Razvijena direktna zamena za LCD ekrane - Metasurface

Istraživački tim univerziteta Trent iz Notingema u Velikoj Britaniji, Australijskog nacionalnog univerziteta i univerziteta New South Wales Canberra je razvio dokaz koncepta metasurface tehnologije ekrana koja bi mogla zameniti LCD panele koje najčešće srećemo u današnjim televizorima i monitorima.

Iako neki od modernih televizora visoke klase koriste OLED panele ili Micro LED, većina se i dalje bazira LCD (liquid crystal display) tehnologiji, polarizacionim filterima i LED pozadinskom osvetljenju. Ipak, istraživači tvrde da je razvoj ove tehnologije dostigao svoje limite.

“Mogućnosti konvencionalnih LCD ekrana su dostigle svoj maksimum i malo je verovatno da ćemo videti neke bitne pomake u budućnosti iz više razloga”, kaže Dragomir Neshev, profesor fizike na Australijskom nacionalnom univerzitetu. “Danas postoji potraga za tehnologijom ekrana koja je u potpunosti poluprovodnička, a sa visokom rezolucijom i osvežavanjem. Mi svo razvili metasurface piksele koji mogu biti idealni za narednu generaciju ekrana. Za razliku od tečnih kristala, naši pikseli ne zahtevaju polarizaciju svetla kako bi funkcionisali, što rezultuje dvostruko manjom potrošnjom energije.”

Za kontrolu individualnih piksela sa visokom učestanošću modulacije, ova eksperimentalna platforma koristi transparentni provodni sloj oksida koji služi kao strujno kontrolisani grejač koji brzo može menjati optička svojstva silicijumskih metasurface ćelija, a navodno je sto puta tanji od ćelija tečnog kristala i 200 puta tanji od vlasi ljudske kose. Ova tehnologija takođe nudi i odziv ispod jedne milisekunde, što je naročito impresivno.

“Naši pikseli su napravljeni od silicijuma, što pruža duži životni vek u poređenju sa organskim materijalima koji se trenutno koriste kao LCD alternative”, navodi profesor Andrey Miroshnichenko sa Univerziteta New South Wales Canberra. “Šta više, silicijum je dostupan u izobilju i jeftin za proizvodnju”.

newatlas.com

Ova tehnologija bi takođe mogla biti korišćena i za dinamičku VR holografiju, u LiDAR uređajima, kao i za proizvodnju tanjih panela sa sto puta višom rezolucijom od aktuelnih LCD baziranih ekrana, uz dvostruko manju potrošnju.

Uz to, pošto bi metasurface paneli praktično direktno zamenili sloj tečnog kristala, istraživači veruju da proizvođači ne bi morali investirati u nove proizvodne pogone kako bi prešli na nove panele. Projekat će se sada fokusirati na skaliranje ove tehnologije kako bi se ona spremila za televizore velikog formata, kao i na unapređenje performansi metasurface upotrebom veštačke inteligencije i mašinskog učenja.

“Napravili smo osnovu za probijanje tehnološke barijere i zamenu tečnog kristala u aktuelnim uređajima metasurface-om”, kaže istraživač Mohsen Rahmani, profesor inžinjeringa na školi za nauku i tehnologiju Nottingham Trent univerziteta. “Verujemo da je došlo vreme da LCD i LED ekrani nestanu kao što se to desilo sa CRT ekranima tokom prethodne dve decenije”.

Rad o ovom istraživanju je objavljen u Light: Science & Applications žurnalu.