Более яркие изображения, более эффективные ЖК-дисплеи: новый поляризационный фильтр пропускает больше света

- Dec 25, 2017 -

【Отдел исследований и разработок Дисплея Blaze】 Инженеры Университета штата Юта разработали поляризационный фильтр, который позволяет в гораздо большем количестве света, что ведет к появлению дисплеев мобильных устройств, которые надолго сохраняются на одном заряде батареи и камерах, которые могут сниматься в тусклом свете.

Поляризаторы незаменимы в цифровой фотографии и ЖК-дисплеях, но они блокируют огромное количество света, тратя энергию и затрудняя фотографирование при слабом освещении.

Ученые электротехники и вычислительной техники штата Юта создали фильтр путем травления кремниевой пластины с наноразмерными столбами и отверстиями с использованием фокусированного пучка галлий-ионов. Эта новая концепция фильтрации света может выполнять ту же функцию, что и стандартный поляризатор, но позволяет пропускать почти до 30 процентов света, говорит профессор электротехнической и компьютерной инженерии Раджеш Менон. Исследование публикуется в ноябрьском выпуске Optica, нового журнала «Оптического общества».

Солнечный свет, а также большинство окружающего света излучают половину своей энергии, как свет, поляризованный вдоль горизонтальной оси, а другой - по вертикальной оси. Поляризатор обычно пропускает только половину света, потому что он позволяет либо горизонтальной, либо вертикальной энергии проходить, но не обе. Между тем, другая половина отражается назад или поглощается, но результирующее изображение намного темнее. Поляризаторы широко используются фотографами, например, для уменьшения бликов на изображении. Они также используются на ЖК-дисплеях, чтобы регулировать, какой свет проходит, чтобы создавать изображения на экране.

«Когда вы делаете снимок и включаете поляризованный фильтр, вы пытаетесь избавиться от бликов», - говорит Менон. «Но большинство поляризаторов уничтожит где угодно от 60 до 70 процентов света. Вы можете видеть это своими глазами».

Однако с новым поляризатором Менона большая часть света, который обычно отражается назад, вместо этого преобразуется в желаемое поляризованное состояние, говорит он. Исследователи U смогли пройти через около 74 процентов света, хотя их цель состоит в том, чтобы в конечном счете позволить пройти весь свет.

ЖК-дисплеи на таких устройствах, как смартфоны и планшеты, имеют два поляризатора, которые в конечном счете выбрасывают большую часть света при работе с жидкокристаллическим дисплеем. «Если можно увеличить эту энергоэффективность, это огромное увеличение времени автономной работы вашего дисплея. Или вы можете сделать ваш дисплей ярче», - говорит Менон.

Команда Менона подтвердила свою концепцию, используя поляризатор, который составляет всего 20 на 20 микрометров и проверяется только инфракрасным светом. Но они планируют увеличить размер фильтра, использовать его с видимым светом и выяснить способ сделать его более экономичным для производства. Менон говорит, что первые рыночные применения этой технологии могут быть доступны через пять-десять лет. Эта технология также может стать благом для фотографов, которые хотят выявить больше деталей на своих снимках во время съемки в условиях низкой освещенности, а также для ученых, использующих микроскопы и телескопы для визуализации неясного явления.




Пара:Разница между TFT и LCD Следующая статья:Преимущество технологии светофильтра имеет последствия для ЖК-экранов, лазеров и вне