Исследователями из Университета Центральной Флориды был разработан новый подход к созданию дисплеев цифровых устройств – наноструктурное покрытие. Этот метод предполагает настройку цвета пикселя посредством подачи электрического напряжения. Он позволит увеличить разрешение экранов телевизоров, смартфонов и других девайсов как максимум в три раза.

Профессор-ассистент Дебашис Чанда (Debashis Chanda) и студент-докторант физик Дэниел Франклин (Daniel Franklin) предложили способ, позволяющий настраивать цвета субпикселей – наноструктурное покрытие.

Поясним, видеоэкраны состоят из сотен тысяч пикселей, которые, отображая различные цвета, формируют изображение. В рамках существующей технологии каждый из этих пикселей содержит три субпикселя — один красный, один зеленый и один синий.

Применяя различное напряжение, они сумели менять цвета отдельных субпикселей на красный, зеленый или синий — в рамках палитры RGB — или на градиенты этих цветов.

Дебашис Чанда поясняет суть сделанного изобретения:

«Мы можем, к примеру, поменять [цвет] красного субпикселя на синий. На других дисплеях это невозможно, поскольку им для отображения полного цвета RGB необходимы три статических фильтра. У нас теперь в этом нет необходимости, [поскольку] цвет единственного пикселя без субпикселей может настраиваться в рамках имеющейся цветовой гаммы».

О результатах столь перспективного исследования ранее в мае 2017 года сообщалось в академическом журнале Nature Communications. Основываясь на существующей технологии экранов, состоящих из пикселей, весьма распространенных в современном мире, исследователи сумели обеспечить данную технологию теми преимуществами, которыми она ранее не обладала.

Отказываясь от применения трех статических субпикселей, которые в настоящее время составляют каждый пиксель, ученые нашли способ увеличить размер каждого единичного пикселя в три раза. Увеличение числа пикселей в дисплее означает увеличение его разрешения в три раза.

Новая разработка теоретически может найти себе значительное применение не только в телевизорах и других дисплеях современных устройств, но также и в шлемах дополненной и виртуальной реальности, которым высокое разрешение необходимо, поскольку их экраны располагаются очень близко к глазам пользователя.

Дэниел Франклин дополнил повествование о новом методе:

«Дисплеи без субпикселей могут значительно повысить разрешение. Вы сможете располагать намного меньшей поверхностью, чтобы [отображать] все три [цвета]».

И поскольку в дисплеях, изготовленных на основе нового метода, отсутствует необходимость выключения некоторых субпикселей экрана, чтобы воспроизводить именно тот цвет, который нужен в данный момент, то и яркость экрана также возрастет.

В 2017 году Дебашис Чанда и Дэниел Франклин разработали также первый концепт дисплея, в котором применяется «plasmonic phenomenon» («плазмонный феномен»), сообщение о котором также публиковалось журналом Nature Communications.

Ими была создана поверхность с «embossed nanostructure» («тисненой наноструктурой»), напоминающая коробку для яиц. Эта поверхность была покрыта отражающим алюминием. Для того чтобы передать полный цветовой спектр, ученым потребовались несколько вариантов этой инновационной наноструктуры. В новейшем из усовершенствований данной разработки исследователи обнаружили, что модификация неровности поверхности позволяет отображать полный спектр цветов с использованием одной и той же наноструктуры.

Наноструктурное покрытие может быть легко интегрировано в существующую технологию изготовления дисплеев, поскольку нет необходимости менять или переделывать лежащее в основе аппаратное обеспечение.

Дэниел Франклин в контексте данной разработки отмечал:

«Это позволяет вам основываться на всех предшествующих [новой разработке] десятилетиях LCD-технологии. У нас нет необходимости полностью менять инженерные подходы, чтобы сделать это».

В настоящее время исследователи занимаются масштабированием своих дисплеев, чтобы подготовить технологию к использованию в реальных устройствах.

Какие улучшения девайсов могут быть реализованы благодаря трехкратному повышению разрешения экранов?

По материалам sciencedaily.com