Жидкокристаллические дисплеи (ЖК-дисплеи) используются во многих технологических приложениях, от телевизионных экранов до цифровых циферблатов. В традиционном ЖК-дисплее молекулы жидких кристаллов зажаты между пластинами из поляризованного стекла. Электроды пропускают ток через устройство, влияя на ориентацию жидких кристаллов внутри и манипулируя тем, как они взаимодействуют с поляризованным светом.
Светлые и темные участки дисплея считывания контролируются величиной протекающего в них тока.В новых дисплеях не используются электроды, что одновременно делает экран тоньше и снижает потребность в энергии. После того, как изображение загружается на экран с помощью вспышки света, для его удержания не требуется никакой энергии.
Поскольку эти так называемые бистабильные дисплеи потребляют энергию только при изменении изображения, они особенно полезны в приложениях, где большую часть времени на экране отображается статическое изображение, таких как устройства чтения электронных книг или мониторы состояния батареи для электронных устройств. .«Поскольку предлагаемый ЖК-дисплей не имеет управляющей электроники, его изготовление чрезвычайно просто. Функция бистабильности обеспечивает дисплей с низким энергопотреблением, который может хранить изображение в течение нескольких лет», — сказал исследователь Абхишек Шривастава, один из авторов бумага.Однако исследователи пошли дальше создания простого ЖК-дисплея — они спроектировали свой экран для отображения изображений в 3D. Объекты реального мира кажутся трехмерными, потому что разделение между левым и правым глазом создает перспективу.
3D-фильмы воспроизводят это явление на плоском экране, объединяя два фильма, снятые под немного разными углами, а очки, которые вы носите во время фильма, выборочно фильтруют свет, позволяя одному виду достигать вашего левого глаза, а другому падать справа, чтобы создать трехмерное изображение.Однако вместо того, чтобы отображать несколько изображений на отдельных панелях и тщательно их выравнивать — утомительный и трудоемкий процесс — исследователи создают иллюзию глубины из одного изображения, изменяя поляризацию света, проходящего через дисплей. Они делят изображение на три зоны: в одной свет повернут на 45 градусов влево, в другой — на 45 градусов вправо, а в третьей — нет. При прохождении через специальный фильтр свет из трех зон поляризуется в разных направлениях.
Очки, которые носит зритель, затем делают изображение трехмерным, обеспечивая разный вид для каждого глаза.Эта технология еще не готова появиться на телевизионном рынке: она отображает изображения только в оттенках серого и не может обновлять их достаточно быстро, чтобы показывать фильм.
Однако Шривастава и его коллеги находятся в процессе оптимизации своего устройства для потребительского использования, добавляя цветовые возможности и улучшая частоту обновления. Тонкий профиль и минимальные требования к энергии устройств также могут сделать его полезным в гибких дисплеях или в качестве меры безопасности на кредитных картах.