E-Reader Display visar levande färgvideo

Även när processorkraften och nedladdningshastigheterna för mobila enheter ökar, släpar fortfarande en komponent efter: skärmen. LCD-paneler använder betydligt mer ström än någon annan komponent i en telefon eller surfplatta på grund av deras behov av att pumpa ut starkt ljus för att skapa en bild.

Bildinnovation: Den här surfplattan kan spela video eller spel, men har en skärm som använder mikroskopiska speglar för att skapa en bild från omgivande ljus, vilket möjliggör längre batteritid.

Det enda praktiska alternativet är e-bläck, tekniken som används i Amazon Kindle; den förbrukar storleksordningar mindre ström men offrar färg och möjligheten att ändra bilder tillräckligt snabbt för videouppspelning eller smidigt spel.

Nu, efter år av väntan, närmar sig alternativ teknik som lovar det bästa av båda tillvägagångssätten äntligen närmare kommersialisering. Under ett nyligen besök hos mobilchiptillverkaren Qualcomm huvudkontor i San Diego, Teknikgranskning provade en 5,7-tums Android-surfplatta i fullfärg med en skärm som erbjuder rika färger under starkt ljus, nära de på en LCD och inte olikt sidorna i en tidning. Prototypskärmen var också tillräckligt responsiv för videouppspelning och för ett spel Angry Birds; den kan leverera upp till 30 bilder per sekund.

Eftersom enhetens skärm använder omgivande ljus, som en utskriven sida eller e-bläckskärm, är strömförbrukningen en tiondel eller mindre av den för en jämförbar LCD, även om skärmen också har ett inbyggt ljus för användning i mörker. Känd som Mirasol , skapades tekniken av ett startup-företag, Iridigm, som förvärvades av Qualcomm 2004.

På marknaden idag har du iPad i ena änden och saker som e-bläck i andra änden. Det här är verkligen menat att överbrygga båda dessa världar, säger Clarence Chui , som leder gruppen på Qualcomm som utvecklar den nya tekniken. Den har extremt låg effekt, full färg och kan ses var du än går.

Mirasol-skärmen skapar färg på samma sätt som vingarna på iriserande fjärilar eller påfågelfjädrar – genom att vara en ofullkomlig spegel som ställer in färgen på inkommande ljus innan den reflekteras tillbaka till betraktaren.

I en Mirasol-skärm görs detta av små håligheter som kallas interferometriska modulatorer, tiotals mikrometer i diameter och några hundra nanometer djupa, under displayens glasyta. Det är luftgapet mellan baksidan av det glaset och ett spegelmembran i botten av modulatorn som anger färgen, säger Chui. Varje modulators spegelmembran kan snäppa uppåt mot glaset när en liten spänning appliceras, vilket stänger hålrummet och visar en svart färg för betraktaren. Mirasol-modulatorer tillverkas med tekniker som liknar de som används för att mönstra metaller och deponera material vid tillverkning av datorchips.

Modulatorer finns i tre typer: för röd, grön och blå. Varje pixel i en Mirasol-skärm består faktiskt av flera modulatorer som visar de tre grundfärgerna med olika ljusstyrka. Att slå på och av dessa modulatorer i rätt kombination ger full färg med olika ljusstyrkor. Under mörka förhållanden riktas ljuset mot panelens modulatorer från LED-lampor i kanten av panelen.

En studie av Pike Research publicerad förra året uppskattade att en 5,7-tums Mirasol-skärm som den som setts av Teknikgranskning skulle möjliggöra minst dubbelt så mycket webbsurfning som en motsvarande enhet med en LCD-skärm. Qualcomm planerar att sälja skärmarna till samma enhetstillverkare – inklusive HTC, LG och Samsung – som redan köper sina mobilchips.

Chui säger att skärmar kommer att göras för att tjäna både surfplattor och telefoner i full storlek och att demonstrationsplattor och displaykomponenter redan har tillhandahållits till olika partners.

Qualcomm ligger dock långt efter sina egna tidigare offentliga förutsägelser om när tekniken skulle dyka upp i produkter. Teknikgranskning och andra visades en e-läsare förra året och fick veta att enheter skulle finnas på hyllorna 2011. Chui sa att Mirasol-tekniken behövde betydande modifieringar innan det skulle vara ekonomiskt vettigt att tillverka den.

Enheten som ses av Teknikgranskning tillverkades i en pilotfabrik i Taiwan som mestadels har producerat provdisplayer distribuerade till potentiella partners och kunder, även om ett relativt litet antal kommersiella displayer kommer att tillverkas där. Chui säger att en andra, större fabrik i Taiwan, stor nog för produktion i mycket stor skala, är under uppbyggnad och kommer att komma online i mitten av 2012. Med den större fabriken ofullständig, kan verkligt massmarknadsenheter med Mirasol-skärmar dyka upp först under andra halvan av nästa år. Qualcomm planerar att investera upp till 975 miljoner dollar i den nya fabriken.

Jennifer colegrove , som följer nya displayteknologier för analytikerföretaget DisplaySearch, säger att trots förseningarna till massproduktion saknar Mirasol-tekniken mycket allvarlig konkurrens. Det är verkligen en väldigt unik typ av display, säger hon och citerar dess förmåga att matcha LCD för upplevelse med mycket mindre effekt.

En möjlig rival är en bildskärmsteknik för elektrovätning som utvecklas av Samsung. Den använder spänning för att flytta färgade vätskor. Demonstrationsskärmar av tekniken har dock hittills varit mindre polerade än de som visas av Qualcomm, säger Colegrove.

Colegrove gissar att Mirasols debut inom produkter har hämmats av utmaningen att säkerställa ett nästan perfekt utbyte av modulatorerna som utgör en bildskärm. Eftersom det krävs miljoner för att göra varje skärm, skulle även en mycket låg felfrekvens vara problematisk. LCD-industrin gick igenom samma problem med avkastning, och det tog år att lösa, säger Colegrove.

Dölj