Çok daha fazla piksel barındırıyor, daha az güç kullanıyor.
Bilim insanları, TV ve bilgisayar üreticilerinin aynı ekran bölgesine üç kat kadar daha fazla piksel sığdırmasına olanak sağlarken, cihazı çalıştırmak için gereken güç miktarını azaltan yeni bir sıvı kristal türü icat ettiler.
Bu yeni mavi faz sıvı kristal türü çok verimli çünkü mevcut ekran teknolojisinde kullanılan renk süzgeçlerini pas geçiyor. Sadece bu değişiklik, ışık iletimi esnasında kaybolan enerji miktarını yüzde 40’tan fazla azaltıyor.
Takım üyesi, Central Florida Üniversitesi’nden fizikçi Shin-Tson Wu şöyle söylüyor:
“Günümüzün Apple Retina ekranları, inç başına yaklaşık 500 piksellik bir çözünürlük yoğunluğuna sahip. Bizim yeni teknolojimiz ile birlikte, aynı boyuttaki ekran üzerinde inç başına 1.500 piksellik bir çözünürlük yoğunluğuna ulaşılabilecek. Bu özellikle, gözlere yakın yerleştirildiği zaman keskin görünmek amacıyla küçük bir ekranda yüksek çözünürlüğe ulaşması gereken sanal gerçeklik (VR) başlıkları veya artırılmış gerçeklik teknolojisi için cazibeli durumda.”
Günümüzün LCD ekranlarında, ince bir nematik sıvı kristal katmanı tarafından beyaz bir LED arka ışık ayarlanıyor ve ne kadar voltajın uygulandığına bağlı olarak bükülüyor veya açılıyor.
Küçük transistörler, ekrandaki her pikselin içinden LED arka ışığı geçirmek için yeterli voltajı ulaştırıyor ve kırmızı, yeşil ile mavi pikselleri oluşturmak için renk süzgeçleri uygulanıyor.
Neredeyse on yıl önceki eski LCD teknolojisine dayanan yeni mavi faz sıvı kristal, bu renk süzgeçlerini hepten ortadan kaldırıyor çünkü renk değişimlerini hızlı bir şekilde kontrol edebiliyor.
Wu ve takımına göre, mavi faz sıvı kristalleri, nematik türden 10 kat daha hızlı değiştirilebiliyor, bu durum, bir milisaniyeden kısa bir sürede her bir LED rengi, farklı zamanlarda kristalin ‘alt pikselleri’ üzerinden gönderilebiliyor.
Bir alt piksel, herhangi bir zamanda üç rengin tümünü oluşturabildiği için, bu durum, bu teknolojinin nematik sıvı kristal ekranlarla aynı alana üç kat daha fazla piksel yerleştirebileceği anlamına geliyor.
“Renk süzgeçleri ile, kırmızı, yeşil ve mavi ışığın hepsi, aynı anda oluşturuluyor. Ancak, mavi fazlı sıvı kristal ile, üç rengin tamamını farklı zamanlarda oluşturmak için bir alt piksel kullanabiliyoruz. Bu durum, çözünürlük yoğunluğunu üç katına çıkaran üçte ikilik bir alan tasarrufu biçiminde, alanı zamana dönüştürüyor.”
Teknoloji hâlâ ‘kavram kanıtlama’ aşamasında, fakat televizyon ve bilgisayar ekranlarıyla bütünleştirilebilirse, sadece aynı miktardaki ekran alanına üç kat daha fazla piksel sığdırmayacak, ayrıca güç tasarrufu da yapacak, çünkü süreci yavaşlatan ve ışık iletimine müdahale eden herhangi bir renk süzgecine sahip değil.
Takım, renk süzgeçlerinin ışık aktarganlığını (bir madde tarafından emilen ışık miktarı) yaklaşık yüzde 30 oranında sınırlayabildiğini bildiriyor, yani ekranlarımızda herhangi bir zamanda LED arka ışığının sadece yüzde 30’u emiliyor.
Diğer taraftan, takımın yeni sıvı kristali, söylenene göre piksel başına 15 voltluk bir voltaj işletimiyle yüzde 74’lük ışık aktarganlığına ulaşabiliyor.
Takım, mavi faz kristal ekranlarından, alan-ardışık renk ekranı şeklinde bahsederek, bu çevresel uzunlukların ürün gelişimini pratik hale getirdiğini ve gelecek yıl gibi bir prototip oluşturmak amacıyla üreticilerle çalıştıklarını söylüyor.
Eğer teknoloji, vaadini gerçekleştirirse (üstelik bu, bunun gibi bir kavram kanıtlamasını, satılabilir bir şeye dönüştürmek söz konusu olduğunda büyük bir “eğer” anlamına geliyor), VR geliştiricilerinin şu anda son derece ihtiyaç duydukları, çılgın şekilde yüksek çözünürlüğü ümit edebiliriz.
Fakat bu şeyleri pazarda görene kadar hemen umutlanmayalım.
Takım üyesi Yuge Huang şöyle söylüyor: “Alan-ardışık renk ekranları, çözünürlük yoğunluğunu artırmak için ihtiyaç duyulan daha küçük piksellere ulaşmada kullanılabilir. Bu önemli bir şey, çünkü günümüz teknolojisinin çözünürlük yoğunluğu neredeyse sınırına ulaştı.”
Araştırma, Optical Materials Express bülteninde yayınlandı.
