| | Телескопические пиксели лучше плазмы и ЖК
ЖК-экраны стали практически безальтернативным вариантом для вывода изображений в настольных и мобильных компьютерах, потому что предлагают наилучшее сочетание качества, цены и эффективности энергопотребления. Тем не менее, жидкокристаллическим мониторам есть куда развиваться – они передают пользователю лишь 5-10% суммарной мощности подсветки, в потребление энергии составляет до 30% от мощности, потребляемой ноутбуком.
Исследователи из Microsoft и Вашингтонского университета разработали и испытали новую технологию вывода изображения под названием «телескопические пиксели» (telescopic pixel). Новая технология позволяет эффективно передавать в виде изображения 36% излучения, исходящего от ламп подсветки. По сути, новая технология основана на принципе оптического телескопа-рефлектора, придуманного еще Исааком Ньютоном примерно в 1670 г. Каждый пиксель состоит из двух противостоящих зеркал, причем основное зеркало может менять форму в зависимости от приложенного напряжения. Когда пиксель находится в неактивном режиме, основное и вторичное зеркало расположены параллельно, а весь попадающий на них свет возвращается к источнику света. Когда пиксель включен, основное зеркало принимает форму параболы и фокусирует свет на вторичном зеркале. От вторичного зеркала свет отражается и попадает в отверстие первичного зеркала и, наконец, на экран.
Создание пикселя из двух половинок выполняется с помощью стандартной технологии фотолитографии и травления. Вторичное зеркало создается в виде литографических участков алюминия на задней стеклянной подложке. Изготовление первичного зеркала гораздо сложнее. Сначала на переднюю стеклянную подложку наносятся электроды из оксида индия и олова (ITO - Indium Tin Oxide) и покрываются полиимидом. Полиимид служит подложкой и изолятором для первичного зеркала. После этого алюминиевая пленка наносится методом напыления на полиимид. Методом фотолитографии в алюминиевой пленке проделываются отверстия диаметром 20 нм, которые образуют плоскую решетку отверстий, перекрывающих вторичные зеркала.
Последний этап в производстве первичного зеркала – это сухое травление, при котором удаляются некоторые фрагменты полиимида под отверстиями в слое алюминия. После удаления полиимида часть алюминиевой пленки повисает в воздухе. Эти свободно висящие фрагменты алюминиевой пленки могут деформироваться в зависимости от напряжения, прикладываемого между этой пленкой и электродом из индий-оловянного оксида. После завершения производственного процесса каждый пиксель получается около 100 нм в диаметре. Новая технология отличается невысокой стоимостью и полной совместимостью с существующей инфраструктурой производства ЖК-экранов (на основе жидких кристаллов).
Первые испытания экранов, изготовленных по технологии «телескопических пикселей», показали эффективный вывод 36% излучения ламп подсветки. Теоретические выкладки показывают, что этот показатель можно довести до 56% за счет совершенствования конструкции. В современном ноутбуке, способном 5 часов работать от батарей, это означает продление автономной работы на 45 минут без уменьшения яркости экрана.
Время отклика пикселя уже сейчас составляет 0,625 мс, что является значительным выигрышем по сравнению с обычным ЖК-экранами, в которых время отклика составляет 2-10 мс. Высокая скорость отклика позволяет применять в будущих экранах так называемую последовательную обработку цвета, когда нужный цвет отображается последовательностью импульсов красного, синего и зеленого цвета в каждом пикселе. Интенсивность свечения каждого пикселя плавно регулируется от 0 до 100%, обеспечивая реалистичное изменение уровня серого и цветовых оттенков.
Естественно, у новой технологии есть и недостатки. Первые эксперименты показали, что контрастность новых экранов с использованием нефокусированного света составляет всего 20:1. Тем не менее, компьютерные модели показывают возможность увеличения контрастности до 800:1.
Источник arstechnica.com. | |
