нашли применение в 12,9‑дюймовом iPad Pro (рис. 1a), а также в 14‑ и 16‑дюймовом MacBook Pro (рис. 1б). Дисплеи имеют расширенный динамический диапазон по яркости с коэффициентом контрастности 1 000 000:1 с поддержкой полноэкранного режима с пиковой яркостью 1000 и 1600 нит.

Рис. 1. Дисплей Apple Liquid Retina XDR:
а) в 12,9 дюймовом iPad Pro;
б) в 14 и 16 дюймовом MacBook Pro

Широкая цветовая гамма DCI-P3 с 1 млрд цветов (10‑разрядное кодирование) формирует насыщенные и яркие цвета. Технология дисплея ProMotion с переменной частотой обновления в диапазоне 24–120 Гц обеспечивает плавное изображение при просмотре. Сверхнизкая отражательная способность помогает пользователям сосредоточиться на содержимом даже в условиях яркого окружающего освещения. Каждый дисплей тщательно откалиброван на заводе, и в сочетании с управлением цветом, встроенным в iPadOS и macOS, дисплей Liquid Retina XDR создает оптимальное качество просмотра. Главной особенностью этой новой дисплейной технологии является использование динамической мини-светодиодной подсветки. На подложке модуля подсветки смонтирован массив мини-светодиодов высокой плотности, с матрицей активного управления их динамической яркостью. Общее число мини-светодиодов в матрице 8040–10 384 с шагом менее 2,8 мм. Были разработаны специальные мини-светодиоды с оптимальным профилем пространственного излучения света, формируемым микролинзами. Для уменьшения общей толщины дисплейной конструкции использована новая ультратонкая пластина светорассеивателя, обеспечивающая высокую оптическую эффективность и однородность. Инкапсуляция оптического класса (уменьшены потери света на границах поверхностей оптических компонентов) повышает извлечение света из мини-светодиодов, а сетчатая стенка с таким же оптическим классом обеспечивает смешивание света для высокой однородности. Специально разработанные оптические пленки поддерживают высокоэффективное смешивание и формирование света. Помимо инновационного аппаратного дизайна, в схемы управления дисплейной системой Apple M1 интегрирован усовершенствованный алгоритм, управляющий мини-светодиодами и матрицей ЖК-пикселей. Дополнительно производится заводская калибровка каждого устройства, где применяется машинное обучение для обеспечения высокой точности и оптимизации времени цикла производства. Кроме того, компанией разработаны новые сквозные линии по изготовлению световых пластин (светодиодных модулей подсветки), использующие высокоскоростную технологию поверхностного монтажа мини-светодиодов (SMT) и вспомогательные процессы, такие как инкапсуляция и дозирование на сетку. Этот новый тип оборудования для SMD-монтажа обеспечивает высокоточное позиционирование и монтаж кристаллов мини-светодиодов с производительностью до 50 кристаллов/с.

Samsung: складной дисплей с «экологическим» OLED-дисплеем Eco2

Eco2 OLED — дисплейная технология без использования антибликовой поляризационной пленки. При этом за счет новейших технологий в структуре OLED сохраняются все оптические характеристики, в том числе и антибликовость. Отсутствие поляризатора позволяет улучшить прозрачность структуры дисплея, а значит, снизить яркость подсветки при той же яркости изображения, уменьшить потребление на 25% и экономнее расходовать ресурс батареи. Удаление пленки поляризатора увеличивает светопропускание Eco2 OLED на 33%. На рис. 2 показано сравнение структуры и энергопотребления обычного OLED-дисплея с дисплеем Eco OLED Samsung.

Рис. 2. Сравнение структуры и энергопотребления обычного OLED-дисплея с дисплеем Eco OLED Samsung

Название самого дисплея Eco2 OLED — «эффективное энергопотребление + экологичный компонент» — подчеркивает данные преимущества. Приставка Eco2 в названии подчеркивает уменьшение доли пластика в дисплее, соответственно, дисплей становится более экологичным. Технология встроенного поляризатора позволяет создавать складные дисплеи. Samsung Eco2 OLED обеспечивает наилучшую цветопередачу дисплеев среди всех смартфонов (DCI-P3, 125%; REC 2020, 91%). Благодаря улучшенному коэффициенту пропускания встроенный поляризатор поддерживает повышенную чистоту цвета. Это первый смартфон коммерческого класса, который обеспечивает степень влагостойкости IPX8, что надежно защищает телефон при случайном погружении в воду. Степень защиты IPX8 обеспечивает герметичность телефона после 30-минутного пребывания в пресной воде на глубине 1,5 м. Стоит напомнить, что OLED-дисплеи очень чувствительны к воздействию влаги и кислорода атмосферы. Влагостойкость дисплея — важнейший параметр, который определяет долговечность всего устройства. Износостойкость складного экрана при испытаниях — более 200 000 циклов складывания/раскладывания экрана при обычной комнатной температуре и 30 000 циклов при –20 °C. Смартфон получил международный сертификат Bureau Veritas. В дальнейшем технология Samsung Display Eco2 OLED будет применяться и в других дисплейных приложениях, например в ноутбуках. Смартфон Galaxy Z Fold3 использует OLED-панели, которые на 29% ярче, чем у его предшественника. Благодаря адаптивной частоте обновления 120 Гц и максимальной яркости 1200 нит OLED-дисплеи Galaxy Z Fold3 являются самыми яркими и гибкими панелями на рынке. В панели предусмотрена новая, ромбовидная топология пикселей, что обеспечивает более высокое разрешение и качество изображения, а также лучшее восприятие человеческим глазом цвета изображения.

«Дисплейный компонент года»

Эта награда присуждается за новые компоненты, которые значительно улучшили или повысили производительность дисплея. Компонент продается как отдельная деталь, предназначенная для включения в дисплей, и может содержать материалы, улучшающие отображение, и/или детали, изготовленные с использованием новых процессов.

3M: объектив высокой четкости для очков VR с HARP отражающим поляризатором

Компаниями 3M и Pegatron выполнена разработка базовой конструкции оптики (объектива) для очков виртуальной реальности VX6 с изогнутой оптической линзой. Ключевая особенность оптической системы состоит в том, что новая конструкция объектива содержит патентованный отражающий поляризатор 3M, который обеспечивает высокое разрешение и контрастность, широкое поле зрения, а также уменьшает размеры и вес конструкции корпуса. На рис. 3 показан общий вид очков виртуальной реальности VX6.

Рис. 3. Очки виртуальной реальности VX6

Оптический модуль очков содержит ЖК-дисплей размером 2,1 дюйма с разрешением 1058 пикселей/дюйм и кадровой частотой развертки 90 Гц. Он формирует изображение и передает его на линзу Френеля — она выполняет функцию оптического делителя и пропускает свет на следующую за ней поляризационную линзу, которая преобразует круговую поляризацию в линейную с помощью технологии High Acuity Reflective Polarizer (HARP) от 3M, отражает свет на линзу Френеля, а затем пропускает его в зрачок. На рис. 4 показана оптическая система очков VR c объективом HARP. Представлен вид очков сверху на голове пользователя и оптическое согласование структуры со зрительной системой человека.

Рис. 4. Оптическая система очков VR с линзами Френеля HARP компании 3М

Объектив 3M HARP объединяет двулучепреломляющий отражающий поляризатор, используемый для изготовления компактных объективов со средним полем зрения (FoV), и оптику с широким полем зрения для головных дисплеев виртуальной реальности (VR) с использованием сложенной оптики в конфигурации объектива.

Понятие «сложенность» означает применение в структуре объектива многократного переотражения светового потока — как альтернативы линейной оптики, в которой световой поток последовательно проходит через оптические линзы. Цель — уменьшить размеры оптического пути при сохранении оптических свойств объектива, аналогичных объективу с линейной оптикой.

Компания 3M использует отражающие поляризаторы (на основе собственной технологии многослойной оптической пленки) и четвертьволновые пластины для отражения или передачи света в зависимости от состояния поляризации: одна полярность света отражается, а другая передается. Волновые пластинки (замедляющие фазовые пластинки, или фазовращатели) изготовлены из материала, который проявляет двулучепреломление. Четвертьволновая пластина предназначена для того, чтобы превратить плоско поляризованный свет в циркулярно поляризованный свет или наоборот. На рис. 5 показан световой путь в объективе 3М HARP (рис. 6).

Рис. 5. Оптический путь в «сложенном» объективе 3М HARP

Рис. 6. Структура объектива HARP

Свет с круговой поляризацией сначала проходит через светоделитель, который пропускает половину света, обеспечивая поляризацию потока. Другая половина света отражается. Затем свет проходит через четвертьволновый фазовый фильтр, который преобразует круговую в линейную поляризацию. Во время первого прохода четвертьволновый фазовый фильтр преобразует свет в состояние поляризации, которое будет отражаться следующим компонентом системы линз — отражающим поляризатором. Это называется блочным состоянием поляризации. Как только свет в блочном состоянии отражается от отражающего поляризатора, он возвращается обратно и снова сталкивается с четвертьволновым фазовым фильтром. Здесь он снова преобразуется в круговую поляризацию и проходит к светоделителю, где половина света передается. Остальное снова отражается обратно к четвертьволновому замедлителю. Отражение от светоделителя изменяет направленность круговой поляризации. Когда отраженный свет проходит через четвертьволновый фильтр в третий раз, он снова преобразуется в состояние с линейной поляризацией.

Наконец, поток света передается зрителю через отражающий поляризатор. Такой подход к складыванию оптического пути не просто уменьшает размер оптической системы. Каждая пропускающая и отражающая поверхность имеет выверенную оптически форму, чтобы сформировать изображение с наилучшим качеством и разрешением. Несколько проходов через каждую поверхность делают 2‑элементную поляризованную катадиоптрическую систему эквивалентной 5-, 6‑ или 7‑элементной рефракционной линзовой системе.

Одним из основных достоинств новой конструкции объектива является варифокальность — возможность динамически менять фокусное расстояние. Для чего линза Френеля механически перемещается пользователем между дисплеем и поляризатором.

Ключом к успеху разработки стал опыт компании 3M в области многослойных оптических пленок (MOF), которые были первоначально разработаны в начале 1990‑х годов и стали одной из основных технологий при проектировании дисплеев для ноутбуков и других портативных цифровых дисплеев. С тех пор компания 3M усовершенствовала дизайн и производственные процессы и могла производить пленки толщиной 100 мкм, содержащие 300 или более сверхтонких слоев. Некоторые слои были толщиной всего 15 нм — намного меньше длины волны света. По состоянию на середину 2021 года 3M серийно производит складную оптику для гарнитур виртуальной реальности с высоким разрешением и с изогнутыми линзами.

Работа со складной оптикой продолжается, 3M также изучает возможности для улучшения комфорта применения виртуальной реальности. Один из подходов заключается в использовании миниатюрных встроенных в оптику приводов, которые позволяют компонентам внутри гарнитуры двигаться, когда глаз пользователя смотрит вдаль. Это помогает адаптировать оптические свойства объектива к глазам потребителя и уменьшить головокружение, испытываемое некоторыми пользователями очков VR.

О компании 3М

Компания ЗМ — динамично развивающаяся многопрофильная международная корпорация с вековой историей и многолетними традициями. Компания производит тысячи уникальных продуктов и занимает лидирующие позиции во многих сферах производства: от материалов для здравоохранения до товаров для дома и офиса. Одним из ведущих направлений компании является технология оптических пленок и интегральных оптических устройств на их основе.

BOE Technology Group: 86‑дюймовый блок подсветки для ЖК-телевизоров на основе COG-матрицы Mini LED с активной матрицей управления

Компания Boe Technology Group является одним из ведущих мировых производителей дисплейных продуктов, выпускаемых по самым передовым технологиям. Компания не раз демонстрировала пионерские технологические и конструктивные решения. Ее продукты обладают высочайшим качеством и заслужили признание у потребителей всего мира. И на этот раз новая разработка компании получила высокую оценку экспертов на выставке Display Week. Компания BOE, частый гость на SID Display Week, впервые представила три основных бренда технологии дисплеев ADS Pro, f‑OLED и α-MLED на высоком уровне. Среди них продукты на основе стекла MLED, в том числе дисплейный модуль P0.9 COG AM MLED, разработанный BOE, 86‑дюймовый 4K-телевизор COG AM MLED и 34‑дюймовый дисплей с подсветкой COG AM MLED. Для подсветки 86‑дюймовой ЖК-панели в данной модели впервые применена динамическая светодиодная подсветка. Матричная структура массива управляемых мини-светодиодов смонтирована по COG (Chip-on-Glass) — технологии на тонкой стеклянной подложке размером, соответствующим активной площади ЖК-экрана. Для управления яркостью каждого светодиода на подложке реализована активная транзисторная матрица управления по технологии тонкопленочных TFT-транзисторов. Массив из 20 736 микросветодиодов образует на стеклянной подложке 2304 зоны подсветки. Каждая зона обеспечивает 12‑разрядное цифровое управление яркостью (4096 градаций) с максимальной яркостью 1500 нит. По сравнению с традиционным пассивным управлением яркостью ЖК-экрана динамическая подсветка может поддерживать как постоянную яркость дисплея, так и мгновенную яркость. Частота мерцания яркости при модуляции находится за пределами диапазона человеческого глаза, что позволяет уменьшить утомляемость глаз. На выставке был продемонстрирован 86‑дюймовый блок подсветки, предназначенный для применения в ЖК-телевизорах с экраном размером около 197×110 см (формат 16:9). Конструкция представляет собой стеклянную пластину размером, соответствующим рабочей зоне экрана, на которой по технологии COG (Chip-on-Glass) смонтированы кристаллы мини-светодиодов. На той же пластине сформирована и активная транзисторная матрица управления яркостью мини-светодиодов. Впервые в мире была разработана технология монтажа микрокристаллов светодиодов на стеклянной пластине такого размера. На рис. 7 показан экран телевизора, в котором используется новый блок подсветки BOE.

Рис. 7. Экран телевизора, в котором используется новый блок подсветки BOE

По сравнению с традиционными светодиодами Mini LED имеет меньший размер частиц и более высокую яркость, что может обеспечить лучшие эффекты отображения на ЖК-дисплее с блоком подсветки Mini LED. Использование мини-ЛЕД матричной подсветки существенно более энергоэффективно и поддерживает локальное диммирование с высоким разрешением. На рис. 8 показана структура ЖК-дисплея с модулем подсветки на основе массива мини-светодиодов.

Рис. 8. Структура ЖК-дисплея с модулем подсветки на основе массива мини-светодиодов

По сравнению с традиционной боковой светодиодной подсветкой блок подсветки COG AM Mini LED имеет пять преимуществ. Во‑первых, при сверхвысокой яркости подсветки пиковая яркость ЖК-дисплея с блоком подсветки COG AM Mini LED может достигать 1500 нит, и пользователи могут видеть четкое изображение даже в условиях яркого внешнего освещения. Во‑вторых, 2000–5000 локальных зон управления яркостью подсветки обеспечивают более точное воспроизведение с коэффициентом контрастности ЖК-дисплея до 1 000 000:1. В то же время метод поддерживает лучшую стабильность качества отображения в течение длительного времени. В‑третьих, управление постоянным током активной матрицей, по сравнению с традиционным управлением с пассивной матрицей (PM), позволяет обеспечивать лучшую динамику яркости дисплея и мгновенную яркость. В‑четвертых, оптическое согласование COG-модуля подсветки гораздо лучше, чем у аналогичных плиточных (мозаичных) реализаций монтажа мини-светодиодов на печатных платах (COB). Наконец, конструкция нового блока значительно тоньше, что обеспечивает большую свободу для ультратонкого дизайна всего устройства. Разработка модуля подсветки COG Mini LED значительно увеличила срок службы и улучшила качество изображения ЖК-продуктов. Это позволяет открыть новую эру ЖК-дисплеев, обеспечивая высокие конкурентные качества по сравнению с OLED-технологиями.

В настоящее время существует лишь несколько производителей, располагающих зрелой технологией монтажа массива мини-светодиодов на стеклянную подложку с активной транзисторной матрицей. Как один из них, BOE, очевидно, имеет большое преимущество первопроходца. И не случайно компания BOE далеко не в первый раз получает награду Best Award на SID Display Week. За прошедшие годы BOE получила 13 наград SID за технологические инновации, в том числе DIA и People’s Choice. Так, в 2020 году 65‑дюймовый дисплей BD Cell компании BOE стал победителем в номинации «Дисплей года» вместе с продуктами Apple и Samsung. От технологии до продукта и бренда BOE неоднократно получала признание SID и продолжает демонстрировать миру свои всеобъемлющие возможности, такие как технологическая инновация, коммерческая ценность и потенциальное социальное влияние. Еще в 2019 году BOE создала совместное предприятие Micro LED BOE Pixey с Rohinni, американским производителем оборудования для переноса и монтажа Mini/Micro LED-кристаллов, для решения ключевых технических проблем, таких как точный перенос с кремниевой пластины на другую подложку микрокристаллов светодиодов. Направление развития MLED компании BOE — от динамической подсветки ЖК-панелей до прямого отображения дисплейного изображения массивом RGB-микросветодиодов с интегрированными на единой подложке схемами управления.

Nanosys: технология xQDEF светорассеивающего фильтра с квантовыми точками высокой стабильности

Nanosys — мировой лидер в коммерческом применении технологии квантовых точек. Использование квантовых точек для получения чистого спектрального цвета — сравнительно недорогой способ обеспечить близкую к естественной цветопередачу для жидкокристаллических панелей. Nanosys разрабатывает и совершенствует технологию фотолюминесцентных квантовых точек для использования этих материалов в модулях подсветки ЖК-дисплеев, а также в производстве мини- и микро-LED. Новой разработкой компании Nanosys стал стабильный на воздухе материал Quantum Dot (QD), который продемонстрировал огромные перспективы, сохраняя высокую яркость и заданные цветовые характеристики даже после обработки без барьерного слоя для защиты от воздействия кислорода и водяных паров окружающей среды. Полученный продукт назван xQDEF Diffuser Plate. На рис. 9 показана структура современного ЖК-дисплея с блоком динамической локальной подсветки на основе массива мини-светодиодов и светорассеивателя с инкапсулированными Quantum Dot.

Рис. 9. Светорассеивающий фильтр с квантовыми точками в конструкции ЖК-дисплея

Рассеивающая пластина Nanosys xQDEF сочетает характеристики цвета и яркости технологии QDEF QD с точным рассеиванием света, необходимым для идеального уровня контрастности в Mini LED и ЖК-дисплеях с технологией управления локальным контрастом. Являясь прямой заменой компонентов рассеивателя в ЖК-дисплеях с прямым освещением, рассеиватель xQDEF упрощает процесс сборки дисплея, позволяя производителям проектировать и создавать наиболее экономичные устройства с самой широкой цветовой гаммой. По сравнению с другими решениями с широкой цветовой гаммой использование рассеивающей пластины xQDEF почти не требует дополнительных материальных затрат. К концу 2021 года на рынок было поставлено свыше 1 млн телевизоров, содержащих светорассеивающие (диффузорные) пластины xQDEF.

О компании Nanosys

Основанная в 2001 году и базирующаяся в США (Саут-Хиллвью Драйв Милпитас, Калифорния, 95035), компания Nanosys [3] разрабатывает и производит материалы с квантовыми точками для индустрии дисплеев. У Nanosys есть несколько линеек продукции, в том числе не содержащая тяжелых металлов. Компания перечисляет некоторых из ведущих мировых производителей дисплеев в качестве клиентов и обладает крупнейшими в мире мощностями по производству квантовых точек.

Начиная с 2021 года Nanosys поставила на рынок более 50 млн единиц квантовых точек в продуктах, и ожидается, что эта траектория будет только расти — с помощью дополнительных инноваций в эмиссионных дисплеях. Micro LED быстро становится будущим технологии отображения, и Nanosys является пионером в этих дисплеях.

Nanosys является лидером в разработке и поставке технологии квантовых точек и микросветодиодов для индустрии дисплеев. По состоянию на 2021 год, от плоских панелей до дисплеев и телевизоров, ведущие в отрасли бренды бытовой электроники поставили около 40 млн устройств на основе запатентованной технологии Nanosys с квантовыми точками.

Особенности технологии Quantum Dot Nanosys

Квантовыми точками (КТ) называют частицы с характерными размерами в области наномасштаба — меньше 100 нм — во всех трех измерениях, которые содержат электроны проводимости. При таких размерах квантовая точка уподобляется свойствами атому, ее так часто и называют — «искусственный атом». Как известно, в квантовой механике наряду с массой частице присваивается некая длина волны, связанная с ее энергией. В этом проявляется корпускулярно-волновой дуализм. Когда длина волны становится сравнимой с характерными размерами ограничивающего такую частицу пространства, энергетические уровни делаются дискретными, что мы и наблюдаем в атомах и квантовых точках. Материалом ядра могут быть CdS, CdSe, CdTe, PbS, PbSe, PbTe, InP, InAs, PbSe/Te, сплавы CdSe/Te CdAgTe, CdSe/Te CdHg; оболочки — ZnS, CdS, ZnSe. Если направить высокоэнергетический синий свет на квантовую точку шириной 7 нм, точка преобразует этот свет в красный. Если уменьшить размер до 5 нм, свет будет преобразован в зеленый. Наконец, квантовая точка размером 3 нм будет излучать синий свет. Nanosys может создать квантовую точку определенного размера, соответствующую определенной длине волны пикового излучения, то есть можно точно настроить цвет, который попадает на ваш экран. Технология создает чистый, интенсивный свет, способный смешиваться для создания цветов самого высокого качества по сравнению с более привычными цветами, присутствующими на обычном телевизионном дисплее. Таким образом, квантовые точки способны излучать чистейший красный, зеленый и синий (RGB) свет — цвета, необходимые для создания пикселей на наших цифровых дисплеях. Изменяя размер квантовой точки с шагом в 1 нм, можно добиться максимально четких цветов, что позволяет получить максимальную световую эффективность дисплеев. На потребительском рынке можно идентифицировать продукты, содержащие технологию квантовых точек, с помощью таких этикеток, как QLED, QNED, Quantum и Mini LED. В настоящее время продукты Nanosys с квантовыми точками продаются девятью из десяти ведущих производителей телевизоров.

Квантовые точки уже нашли широкое применение в передающих технологиях (LCD, LED, QLED), в ближайшем будущем они также могут улучшить эмиссионные дисплеи (OLED, Micro LED). Эмиссионные дисплеи, оснащенные технологией квантовых точек, могут произвести революцию во всем — от струйных принтеров до фотолитографии. Квантовые точки улучшают характеристики излучающих дисплеев тремя способами: за счет повышения точности цветов, улучшения яркости и расширения углов обзора.

Номинация «Дисплейные приложения года»

Эта награда присуждается за новаторские и выдающиеся применения дисплейных устройств или интерфейсов на их основе, где сам дисплей не обязательно является новым устройством.

Mercedes-Benz: пользовательский интерфейс Mercedes-Benz с гиперэкраном (MBUX) для интерьера передней панели автомобиля

Изогнутый большой гиперэкран MBUX — первый унифицированный модуль автомобильной серии для новой программы интерьера электрической архитектуры Gen.2. Продуманное сочетание и интеграция трех инновационных дисплеев за одним изогнутым защитным стеклом почти незаметно сливаются воедино, чтобы создать у клиентов впечатление, что экран размером более 141 см выглядит как один визуальный объект. На рис. 10 показан общий вид автомобильного салона с гиперэкраном MBUX.

Рис. 10. Гиперэкран MBUX в салоне автомобиля

Под единым стеклом, выполненным по технологии Gorilla Glass, имеющим толщину 2 мм и обеспечивающим высокопрочную и надежную защиту, находятся три независимые дисплейные панели. Дисплейное поле гиперэкрана состоит из трех информационных экранов: панель водителя, панель интерфейса пользователя и панель пассажира переднего сиденья автомобиля. Оформление футуристическое — причудливо и асимметрично изогнутая стеклянная поверхность объединяет три экранных поля в единое гиперэкранное пространство. Гиперэкран MBUX содержит:

• 12,3‑дюймовый (2400×RGB×900) ЖК-дисплей с прямой матричной подсветкой в качестве дисплея комбинации приборов;
• 17,7‑дюймовый (3088×RGB×1728) пластиковый OLED-дисплей с вырезом под углом в качестве центрального информационного дисплея;
• 12,3‑дюймовый (2400×RGB×900) пластиковый OLED-дисплей в качестве дисплея переднего пассажира.

На рис. 11 показан общий вид дисплейного автомобильного гипер-экрана MBUX.

Рис. 11. Общий вид дисплейного автомобильного гиперэкрана MBUX

В гипердисплей также интегрирована инфракрасная стереокамера для наблюдения за водителем и подсветка с технологией отслеживания лица и глаз, расположенная в области выреза ЖК-дисплея, которая необходима для расширенных и адаптивных функций помощи водителю. Стойкое к царапинам защитное стекло из прочного материала Gorilla Glass изготовлено методом горячей штамповки с радиусом 800 мм и имеет антибликовое покрытие и покрытие, устойчивое к жировым отпечаткам пальцев. Единая высокопроизводительная компьютерная система для управления дисплеями и другими периферийными устройствами интерфейса пользователя имеет 24 Гбайт DRAM с полосой доступа к памяти 46,6 Гбит/с.

На центральном информационном экране и экране переднего пассажира 12 приводов обеспечивают мягкую, но четкую тактильную (многопальцевое касание) обратную связь для подтверждения прямого ввода и простого взаимодействия через сенсорный экран на мобильном устройстве. Еще одна операционная технология, известная в продуктах бытовой электроники высокого класса, — силовая обратная связь обоих дисплеев. Лента из металлизированного пеноматериала встроена за дисплеями в качестве датчика усилия. Различные уровни давления на стекло изменяют реакцию.

MBUX Hyperscreen — технологический пионер интеграции пластиковых OLED-дисплеев. Различные технические решения для минимизации эффектов выгорания пикселей позволили Mercedes-Benz преодолеть проблемы осуществимости технологии OLED в суровых условиях окружающей среды и успешно внедрить ее в свои легковые автомобили. Гипердисплей встроен в единую пластиковую переднюю силовую панель. Эта видимая часть отделки из термопластика покрыта лаком «Серебряная тень» и создает впечатление высококачественной хромированной блестящей поверхности. Вес продукта 7,3 кг. Кронштейны специальной конструкции, изготовленные из экструдированных алюминиевых профилей, соединяют опорную магниевую раму, выступая в качестве основного структурного компонента гиперэкрана MBUX. Их форма допускает специальную деформацию в случае прямого удара головой. Инновационный пользовательский интерфейс в автомобиле полностью поддерживается гиперэкраном MBUX: так называемая концепция пользовательского интерфейса с нулевым уровнем означает отсутствие прокрутки подменю или голосовых команд. Доступны индивидуальные предложения клиентов по многочисленным информационно-развлекательным, комфортным и автомобильным функциям. Кроме того, контентом можно легко и быстро поделиться с другими пассажирами в автомобиле. Персональные настройки, такие как медиаисточники, радиопотоки и предварительно выбранные настройки, можно перенести на любое место через персонализированный профиль пользователя Mercedes в приложении Mercedes me. В автомобиле можно использовать до семи различных профилей примерно с 800 параметрами.

MBUX (Mercedes-Benz User Experience) радикально упростил эксплуатацию Mercedes-Benz. Благодаря обучаемому программному обеспечению концепция управления и отображения полностью адаптируется к пользователю и предлагает персонализированные предложения для многочисленных информационно-развлекательных, комфортных и автомобильных функций. Благодаря так называемому нулевому дизайну пользователю не нужно прокручивать подменю или давать голосовые команды. Ключевые приложения всегда предлагаются на верхнем уровне в поле зрения, в зависимости от ситуации и контекста. Информационно-развлекательные системы предлагают многочисленные и обширные функции. Для управления ими часто требуется несколько рабочих шагов. Чтобы еще больше сократить эти интерактивные шаги, Mercedes-Benz с помощью искусственного интеллекта разработал пользовательский интерфейс с учетом контекста. Система MBUX отображает нужные функции в нужное время для пользователя при поддержке искусственного интеллекта. Контекстно зависимая осведомленность постоянно оптимизируется, как в зависимости от изменений в окружении, так и в зависимости от поведения пользователя. Большинство вариантов использования относятся к категориям «Навигация», «Радио/Медиа» и «Телефония». Навигационное приложение с полным набором функций всегда находится в центре визуального дисплея.

Встроенное окружающее освещение придает гиперэкрану MBUX плавающий вид поверх приборной панели. На рис. 12 показано поле инструментальной панели гиперэкрана.

Рис. 12. Панель инструментальная в поле рулевой колонки

Второй экран — это навигация, управление климат-контролем и прочими сервисными функциями. Здесь же есть и управление мультимедийными ресурсами, коммуникациями, связь, встроенное оборудование Zero layer principale. Для опций электромобилей есть индикатор контроля зарядки аккумулятора авто. Пассажирский дисплей — развлечение, просмотр ТВ или фильмов с CD или флэш-носителей во время движения, не отвлекая водителя. Bluetooth-наушники в изголовье сидений. Часть функций управления доступна как для водителя, так и для пассажира. Настройка интерфейса под пользователя, выборочные меню, функции. Система может адаптировать к предпочтениям пользователя автоматический контекстный выбор. На рис. 13 показана область дисплейного экрана пассажира. На рис. 14 дан пример представления пользовательского интерфейса на центральном экране навигации и управления авто.

Рис. 13. Панель пассажира

Рис. 14. Интерфейс пользователя

Успешное внедрение пластиковых OLED-технологий для использования в автомобилях приведет к открытию гибких возможностей дизайна. Эту тенденцию можно продолжить и распространить на крупногабаритные информационно-развлекательные системы на автомобильном рынке, тем самым способствуя цифровой трансформации автомобильного сектора.

Sony PCL, Sony Co. и Sony Innovation Studios: решение для виртуальной реальности, интерфейс, непохожий на остальные устройства производственной системы Crystal LED

Sony разработала систему LED Virtual Production (VP), которая позволяет использовать новый подход к кинопроизводству. Он работает путем отображения объемных изображений на новом дисплее Crystal LED серии B с прямым обзором в качестве фонового изображения, что позволяет вести съемку, в том числе и с живыми объектами, цифровой кинокамерой VENICE. Затем комбинированное объемное изображение редактируется и визуализируется с помощью Atom View — программного решения для рендеринга, редактирования и раскрашивания облака точек от Sony Innovation Studios. Перспектива изображения может быть синхронизирована с движением камеры, и этот процесс, если рассматривать его как новую производственную систему, обеспечивает новые и эффективные возможности для производства фильмов и другого контента. Система VP предоставляет кинематографистам больше творческой свободы благодаря точной цветопередаче без смещения цветов и уменьшению количества артефактов изображения, таких как муаровые узоры и линии развертки. Эти характеристики обеспечивают фотореалистичное фоновое изображение и свободу движения камеры.

Серия Crystal LED B была разработана специально для использования в VP после многолетнего сотрудничества японских инженеров и создателей Sony Pictures Entertainment (США). Дисплей серии B имеет антибликовое покрытие и матовую поверхность, что особенно подходит для дизайнеров, создателей контента и производственных приложений, включая виртуальные декорации и студийные фоны. В дисплее сочетаются высокая яркость (1800 кд/м²), широкая цветовая гамма (BT2020, около 83%), высокий коэффициент контрастности (1 000 000:1), высокое разрешение (размер пикселя 1,2×1,5 мм) и широкий угол обзора (170°). Являясь частью системы VP, камера VENICE обеспечивает превосходное качество изображения с широкими возможностями для захвата красивых изображений с превосходным разделением цветов и детализацией теней в широком диапазоне условий освещения. Сочетание VENICE с дисплеем Crystal LED создает отличную цветопередачу и выразительность градаций, что обеспечивает высокое качество контента и сокращает объем работ по редактированию. Atom View может комбинировать несколько объемных наборов данных, снятых под разными углами, для получения единого, насыщенного вывода для истинного фотореалистичного кинематографического качества в виртуальном кинопроизводстве. Sony PCL первоначально разработала и представила систему VP в студии Toho в апреле 2021 года, а затем перенесла систему в новую творческую студию Kiyosumi-Shirakawa BASE в феврале 2022‑го для производства качественного движущегося контента, включая телевизионные рекламные ролики, музыкальные клипы и фильмы. В то время как традиционное кинопроизводство в реальных условиях может мешать окружающей среде или даже наносить ей вред, система Sony VP сводит к минимуму это вмешательство.

С помощью технологии объемного видео производится захват пространственной информации о съемочной площадке и ее преобразование в трехмерное облако точек, куда добавляются и сами видео-записи. Затем эти данные обрабатываются с помощью программы Atom View. Полученное изображение используется в качестве фонового на экране Crystal LED для виртуального видеопроизводства в режиме реального времени.

Новые модульные системы отображения семейства Crystal LED оснащены высокопроизводительным процессором X1 for Crystal LED, в котором объединились технология управления LED-подсветкой, предназначенная специально для новейших дисплеев Sony Crystal LED, и технология обработки сигнала, которая уже получила высокую оценку пользователей в телевизорах Sony BRAVIA. Чрезвычайно реалистичные изображения можно выводить в различных форматах и размерах. Благодаря этому модульные системы отображения семейства Crystal LED могут использоваться в корпоративных демозалах, холлах или виртуальном видеопроизводстве. При этом дисплеи позволяют транслировать потрясающе иммерсивные изображения, что помогает раскрытию творческого потенциала авторов.

Реализованные проекты модульных Crystal LED-дисплеев Sony

Модульные дисплеи Crystal LED на базе мини-светодиоднных панелей компания Sony разработала и выпускала для оформления различных заказных архитектурных проектов, ТВ‑студий, холлов отелей, конференц-залов, холлов аэропортов. Для ознакомления представим некоторые из них.

Всемирный инновационный центр в Yokohama, Япония (рис. 15):

• размер экрана: 19,2×5,4 м (формат 48×12 плиток, всего 576 LED-модулей);
• разрешение: 15 360×4320 пикселей/16K×4K;
• размер пикселя: 1,25 мм.

Рис. 15. Панорамный плиточный LED-дисплей в здании Всемирного инновационного центра в Yokohama (Япония)

ТВ‑студия Fox TV, Стамбул, Турция (рис. 16):

• размер экрана: 6,9×2,3 м (17×5 плиток, всего 85 LED-модулей);
• разрешение: 4800×1800 пикселей.

Рис. 16. ТВ студия, дисплей заднего фона в Стамбуле (Турция)

Оформление холла в аэропорту Шанхая, Китай (рис. 17):

• размер экрана: 9,7×2,7 м (24×6 всего 144 LED-плиток);
• разрешение: 7680×2160 пикселей/8K×2K.

Рис. 17. Аэропорт в Шанхае (Китай)

О выставке Display Week 2022 года

Пятьдесят девятый симпозиум и семинар International Display Week, организованный Обществом информационных дисплеев (SID), прошел в Сан-Хосе 8–13 мая 2022 года. Display Week — ведущее мировое мероприятие, посвященное новым электронным дисплеям и визуальным информационныем технологиям от создания концепции до выхода на рынок. Display Week привлекает участников всей экосистемы исследований и разработок, проектирования, производства, цепочки поставок, маркетинга, продаж и финансов, а также коммерческих и потребительских рынков конечных пользователей. Он предоставляет непревзойденные возможности обучения, тенденции, движущие рынок, поиск поставщиков, дорожные карты выхода на рынок и связи для карьерного и делового роста.

Общество SID

Общество отображения информации (SID) [4] отметит свое 60‑летие в 2022 году. SID — единственная профессиональная организация, занимающаяся электронными дисплеями и визуальными информационными технологиями. Фактически, сосредоточившись исключительно на развитии электронных дисплеев и визуальных информационных технологий, SID предоставляет уникальную платформу для отраслевого сотрудничества, общения и обучения всем связанным технологиям, демонстрируя при этом лучшие новые продукты отрасли. Члены организации являются профессионалами в технических и бизнес-дисциплинах, связанных с исследованиями дисплеев, дизайном, производством, приложениями, маркетингом и продажами. Чтобы способствовать развитию промышленных и академических технологий, а также информировать потребителей о важности дисплеев, SID проводит более 10 конференций в год, в том числе Display Week, которая объединяет промышленность и академические круги для демонстрации технологий, определяющих будущее.