Forskning kan bringe drastisk højere opløsning til dit tv og smartphone

Forskere ved University of Central Florida har udviklet en ny farveskiftende overflade, der kan indstilles gennem elektrisk spænding - et gennembrud, der kan føre til tre gange opløsningen for fjernsyn, smartphones og andre enheder.

Videoskærme består af hundredtusindvis af pixels, der viser forskellige farver for at danne billederne. Med den nuværende teknologi, hver af disse pixels indeholder tre underpiksler - et rødt, en grøn, en blå.

Men et videnskabeligt fremskridt i et laboratorium på UCF's NanoScience Technology Center kan i sidste ende gøre den model til fortiden. Adjunkt Debashis Chanda og fysikdoktorand Daniel Franklin har fundet på en måde at justere farven på disse subpixels. Ved at anvende forskellige spændinger, de er i stand til at ændre farven på individuelle subpixels til rød, grøn eller blå - RGB-skalaen - eller gradueringer imellem.

"Vi kan få en rød subpixel til at gå til blå, for eksempel, "Sagde Chanda." I andre skærme er det ikke muligt, fordi de har brug for tre statiske farvefiltre for at vise den fulde RGB -farve. Det har vi ikke brug for nu; en enkelt subpixelløs pixel kan indstilles på tværs af en given farveskala."

Forskningen blev rapporteret denne måned i det akademiske tidsskrift Naturkommunikation .

Bortset fra den iboende værdi af et forbedret design til de pixelbaserede skærme, der er allestedsnærværende i nutidens verden, deres resultater har andre fordele.

Ved at eliminere de tre statiske subpixels, der i øjeblikket udgør hver pixel, størrelsen på de enkelte pixels kan reduceres med tre. Tre gange så mange pixels betyder tre gange opløsningen. Det ville have store konsekvenser for ikke kun tv'er og andre generelle skærme, men augmented reality og virtual reality-headset, der har brug for meget høj opløsning, fordi de er så tæt på øjet.

"En subpixelløs skærm kan øge opløsningen drastisk, "Sagde Franklin." Du kan have et meget mindre område, der kan alle tre. "

Og fordi der ikke længere ville være behov for at slukke for nogle underpiksler for at vise en ensfarvet farve - ville der ikke være flere underpiksler, trods alt - lysstyrken på skærme kunne være meget større.

Franklin og Chanda byggede på tidligere forskning, der demonstrerede verdens første proof-of-concept-skærm ved at bruge det plasmoniske fænomen ( Naturkommunikation , Vol. 6, s. 7337, 2015).

De har skabt en præget nanostrukturoverflade, der ligner en æggekasse, dækket med et skin af reflekterende aluminium. Imidlertid, de havde brug for flere variationer af denne nanostruktur for at opnå hele spektret af farver. I deres seneste forskud, de fandt ud af, at ændring af overfladens ruhed gjorde det muligt at opnå et komplet udvalg af farver med en enkelt nanostruktur.

Nanostrukturoverfladen kan nemt integreres med eksisterende displayteknologi, så den underliggende hardware behøver ikke at blive udskiftet eller ombygget.

"Det giver dig mulighed for at udnytte alle de allerede eksisterende årtier af LCD-teknologi. Vi behøver ikke at ændre al den teknik, der gik med at lave det, " sagde Franklin.

Forskerne tager nu skridt til at skalere deres skærme som forberedelse til at bringe teknologien til den private sektor.