ابتكر فريق من السويد شاشة عرض صغيرة بأصغر بكسل على الإطلاق، كما يدعي.
إنها شاشة عاكسة تستخدم هياكل ذات طول موجي فرعي تعمل كمواد وصفية لإنشاء صورة ملونة.
تعاونت جامعة تشالمرز للتكنولوجيا وجامعة جوتنبرج وجامعة أوبسالا على جهاز إثبات المفهوم، والذي يستخدم تسلسلًا هرميًا هندسيًا ثلاثي المستويات لإنشاء بكسلات CMY.
أصغر الوحدات في هذا التسلسل الهرمي هي أقراص نانوية الحجم محفورة في طبقة ثالث أكسيد التنغستن على سطح معدني.
في المستوى الثاني، يتم تصنيع الأقراص ذات القطر والمسافات المتماثلة على شكل رقع، حيث يتم تحسين قطر الأقراص في الرقعة، والمسافة بين الأقراص، داخل الرقعة معًا لتعكس لونًا معينًا.
على سبيل المثال: هناك حاجة إلى أقراص بقطر 220 نانومتر مع فجوات 200 نانومتر للحصول على رقعة حمراء، في حين أن هناك حاجة إلى أقراص بقطر 260 نانومتر مع فجوات 200 نانومتر للحصول على رقعة خضراء.
يتم استخدام ثلاثة أنواع من الرقع، وهي عاكسة اسميًا باللون الأحمر والأخضر والأزرق، ولكن بدلاً من تغطية مساحات كبيرة وإصدار تلك الألوان، تم صنع كل رقعة على شكل شريط طويل بعرض قرصين.
كانت هناك حاجة إلى وحدات بكسل فرعية باللون السماوي والأرجواني والأصفر في العرض العاكس النهائي، وفي عالم المواد الفوقية هذا، تم تحقيق هذه الألوان من خلال المستوى النهائي من التسلسل الهرمي: تكرار صفوف متناوبة من شريطين ملونين مع التباعد المناسب فقط لتشكيل شبكة بصرية.
على سبيل المثال، تم إنشاء بكسل فرعي أصفر مستطيل باستخدام شرائط حمراء وخضراء متناوبة مفصولة بفجوات تبلغ 380 نانومتر، ويحتاج اللون الأرجواني إلى شرائط زرقاء وحمراء متباعدة بمقدار 80 نانومتر.
باستخدام هذه التقنية، يمكن تحقيق بكسلات يبلغ طولها حوالي 560 نانومتر، أي ما يعادل 25000 نقطة في البوصة، وفقًا للباحثين.
وقال البروفيسور أندرياس دالين، المهندس الكيميائي في تشالمرز: “هذا يعني أن كل بكسل يتوافق تقريبًا مع مستقبل ضوئي واحد في العين”. “لا يمكن للبشر أن يتصوروا دقة أعلى من هذه.”
يأتي التحكم الكهربائي من غمر الشاشة بأكملها في محلول كهربائي مما يسمح بـ WO3 يتم تحويل الأقراص بشكل عكسي من الحالة الملونة إلى الحالة السوداء عن طريق الفولتية المتحيزة التي تحرك أيونات الليثيوم داخل وخارج أكسيد التنغستن.
كان ± 4V كافيًا لتبديل حالة البكسل خلال 40 مللي ثانية.
لا يوجد لدى العارضين مصفوفة نشطة ولا تحكم لكل بكسل، وبدلاً من ذلك يتشاركون قطبي تحكم عبر جميع وحدات البكسل مما يؤدي إلى تشغيل متزامن عبر منطقة العرض بأكملها.
لتوضيح دقة العرض، تم نقش الركيزة باستخدام التصحيحات والبكسلات الفرعية التي أنشأت ما يقرب من 2 ميكرومتر من البكسلات المعدة مسبقًا لعرض نسخة بطول 1.9 مم من فيلم The Kiss لغوستاف كليمت.
المزيد من المعلومات متاحة مجانًا في مجلة Nature.ورق إلكتروني ملون قابل للضبط بمعدل فيديو بدقة بشرية‘.
