Физики из Флориды придумали способ размещать три пикселя на месте одного современного. При этом сама конструкция и оборудование для ее производства остаются без изменений.

Изображение на современном жидкокристаллическом дисплее состоит из пикселей. Если экран цветной, а в сегодняшнем мире это — норма, то каждый пиксель на нем состоит из трех субпикселей, излучающих красный, синий и зеленый свет соответственно (цветовая модель RGB). Интенсивность излучения каждого определяется поданным на него напряжением. Поскольку субпиксели очень маленькие и расположены очень близко, то человеческий глаз воспринимает их ансамбль как единое целое. Цвета смешиваются, и получается один пиксель нужного цвета.

Группа физиков из Университета Центральной Флориды придумала, как заставить субпиксели светиться произвольным цветом, в зависимости от поданного напряжения. Ключевым элементом разработанной конструкции является отражатель из метаматериала — алюминиевая решетка с шагом 300 нм и глубиной ячеек 80 нм. На ее поверхности формируются плазмоны — квазичастицы, каждая из которых представляет собой колеблющееся облако свободных электронов. Именно они отвечают за оптические свойства поверхности, которая в результате излучает свет с нужной длиной волны в соответствии с поданным на субпиксель напряжением. С физическими и техническими тонкостями (предупреждаем сразу: их много) можно ознакомиться в статье ученых, опубликованной в журнале Nature Communications.

Принципиальная схема плазмонического устройства. Рис из обсуждаемой статьи

Предложенная концепция означает, что цвет отдельного субпикселя впредь зависит только от подаваемого на него напряжения. Говоря проще, приставка «суб» становится излишней, теперь каждая из трех составных частей «большого» пикселя — это самостоятельный механизм со своим цветом. «Новых» пикселей на той же площади будет втрое больше, чем «старых» — вот вам и втрое большее разрешение.

Принципиально важно, что внедрение новой технологии не требует коренного переустройства существующих производств. Все, что есть в ЖК-экранах сейчас, остается на месте, добавляются лишь компоненты, ответственные за плазмонные эффекты. В масштабах современного крупносерийного производства это не должно сильно сказаться на цене конечного продукта.