Исследователям из компании Microsoft Research удалось создать пиксель оригинального телескопического дизайна, состоящий из двух зеркальных элементов, которые либо пропускают свет, либо блокируют его. Дисплеи на их основе будут намного эффективнее, чем традиционные жидкокристаллические (LCD). Кроме того, они проще в изготовлении, а значит — дешевле.
Новые пиксели для супермониторов: Новый дизайн пикселя
Новые пиксели состоят из двух микрозеркал. Первое представляет из себя алюминиевый диск диаметром 100 микрон и толщиной всего 100 нанометров с отверстием в центре

Технология LCD в настоящее время занимают более половины рынка телевизионной бытовой техники. Подавляющее число компьютерных мониторов и дисплеев сотовых телефонов также производятся на основе жидких кристаллов. Но есть три причины, по которым они не могут создавать еще более естественное и насыщенное изображение. Во‑первых. Первичные элементы картинки — пиксели — в них не отключаются полностью. Во‑вторых, для переключения с белого цвета на черный пикселю требуется от 25 до 40 миллисекунд, что приводит к смазыванию быстро меняющейся картинки. В-третьих, большинство LCD дисплеев неэффективны при ярком естественном освещении. «Ничего выдающегося в технологии LCD нет. Единственная причина их господства на рынке — дешевизна», — говорит Шрирам Прерувемба, вице-президент компании E Ink, являющейся лидером технологии электронной «газетной бумаги».

Пиксели с новым телескопическим дизайном способны полностью переключаться с белого цвета на черный в течение всего 1,5 миллисекунды. По словам Майкла Синклера из Microsoft Research, именно их быстродействие позволит создавать дешевые цветные дисплеи на их основе. В обычном LCD дисплее каждый отдельный пиксель состоит из трех субпикселей -красного, зеленого и голубого, которые при разной интенсивности свечения создают определенный цвет точки. Каждый субпиксель управляется отдельным транзистором, входящим в состав микросхемы, управляющей целым пикселем. Это довольно сложная и громоздкая структура. Пиксели телескопического дизайна не требуют столь сложной схемы управления. Кроме того, они на порядок ярче обычных, которые пропускают лишь 5−10 процентов света. Столь большие потери обусловлены последовательным прохождением света через поляризационную пленку, жидкокристаллический слой и светофильтры. На каждом этапе свет теряет часть своей интенсивности. Телескопические пиксели, напротив, пропускают через себя 36% света. Благодаря этому можно добиться высокого качества картинки при ярком естественном освещении и значительно снизить энергопотребление экрана.

Новые пиксели состоят из двух микрозеркал. Первое представляет из себя алюминиевый диск диаметром 100 микрон и толщиной всего 100 нанометров с отверстием в центре. Второе зеркало также сделано из алюминиевой пленки, но его диаметр равен диаметру отверстия в центре первого и оно расположено прямо напротив него. Позади маленького зеркала находится управляющий прозрачный электрод. Пучок света направляется из-за маленького диска на внешний. В неактивном состоянии оба зеркала пикселя попросту перекрывают поток света. Когда на электрод подается напряжение, то диск с отверстием изгибается, и схема начинает работать как телескоп-рефлектор (отсюда и название): свет падает на большое зеркало, отражается на малое, а затем проходит через отверстие. Для изготовления прозрачных электродов применяется композиция оксидов индия и титана. Но Синклер и его коллеги намерены попробовать сделать электрод из тончайшей алюминиевой пленки. Если попытка окажется успешной, то цена каждого пикселя будет серьезно снижена, а сам процесс изготовления станет намного проще.

По мнению Шрирама Прерувембы телескопические пиксели имеют очень серьезные преимущества над традиционными LCD пикселями, но у них есть и слабое место. А именно — они по сути представляют собой микроскопические механизмы. «В большинстве приборов первое, что выходит из строя — это механические движущиеся элементы» — говорит Прерувемба. Но Синклер и его коллеги уверены, что дисплеи на основе телескопических пикселей будут очень надежны благодаря высокой эластичности исходных материалов. Коллектив исследователей Microsoft Research намерен осуществить мечту компьютерщиков и создать, наконец, огромные, яркие и дешевые настенные мониторы, диагональ которых измеряется не дюймами, а футами.

По информации Technology Review