Technologia wyświetlania metapowierzchniowego może zastąpić warstwę LCD w telewizorach z płaskim ekranem, oferując cieńsze panele, wyższą rozdzielczość, krótszy czas reakcji i mniejsze zużycie energii.
Zespół badawczy z brytyjskiego Nottingham Trent University, Australian National University i University of New South Wales Canberra opracował technologię wyświetlania, która może zastąpić panele LCD stosowane w wielu dzisiejszych telewizorach z dużymi ekranami. Chociaż niektóre nowoczesne telewizory z wyższej półki mogą być wyposażone w wyświetlacze kropek kwantowych lub panele OLED, wiele tańszych dostępnych modeli będzie nadal wykorzystywać technologię LCD (wyświetlacz ciekłokrystaliczny), filtry polaryzacyjne i podświetlenie LED. Ale naukowcy twierdzą, że osiągnięto granicę rozwoju tego rodzaju technologii.
Możliwości konwencjonalnych wyświetlaczy osiągnęły szczyt i jest mało prawdopodobne, aby znacząco poprawiły się w przyszłości ze względu na liczne ograniczenia. Obecnie poszukuje się w pełni półprzewodnikowej technologii płaskich wyświetlaczy o wysokiej rozdzielczości i dużej częstotliwości odświeżania. Zaprojektowaliśmy i opracowaliśmy piksele metapowierzchniowe, które mogą być idealne dla wyświetlaczy nowej generacji. W przeciwieństwie do ciekłych kryształów, nasze piksele nie wymagają spolaryzowanego światła do funkcjonowania, co zmniejszy o połowę zużycie energii przez takie ekrany.
– powiedział Dragomir Neshev, profesor fizyki na Australian National University
Może Cię zainteresować też: Naukowcy ułożyli subpiksele w celu uzyskania ostrzejszych wyświetlaczy MicroLED
Aby kontrolować pojedyncze piksele z dużą szybkością modulacji, platforma sprawdzająca koncepcję wykorzystuje przezroczysty przewodzący tlenek, który służy jako napędzany elektrycznie grzejnik, który z kolei może szybko zmienić właściwości optyczne krzemowych komórek metapowierzchniowych. Według doniesień są one 100 razy cieńsze niż komórki ciekłokrystaliczne lub 200 razy cieńsze niż ludzki włos. Technologia zapewnia czas reakcji poniżej milisekundy – 10 razy szybciej niż granica wykrywalności ludzkiego oka.
Nasze piksele są wykonane z krzemu, który zapewnia długą żywotność w przeciwieństwie do materiałów organicznych wymaganych w przypadku innych istniejących alternatyw. Ponadto krzem jest powszechnie dostępny, CMOS kompatybilny z dojrzałą technologią i tani w produkcji.
— zauważył profesor Andrey Miroshnichenko z University of New South Wales Canberra
Technologia ta mogłaby być również wykorzystywana do dynamicznej holografii VR, w technologiach LiDAR oraz do produkcji cieńszych płaskich paneli o rozdzielczości 100x wyższej niż obecne ekrany LCD, przy jednoczesnym zmniejszeniu zużycia energii o połowę.
Ze względu na to, że macierz metasurface mogłaby skutecznie zastąpić warstwę ciekłokrystaliczną we współczesnych wyświetlaczach, naukowcy uważają, że producenci nie będą musieli inwestować w zupełnie nowe linie produkcyjne do produkcji paneli.
Projekt będzie teraz dotyczył skalowania technologii dla telewizorów z dużymi ekranami, a także dalszej poprawy wydajności metapowierzchni przy użyciu sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego.
Utorowaliśmy drogę do przełamania bariery technologicznej, zastępując warstwę ciekłokrystaliczną w obecnych wyświetlaczach metapowierzchnią, umożliwiając nam wytwarzanie niedrogich płaskich ekranów pozbawionych ciekłych kryształów. Najważniejszymi parametrami płaskich kranów są rozmiar i rozdzielczość w pikselach, waga i zużycie energii. Zajęliśmy się każdym z nich w naszej koncepcji metaekranu.
— powiedział główny badacz Mohsen Rahmani, profesor inżynierii na Uniwersytecie Nottingham Trent Szkoła Nauki i Technologii
Co najważniejsze, nasza nowa technologia może doprowadzić do ogromnego zmniejszenia zużycia energii – to doskonała wiadomość, biorąc pod uwagę liczbę monitorów i telewizorów używanych na co dzień w gospodarstwach domowych i firmach. Uważamy, że nadszedł czas, aby wyświetlacze LCD i LED zostać wycofane w taki sam sposób, jak w ciągu ostatnich 10-20 lat poprzednie telewizory kineskopowe (CRT).
Artykuł na temat badań został opublikowany w czasopiśmie Light: Science & Applications.
➔ Obserwuj nas w Google News, aby być na bieżąco!
źródło: Nottingham Trent University, Australian National University, University of New South Wales Canberra | New Atlas
Od 2005 roku zajmuję się komunikacją internetową i e-marketingiem, jestem pasjonatem urządzeń mobilnych oraz nowych technologii – i nie waham się ich używać.