Новый фильтр сделает LCD экран на 400% более энергоэффективным

Новый вид цветового фильтра поможет значительно уменьшить потребление энергии жидкокристаллическими дисплеями (ЖКД или LCD), которые последнее время преобладают на рынке практически во всех видах электроники от телевизоров до мобильных телефонов.

Цветовой фильтр современного ЖКД пропускает лишь 8% света (в лучшем случае), производимого лампой подсветки экрана. Это означает неоправданное сокращение времени автономной работы мобильных устройств и увеличение счетов за электроэнергию. Конечно, ЖК мониторы и телевизоры намного эффективнее своих электроннолучевых собратьев, но все же далеки от идеала, и по мнению экспертов все еще потребляют слишком много энергии, а значит имеют запас для совершенствования и оптимизации.

Обычно в ЖКД используется несколько оптических слоев, каждый из которых выполняет одну из функций: расцвечивание, поляризация и изменение интенсивности света, идущего от лампы подсветки. Световой поток, проходя через каждый из этих слоев, теряет большую часть мощности. Но сегодняшнее изобретение исследователей Мичиганского Университета обещает увеличить эффективность ЖКД на 400% благодаря использованию новой оптической пленки, которая, выполняя все необходимые функции по преобразованию света подсветки, будет пропускать до 36% светового потока. Новая оптическая пленка разработана группой ученых во главе с Л. Джей Гуо  (L. Jay Guo), профессором электроники и компьютерной техники.

Цветовой фильтр представляет собой трехслойный «сэндвич» изоляционного материала, который находится между двумя слоями алюминия. Толщина такой пленки не превышает 200 нанометров, а текстура пленки похожа на мелкоячеистую решетку. Ширина каждой ячейки определяет, какой цвет он будет пропускать из спектра подсветки. То есть ширина ячеек соизмерима с длиной волны пропускаемого ею света. Ученые из Мичигана продемонстрировали, как с помощью такой наноструктуры они могут воспроизвести полный спектр радуги.

Кроме того что новый оптический фильтр обещает быть более экономным в отношении электроэнергии, он оказался более технологичным, то есть более простым в производстве. В то время как существующие ЖК фильтры производятся раздельно для каждого цвета, а затем объединяются, новый фильтр можно производить в один проход, формируя блоки ячеек различной ширины для различных цветов. При этом, например, классический фильтр зеленого цвета пропускает около 40% света, а новый решеточный фильтр будет пропускать до 60%.

Решетчатый оптический фильтр также очень эффективно поляризует свет. Это очень важно, так как жидкокристаллические «жалюзи», которые отрывают и закрывают доступ света к каждому из пикселей работают только с поляризованным светом. Традиционные фильтры для поляризации используют дополнительный поляризующий слой, который в свою очередь отбирает часть интенсивности света подсветки. При этом теряется 50% светового потока. В новом фильтре этот свет отражается и через систему зеркал частично используется повтроно.

Сейчас исследователи из Мичигана работают над адаптацией новой технологии к существующим системам управления разверткой телевизоров, мониторов, сотовых телефонов и других устройств, для того чтобы дать производителям возможность серийного производства новых дисплеев с низким энергопотреблением.

Источник: www.technologyreview.com

• < Сотовые телефоны получат универсальное зарядное устройство
• Motorola SLVR L7: Телефон на водороде – уже реальность! >

Комментарии: