Учёный-исследователь, химик и нанотехнолог
24,8
рейтинг
16 мая 2012 в 13:06

Взгляд изнутри: Plastic Logic



В понедельник, 14 мая, в московском офисе РосНано прошёл первый из трёх (проводятся в Москве, Дрездене, Кембридже) TechOpenDay компании PlasticLogic. Ввиду обилия материалов (1, 2, 3), посвящённых данному событию и описывающих его, на мой взгляд, немного поверхностно, попытаемся разобраться, что же было представлено публике пару дней назад.


Как я попал на данное мероприятие?


Совершенно случайно в рабочую субботу мне позвонил главный герой ролика про препрег и предложил посетить данное мероприятие. Честно говоря, сначала я отнёсся к такому приглашению настороженно, но желание увидеть всё собственными глазами пересилило нехватку времени, и в 11-00 в понедельник я уже рассматривал новики в офисе РосНано.

Что такое «пластиковая» электроника?


Чтобы понимать, что же такое «пластиковая» и органическая электроника, лучше всего детально ознакомится со статьями на Wiki (к сожалению, на русском данных статей в том объёме, в котором они представлены на английском, нет): organic electronics, OFET (organic field-effect transistors), organic semiconductors, conductive polymers.

Если кратко, то я бы принципиально разделял такие вещи, как органические полупроводники, OFET и просто гибкая электроника. Конечно, в технологическом плане проще всего начинать с обычной гибкой электроники, когда нет необходимости изобретать велосипед, а можно просто текстолит заменить полимерами, которые будут играть роль носителя всей остальной кремний/металлической начинки.

Сейчас гибкую электронику можно встретить повсеместно, особенно в портативных устройствах (от наручных часов до коммуникаторов и цифровых фотоаппаратов). Кстати, когда-то мне довелось переводить обзор по гибкой электронике – в нём представлены довольно интересные решения. Если читателю будет интересно, я мог бы попробовать найти упомянутый выше перевод.

Если же кому-то потребуется более научный подход к заявленной тематике, то с основными достижениями в области гибкой электроники можно познакомится здесь, а по гибким OLED здесь.

OFET – чуть более сложная технология, чем гибкая электроника. Основная её идея заключается в том, чтобы заменить всё хрупкое, тяжелое и дорогое (например, стекло, ITO, как токопроводящий слой на стекле и т.д.) на более дешёвые полимерные материалы. При этом, диэлектриком (слоем между сток/истоком и затвором) может быть, как аморфизированный оксид кремния, так и слой другого полимера.


Принципиальная схема устройства OFET


От устройства к отдельному OFET

Некоторые типы полимеров, например, полиацетилен, имеют «связанную» систему орбиталей атомов, что позволяет при приложении некоторого (прямо скажем, не маленького) напряжения заставлять электроны туннелировать от одного атома к другому, перепрыгивать, создавая, таким образом, электрический ток между электродами.


Примеры токопроводящих полимеров


Вольт-амперная характеристика из презентации Plastic Logic. Обратите внимание: изменения тока на порядок требуется разность потенциалов от 10 В, а на 3 порядка – 30 В.

Чтобы понять, какое напряжение для таких перескоков надо приложить, взглянем на вольт-амперную характеристику, взятую из английской версии презентации PlasticLogic. Изменение тока на порядок величины требует 10 В, а на три порядка более – около 30 В, что в сравнении с кремниевой электроникой (обычно 5 В) мягко говоря многовато, но чем-то пожертвовать придётся.

Собственно, это (разработка и производство TFT матрицы дисплеев) и составляет основу бизнеса компании, подопечной РосНано. Во всём остальном ридеры PlasticLogic – сборная солянка. К тому же, на сегодняшний день, помимо PlasticLogic, идеологию пластиковой электроники продвигают LG, некая организация TRADIM, говорят, что даже для iPhone включился в эту гонку, так что конкуренция будет серьёзная.

И последнее. Полностью органические микросхемы – это отдельный большой вопрос, заслуживающей отдельной статьи. Может быть, именно ты, %username%, захочешь посвятить этому несколько дней кропотливого поиска (могу даже помочь;) )?

Но вернёмся к нашим… экспериментам.

Эксперимент. Сравнение обычного E-Ink и дисплея от PlasticLogic.


Не будем говорить, откуда, но маленький кусочек PlasticLogic у меня в руках всё же оказался. А что ещё надо для счастья?

Если сравнивать размеры пикселей с самым обычным E-Ink дисплеем, о котором, кстати, не так давно было написано, то окажется, что размеры пикселей, а точнее, управляющих этими пикселями тонкоплёночных транзисторов вполне сопоставимы между собой, то есть производитель просто оптимизировали структуру пикселей под свою технологию, некоем образом не уменьшив их размер (может быть дисплей не high resolution попался?):


Сравнение E-Ink от PocketBook (слева) и управляющей матрицы PlasticLogic (справа)

Для ценителей прекрасного – два отчёта: из чего состоит E-Ink и из чего состоят управляющие транзисторы. Что касается первого, то в шариках E-Ink есть немного алюминия, титана, хрома и меди (то есть это те элементы, из которых могут состоять белый и чёрный красители), а плёнка, закрывающая электронную бумагу полностью органического происхождения – действительно пластиковая электроника!

Второй отчёт чуть более интересен, так как он посвящён рассказу о том, что в транзисторах в качестве изолятора используются всё-таки оксиды кремния, а контакты выполнены из золота, хотя представители PlasticLogic на презентации говорили, что редких металлов нет, из-за чего производство удешевляется…

Кто выступал от имени PlasticLogic?




Питер Китчин (второй справа), вице-президент Технологического центра Кембриджского университета.
Питер Фишер (второй слева), вице-президент по вопросам технологического проектирования
Дэвид Гэмми, старший менеджер по разработке дисплеев в Plastic Logic
Майк Банак (крайний слева), старший научный руководитель в Plastic Logic

Подробнее с биографией спикеров можно ознакомится здесь.

Что было представлено?


Говорили об истории компании, о людях, технологиях и тенденциях… Да что я всё болтаю – смотрите сами (презентация на английском, на русском языке, из-за непотребного качества, я выкладывать отказываюсь).

Конечно, самыми запоминающимися были цветные дисплеи:


Для сравнения красивое фото от организаторов (сверху) и то, как это выглядит на самом деле (снизу). Очень не хватает «антбликовости»

И ещё немного бледно цветных фоток:



Стоит отметить прозорливость организаторов – портативные микроскопы:


По-моему, именно эти камеры использовались для демонстрации отдельных субпикселей дисплеев (тут приведён обзор микроскопов)

С помощью данных устройств удалось посмотреть на цветные дисплеи в более привычном ракурсе, а также сравнить high resolution и low resolution:


Просто некоторые пиксели покрасили в соответствующие цвета…

Да, именно, так просто! Просто нанесли дополнительный слой цветофильтров и дисплей стал цветным.
Кстати, создание цветного дисплея потребовало разработки E-Ink высокой чёткости. На презентации были дисплеи с 225 PPI (pixel per inch). Так как формально заявленное разрешение цветного дисплея – 75 PPI, то получается, что представители PlasticLogic явно где-то зажали дисплей с 280 PPI (на цветном дисплее 4 субпикселя образуют пиксель).



Помимо перехода в бледный цвет был обозначен новый тренд: посадка ультратонких кремниевых чипов на полимерную подложку с разводкой контактов. Обратите внимание, что на всех представленных фотографиях присутствуют похожие кремниевые чипы, может быть это драйвера?

PlasticLogic могут делать дисплеи совершенно разных размеров, но почему-то предпочитают формат А4 всем остальным. Мне почему-то кажется, что это основное их конкурентное преимущество (в частности, на российском рынке).


От маленького к большому и обратно…

Тоньше, легче, быстрее и чётче – вот, пожалуй, лозунг, которому следуют в PlasticLogic:


Дисплей действительно тончайший и легчайший, правда, за время презентации (2 часа) на нём появилось множество «убитых» линей пикселов…

Данное фото достойно «Разрушителей легенд». Меня всё подбивало спросить, сколько надо таких дисплеев, чтобы пуля не прошла – еле удержался:


Новый рынок для PlasticLogic – бронежилеты… Шутка, конечно!

И ещё одна разработка компании – матрицы с возможностью backlight, т.е. производитель совместно с РосНано реально хочет ещё и рынок гибких телевизоров, а возможно и новых проектов завоевать:


Недурное начало для гибких телевизоров и мониторов, а возможно и переворот в системах проецирования изображения

Более того, есть даже опытные образцы гибких touch-дисплеев, о применении которых можно говорить бесконечно… Да и в выше указанной презентации области применения OFET довольно подробно расписаны – от RFID до телевизоров.

И напоследок нашумевший школьный ридер Чубайса «распакованный» и «упакованный». Что ж, посмотрим, как его будут внедрять. По слухам, сейчас ожидается подписание контракта на поставку таких ридеров, тогда завод в Дрездене заработает на полную катушку.



И напоследок два видео. Одно трендовое – разрезание дисплея. Не могу отказать себе в удовольствии продемонстрировать его:



И фото на память:


It’s alive! It’s alive!!!

Второе видео наглядно демонстрирует, что фильмам в формате E-Ink быть. Я уже себе живо представляю учебники по школьной химии или физике с ожившими Коперником, Ньютоном, рассказывающими о своих законах, или атомами, которые то хотят, то не хотят взаимодействовать… Уже тянет обратно в школу. Обязательно оживут любимые анекдоты:





Выводы


Выводы, которые я сделал для себя после презентации.

Во-первых, переход к пластиковой электронике неизбежен: из-за удорожания редких металлов, используемых сегодня при производстве дисплеев, и стремления к миниатюризации. Это лишь вопрос времени и отработки технологий.

Во-вторых, РосНано в лице PlasticLogic очень вовремя включилось в эту гонку. Это не б/у линия на заводе Ситроникс с морально устаревшим 90-нм техпроцессом. Это передовой край одного из направлений развития современной микроэлектроники. И я уже готов опустить руки и дать возможность все ключевые разработки делать в Англии, в Кавендишской лаборатории Кембриджа, главное, чтобы потом производство из Дрездена переехало к нам (пока речь идёт о Зеленограде).

В-третьих, показаны интересные решения и направления развития: прозрачные матрицы (представьте себе автомобиль, в котором лобовое стекло оборудовано таким устройством и на которое выводит карта, навигация и т.д., или телевизор/проектор размером 2 на 3 метра), сенсорные панели (применения фактически безграничны), цветные и высокоскоростные дисплеи. Всё это может совершить ещё одну небольшую, но важную революцию в IT и интерфейсах общения человека с компьютером.

В конце хотел бы добавить один лишь только вопрос: когда же мы научимся печатать микросхемы прямиком на нашем теле? И мне кажется, что уже совсем скоро…

PS: Ещё несколько занимательных видео с канала PlasticLogic на YouTube.

Как работает фабрика в Дрездене:



Читалка с подсветкой:



Издевательства над дисплеем:





Скажите, где купить такие часы?!





Во-первых, полный список опубликованных статей на Хабре:

Вскрытие чипа Nvidia 8600M GT, более обстоятельная статья дана тут: Современные чипы – взгляд изнутри
Взгляд изнутри: CD и HDD
Взгляд изнутри: светодиодные лампочки
Взгляд изнутри: Светодиодная промышленность в России
Взгляд изнутри: Flash-память и RAM
Взгляд изнутри: мир вокруг нас
Взгляд изнутри: LCD и E-Ink дисплеи
Взгляд изнутри: матрицы цифровых камер
Взгляд изнутри: Plastic Logic
Взгляд изнутри: RFID и другие метки
Взгляд изнутри: аспирантура в EPFL. Часть 1
Взгляд изнутри: аспирантура в EPFL. Часть 2
Взгляд изнутри: мир вокруг нас — 2
Взгляд изнутри: мир вокруг нас — 3
Взгляд изнутри: мир вокруг нас — 4
Взгляд изнутри: 13 LED-ламп и бутылка рома. Часть 1
Взгляд изнутри: 13 LED-ламп и бутылка рома. Часть 2
Взгляд изнутри: 13 LED-ламп и бутылка рома. Часть 3
Взгляд изнутри: IKEA LED наносит ответный удар
Взгляд изнутри: а так ли хороши Filament-лампы?

и 3DNews:
Микровзгляд: сравнение дисплеев современных смартфонов

Во-вторых, помимо блога на HabraHabr, статьи и видеоматериалы можно читать и смотреть на Nanometer.ru, YouTube, а также Dirty.

В-третьих, если тебе, дорогой читатель, понравилась статья или ты хочешь простимулировать написание новых, то действуй согласно следующей максиме: «pay what you want»

Yandex.Money 41001234893231
WebMoney (R296920395341 или Z333281944680)
Евгений @Tiberius
карма
591,5
рейтинг 24,8
Учёный-исследователь, химик и нанотехнолог
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (37)

  • +14
    «Помогите, вирус замостил лобовое стекло черным цветом!»

    А вообще круто.
    • +1
      «Завел в лес и бросил.»
  • +1
    Переверните камеру!!!
    • 0
      а с ней разве что-то не так?!
  • 0
    Да, убитые линии от сгибания — это то, чего следовало ожидать… Складывать дисплеи в 16 раз в обозримом будущем не выйдет
    • –1
      via plushev
      Дисплей толщиной с бумажный лист. С полосками, потому что создан в лаборатории в Кембридже, там не такие идеальные условия, как на заводе в Дрездене, говорят, что там будет все ок.
      • +1
        Честно говоря, странно такое слышать, ведь до презентации дисплеи были в относительно нормальном состоянии, а после количество полосок увеличилось (например, на дисплее с видео-роликом), что даже Дэвид заметил это… или они с собой особый Кэмбриджский дух Кавендиша привезли?
    • 0
      Когда испытывают на гибкость, используют округлые держатели (как в видео), а когда люди сами гнут, то есть желание сложить пополам;)
  • +1
    О да, часы это что-то!
  • 0
    а вот интересно, если сделают прозрачную пленку, то изображение будет видно с обратной стороны?
    Если нет, то вот исполнится мечта школьника и студента — шпаргалка в виде обычных, прозрачных очков :)
    • 0
      Нет, я всё-таки думаю, изображение будет видно с двух сторон, просто с одной менее чётко…

      Кстати, на счёт шпаргалок — тогда буду не мобильники отбирать на экзаменах, а очки проверять на «стекольчатость»
      • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
        • 0
          А ссылочку можно?
          • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
            • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
              • 0
                За ссылочку спасибо — познавательно…

                Изображение будет двух сторонним, только с одной стороны яркое, а с другой, внешней очень и очень блеклое, так что Samsung имеет полное право называть это одностронним изображением;)
  • +5
    Я один вижу смайлик на заглавной картинке))
    • +7
      Теперь нет)
    • 0
      Ну наконец-то, хоть кто-то заметил...;)
  • 0
    Почему в простреленном дисплее часть пикселей вырубилась, а в разрезанном — нет? Ведь в нем тоже горизонтальные дорожки должны были перерезаться.
    • +2
      К простреленному шины подходят с двух сторон, а к разрезанному — с трёх
      • 0
        Нарисовать схематически можете?
        • 0
          Как-то так. Жирные серые точки — битые пиксели, к которым не подходит хотя бы одна из шин.
          • 0
            Я бы немедленно согласился, но на видео видно, что вырез не идет строго вертикально, он слегка отклоняется, значит, как я понимаю, была бы задета хоть какая-нибудь вертикальная дорожка. Как плотно они расположены?
            • +2
              Сколько не вглядывался, не заметил никакого отклонения от вертикали. Даже если одна из вертикальных дорожек задета, темная область будет практически совпадать с разрезом. На видео можно и не разглядеть. И потом, наверняка этот дядька потренировался, прежде чем показывать фокус на публике.
              • +2
                Там действительно при внимательном рассмотрении видно, что края не работают, только это меньше 1 мм от края. Плюс к этому, особенность E-Ink заключается в том, что единожды сформировав изображение, его можно отключить от источника питания и оно сохранится — так скринсейверы на читалках работают…
              • 0
                Да, согласен, про совпадение с разрезом. Что до видео, то из этой статьи не смотрел, вчера видел. Надо будет присмотреться. Спасибо.
                • +1
                  Лучше присмотреться к «Фото на память». На правой фотографии видно, что с краю очень тонкая полоса не работает…

                  Что касается размера одного пикселя — это около 150 микрон, 2 толщины человеческого волоса, так что при резке 1-2 ячейке повреждаются, если резать аккуратно;)
    • 0
      Резали специальным образом, чтобы сильно не повредить.
  • +1
    «Transmissive vs reflective modules» перевели как "Передающий и отражающий модули".
    Facepalm. Какой передающий? Просвечивающий же.
    • 0
      Все вопросы к РосНано. Я по аналогичной причине не стал выкладывать русскую версию презентации — перевод и картинки местами убоги до безумия...(((
      • 0
        Так к вам никаких претензий. Это организаторам мероприятия — позор.
        • 0
          У них бывают косячки…
  • 0
    eink сейчас тоже с глянцем будут делать?
    • 0
      Нет, сам дисплей глянцевый, а вот плёнка которая его оберегает от окружающей среды будет матовой
  • 0
    > Взгляд изнутри: теория струн
    Струны будем разглядывать субструнным микроскопом? :D
    • 0
      Я бы не отказался, но думаю, что всё будет чуть скромнее;)))

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.