Дослідниками з Університету Центральної Флориди був розроблений новий підхід до створення дисплеїв цифрових пристроїв. Цей метод передбачає настройку кольору пікселя за допомогою подачі електричної напруги. Він дозволить збільшити дозвіл екранів телевізорів, смартфонів та інших девайсів як максимум в три рази.

Відеоекрани складаються з сотень тисяч пікселів, які, відображаючи різні кольори, формують зображення. В рамках існуючої технології кожен з цих пікселів містить три субпікселя – один червоний, один зелений і один синій.

Але вчені з центру NanoScience Technology Center Університету Центральної Флориди знайшли спосіб залишити цю модель в минулому. Професор-асистент Дебашіс Чанда (Debashis Chanda) і студент-докторант фізик Деніел Франклін (Daniel Franklin) запропонували спосіб, що дозволяє налаштовувати кольори цих субпикселей.

Застосовуючи різну напругу, вони зуміли змінювати кольори окремих субпікселів на червоний, зелений або синій – в рамках палітри RGB – або на градієнти цих квітів.

Дебашіс Чанда пояснює суть зробленого винаходу:

«Ми можемо, наприклад, поміняти [колір] червоного субпікселя на синій. На інших дисплеях це неможливо, оскільки їм для відображення повного кольору RGB необхідні три статичних фільтра. У нас тепер в цьому немає необхідності, [оскільки] колір єдиного пікселя без субпикселей може налаштовуватися в рамках наявної колірної гами».

Про результати такого перспективного дослідження раніше травнем 2017 року повідомлялося в академічному журналі Nature Communications. Грунтуючись на існуючій технології екранів, що складаються з пікселів, вельми поширених в сучасному світі, дослідники зуміли забезпечити дану технологію тими перевагами, якими вона раніше не володіла.

Відмовляючись від застосування трьох статичних пікселі, які в даний час складають кожен піксель, вчені знайшли спосіб зменшити розмір кожного одиничного пікселя дисплея електронного пристрою в три рази, що означає зростання числа пікселів на площу екрану. Збільшення числа пікселів в дисплеї означає збільшення його дозволу в три рази.

Нова розробка теоретично може знайти собі значне застосування не тільки в телевізорах і інших дисплеях сучасних пристроїв, але також і в шоломах доповненої і віртуальної реальності, яким високий дозвіл необхідно, оскільки їх екрани розташовуються дуже близько до очей користувача.

Деніел Франклін доповнив розповідь про новий метод:

«Дисплеї без субпикселей можуть значно підвищити дозвіл. Ви зможете розташовувати набагато меншою поверхнею, щоб [відображати] все три [кольору]».

І оскільки в дисплеях, виготовлених на основі нового методу, відсутня необхідність виключення деяких субпикселей екрану, щоб відтворювати саме той колір, який потрібен в даний момент, то і яскравість екрану також зросте.

У 2017 році Дебашіс Чанда і Деніел Франклін розробили також перший концепт дисплея, в якому застосовується «plasmonic phenomenon» ( «плазмонний феномен»), повідомлення про який також публікувалося журналом Nature Communications.

Ними була створена поверхню з «embossed nanostructure» ( «тисненою наноструктурою»), що нагадує коробку для яєць. Ця поверхня була покрита відображає алюмінієм. Для того щоб передати повний колірний спектр, вченим потрібні були кілька варіантів цієї інноваційної наноструктури. У новітньому з удосконалень даної розробки дослідники виявили, що модифікація нерівності поверхні дозволяє відображати повний спектр кольорів з використанням однієї і тієї ж наноструктури.

Наноструктурних покриття може бути легко інтегрована в існуючу технологію виготовлення дисплеїв, оскільки немає необхідності міняти або переробляти лежить в основі апаратне забезпечення.

Деніел Франклін в контексті даної розробки відзначав:

«Це дозволяє вам грунтуватися на всіх попередніх [нову розробку] десятиліттях LCD-технології. У нас немає необхідності повністю міняти інженерні підходи, щоб зробити це».

В даний час дослідники займаються масштабуванням своїх дисплеїв, щоб підготувати технологію до використання в реальних пристроях.

Які поліпшення девайсів можуть бути реалізовані завдяки трикратному підвищенню здатності екранів?

За матеріалами sciencedaily.com