Hoofdcategorieën
Device Settings

Nieuw kleurenfilter maakt kleinere en zuinigere displays mogelijk

Door Pieter Molenaar, donderdag 26 augustus 2010 16:57, views: 18.598

Een hoogleraar van de universiteit van Michigan heeft een nieuwe kleurenfiltertechnologie uitgevonden. Via spleten op nanoschaal kunnen van wit achtergrondlicht pixels van elke denkbare kleur worden geproduceerd.

kleurenfilter op basis van sleuven op nanoschaalHet nieuwe kleurenfilter bestaat uit twee zeer dunne metalen lagen, met daartussen een diëlektrische laag, waarin smalle sleuven zijn gesneden. Het witte achtergrondlicht wordt door het fijne rooster opgevangen, waarna het rooster door resonantie licht met een bepaalde frequentie uitzendt.

Door de afstanden tussen de sleuven te variëren is volgens Jay Guo, hoogleraar bij het Department of Electrical Engineering and Computer Science van de universiteit van Michigan, in principe elke kleur te produceren. Rood licht wordt bijvoorbeeld gevormd door de sleuven op 360 nanometer afstand van elkaar te plaatsen.

De pixels van de nieuwe displaytechnologie zijn volgens Guo ongeveer acht keer zo klein als die van iPhone 4-lcd. Dat maakt de technologie vooral interessant voor gebruik in projectors of bijvoorbeeld head-mounted displays.

Volgens Guo is het nieuwe kleurenfilter goedkoper te produceren dan lcd's, omdat het uit slechts drie lagen is opgebouwd. Lcd's zijn geconstrueerd uit twee polarisatielagen, een kleurenfilter en twee glasplaten met daarop de elektroden. Het nieuwe kleurenfilter van Guo maakt een polarisatielaag overbodig. Ook is de lichtopbrengst van de pixels veel hoger dan bij een lcd.

Om de technologie te demonstreren, bouwden Guo en zijn onderzoeksteam met behulp van het nieuwe kleurenfilter het logo van de universiteit van Michigan op een formaat van 12 bij 9 micrometer.

Volgende 17:06 Zestig reacties op consultatie antipiraterijverdrag
Vorige 16:47 H.264-licentie blijft ook na 2015 gratis voor internetvideo's
Advertentie

Reacties

«  1  2  »

Alles leuk en aardig, maar hoe duur is deze technologie TOV LCD of Plasma?
En hoe makkelijk is het toepasbaar op kleine- en grote schaal?

[Reactie gewijzigd door D4NG3R op donderdag 26 augustus 2010 17:02]


in het artikel staat dat het goedkoper te produceren zou zijn dan LCD

Te produceren misschien wel. Maar de verkoopprijs zal wel richting prijs veel-te-duur gaan.

Waarschijnlijk niet, zolang er voldoende concurrentie is zal de prijs zakken richting kostprijs.

in het begin waarschijnlijk wel aangezien het iets nieuws is, en daar kan geld aan worden verdiend, of het gaat net als SED de doofpot in omdat het een te grote schok voor de beeldschermmarkt op zou leveren en LCD schermen niet meer verkocht worden, allemaal bedrijven die de deuren kunnen sluiten enz.

SED is doodgebloed om het teveel kost om te produceren en een de vele patent issues erom heen. Niet wat jij stelt.

Mensen doen er echt alles aan om als eerste te posten...

Relief2009 wordt nu wel naar beneden gemod, maar heeft wel gelijk. Het antwoord staat letterlijk in de tekst, maar de OP had waarschijnlijk alleen tijd om even snel de titel van het nieuwsbericht te lezen (en daarna waarschijnlijk één woord typen en op versturen klikken en daarna de tekst wijzigen).

FullHD op je telefoon.. it's just a matter of time.

Als ik dit zo lees is Quad HD makkelijk haalbaar.

Dan mag je de telefoon wel aan een helm oid vast maken. Van een normale afstand zie je er anders toch niets van.

Bij veel mensen heeft bijvoorbeeld een FullHD 32" TV ook geen nut tegenover 720p. Bij een afstand van een paar meter zie je het verschil toch niet meer.

Waarom zou je dat willen? Het gemiddelde scherm in een smart phone is al scherp zat voor het formaat, het voegt echt niks toe...

Uhm, heb jij het artikel gelezen?

Het is goedkoper te produceren dan LCD, het bevat minder lagen, minder materiaal, is minder dik, verbruikt minder stroom om dezelfde lichtintensiteit te reproduceren...

Ik weet niet wat jij van een telefoon acht, maar als ik kan kiezen koop ik de goedkopere, dunnere, lichtere telefoon met de betere resolutie en de langere accutijd.

Sorry, viel daar nou net je hele argument omver?..


Bovendien komt hier nog eens bovenop dat deze technologie weer heel mooi toepasbaar is in de 'videogoggle' industrie, die op het moment zeer gekweld is met achterstallige hardware.

Ik kan me voorstellen dat deze techniek dunnere, betere, dichter op het oog maar toch hogere resolutie video goggles zou kunnen opleveren... en dat is toch wel een stap vooruit die ik graag gemaakt zie worden.

Toepassings voorbeeld nummer 2:
Mits de pixels klein genoeg gemaakt kunnen worden kan deze techniek ook toegepast worden in de optiek van geweren, telescopen ed wat resulteert in een combinatie van het beste van 2 werelden: namelijk de digitale mogelijkheid om witbalans, belichting, contrast, wave-adjustment (denk infra-rood/nacht goggles) ed toe te passen op de input maar om dan vervolgens toch het gemak van een klein optisch 'vizier' te behouden omdat het scherm gewoon de lens waar je normaalgesproken doorkijkt kan vervangen op zelfde formaat met geringe/geen verlies in resolutie.

Dit zou alleen al voor het leger (denk nacht-combat/sluipschutters etc) een enorme vooruitgang kunnen zijn.

[Reactie gewijzigd door Ayporos op vrijdag 27 augustus 2010 00:01]


Heb jij de reactie gelezen waarop hij reageert? Dit gaat over Full HD, niet over dit nieuwe scherm...

Er zijn hier, lijkt mij, wel degelijk ook toepassingen voor mobiele telefoons voor. Denk aan brilloze 3d schermen. Door de hoge resolutie lijkt mij dat in combinatie met lenticulaire lenzen het aantal kijkhoeken behoorlijk kan worden opgeschroefd.

Over kijkhoeken gesproken. Iemand een idee hoe het kleurenverloop er onder een hoek uitziet?

"De pixels van de nieuwe displaytechnologie zijn volgens Guo ongeveer acht keer zo klein als die van iPhone 4-lcd."

Gaaf dat ze toch weer de iPhone er bij weten te betrekken! Het is dan ook wel een topding, creme de la creme, het referentiepunt voor alle technische ontwikkelingen....

Maar goed, ik vraag me af hoe ze die afstanden dan variëren? Dat moet ook op nano-schaal neem ik aan. Jammer dat dat er niet in staat....

Via spleten op nanoschaal kunnen van wit achtergrondlicht pixels van elke denkbare kleur worden geproduceerd.

badflower vroeg hoe de afstanden worden gevarieerd. En daar ben ik ook erg benieuwd naar!

[Reactie gewijzigd door woytek op donderdag 26 augustus 2010 17:23]


Ik denk niet dat dit aangepast kan worden, ze maken gewoon pixels van een bepaalde kleur (RGB?) en zetten deze dan aan of uit. Net als bij een normaal display dus...
Alleen de techniek om een pixel een bepaalde kleur te geven is dus anders.

(althans, zo lees ik het :))

badflower vroeg hoe de afstanden worden gevarieerd. En daar ben ik ook erg benieuwd naar!
Door de spanning (en dus de lading) van de twee 'platen' te variëren. Meer lading betekent dat de platen verder naar elkaar toe worden getrokken en de afstand kleiner wordt. Het geheel gedraagt zich immers niet veel anders dan een condensator op grote schaal.

In feite is dit dus gewoon een MEMS array van condensatoren die als mechanische resonantieholtes fungeren. Kan zelfs nog goed van pas komen in het moduleren van lasers en holografie.

[...]

Door de spanning (en dus de lading) van de twee 'platen' te variëren. Meer lading betekent dat de platen verder naar elkaar toe worden getrokken en de afstand kleiner wordt. Het geheel gedraagt zich immers niet veel anders dan een condensator op grote schaal.
Volgens mij klopt dit niet. Eén enkele spleet geeft niet genoeg lichtopbrengst voor een pixel en zal te moeilijk te zien zijn. Elke pixel heeft hier een tralie (grating) met spleten waarbij de tussenruimte bij de productie (misschien lithografie oid) bepaald wordt (en niet meer aan te passen is.
Waarschijnlijk worden er gewoon drie verschillende spleetgroottes gebruikt voor RGB, alleen ontbreekt er dan nog een manier om de sterkte van de backlight te variëren, wat bij een LCD door de oriëntatie van de kristallen te veranderen gebeurt...

Het lijkt mij ook onrealistisch om met condensatoren op nanoschaal zo precies die breedte van die gleuven te kunnen regelen.

Edit: het bronartikel geeft aan dat ik gelijk heb:
The gratings, sliced into metal-dielectric-metal stacks, act as resonators. They trap and transmit light of a particular color, or wavelength, said Jay Guo, an associate professor in the Department of Electrical Engineering and Computer Science. A dielectric is a material that does not conduct electricity.

[Reactie gewijzigd door Aham brahmasmi op vrijdag 27 augustus 2010 07:54]


badflower vroeg hoe de afstanden worden gevarieerd. En daar ben ik ook erg benieuwd naar!
Lithografie waarschijnlijk. De afstand zal alleen bij de productie variabel zijn. T.net is er weer in geslaagd om een misleidend artikel (met te weinig informatie uit het orinigele artikel) te schrijven.
Edit: Ik bedoel hiermee te zeggen dat het wel vaker voorkomt dat er veel vragen bij een artikel opkomen die door het bronartikel te lezen beantwoord worden, wat niet nodig zou moeten zijn.

[Reactie gewijzigd door Aham brahmasmi op vrijdag 27 augustus 2010 13:54]


De iPhone 4 heeft een van de hoogste resoluties van alle commercieel verkrijgbare producten (alleen de LG U1400 komt net even hoger), dus niet alleen binnen de telefoonmarkt. Daarnaast is de iPhone 4 verreweg het bekendste apparaat met hoge pixeldensiteit dat bestaat.

Als je dus een referentiekader wil scheppen is dat helemaal niet zo'n vreemde keuze.

Denk je dat Badflower dat soms niet wist?

Waarschijnlijk wel, maar uit zijn reactie lijkt het alsof de iPhone op alle gebieden voorloopt ten opzichte van andere apparaten. Ik ga niet zeggen dat de iPhone slecht is (het is namelijk een goede telefoon voor sommige mensen), maar ik ontken wel dat de iPhone de 'creme de la creme' is (zeker niet na de antenneproblemen).

Ontopic:
Ik vraag me af of dit dus op grote schaal ook makkelijk is. Het prototype is maar enkele micrometers groot (of is dat om te laten zien hoe klein het wel niet kan?).

[Reactie gewijzigd door Xirt op donderdag 26 augustus 2010 18:28]


Denk dat ie in de war is met "Spinazie à la crème" ;)

Dat prototype dient gewoon om even vlug te bewijzen dat het ze gelukt is.
Proof of theory.

Onzin, de LCD displays die in projectors gebruikt worden voor FullHD zijn een heeeeeel stuk kleiner dan die schijtPhone.. En Jawel het is wel een onzinnige referentiekader..

Haha you made my day.

Het is dan ook wel een topding, creme de la creme

Niet echt. Het is en blijft een LCD scherm met daarachter een beperkt apparaat wat zijn kuren heeft. Er bestaan al zo'n 2 jaar apparaten met AMOLED schermen.. creme de la derrière misschien wel, want qua lcd schermen is het wel aardig mooi.


On Topic: VET, nog gedetailleerdere en kleurechtere schermen lijtk mij, ik denk hierbij niet echt aan quad HD, maar enorm gedetailleerde 1920x1200 met subpixels :)

[Reactie gewijzigd door superaki op donderdag 26 augustus 2010 23:09]


Als ik het artikel goed begrijp heeft dit juist geen subpixels (rood groen en blauw) meer nodig. Maar ik denk dat jij iets anders bedoelt met subpixels.

Als ik het artikel goed begrijp heeft dit juist geen subpixels (rood groen en blauw) meer nodig. Maar ik denk dat jij iets anders bedoelt met subpixels.
Toch wel. Helaas is de auteur te selectief geweest met informatie uit het bronartikel.
The new color filters contain just three layers: two metal sheets sandwiching a dielectric. Red, green and blue pixel components could be made in one step by cutting arrays of slits in the stack.

[Reactie gewijzigd door Aham brahmasmi op vrijdag 27 augustus 2010 07:53]


jep. Zoals het nu is kan 1 pixel maar 1 kleur van een 24 bit RGB waarde (8 voor elke kleur), soms 32-48, maar nog steeds 1 kleur. Als 1 pixel meerdere kleuren kan weergeven.. Dan zit je echt tegen iets wat de werkelijkheid weerspiegelt aan te kijken _/-\o_

Als een hogere lichtopbrengst betekent dat het nog feller wordt dan LCD, dan lijkt me dit niet prettig.
Bij een LCD in de winkel vind ik het soms net of je in een 60 Watt gloeilamp kijkt.
Oftewel verblindend op den duur.
In de winkel zijn ze wel fout afgesteld (een echte eyecatcher instelling :+ )

Maar dit is heel wat anders dan LCD. Een hogere lichtopbrengst is "mogelijk" dat betekent niet dat het niet af te stellen valt.

[Reactie gewijzigd door Fjerpje op donderdag 26 augustus 2010 17:23]


Maar dit is heel wat anders dan LCD. Een hogere lichtopbrengst is "mogelijk" dat betekent niet dat het niet af te stellen valt.
Een hogere 'lichtopbrengst' is hier meer een hoger doorlaat-gehalte van het filter. In LCD-termen betekent dit dus meer een gigantische contrast-verhouding, dus je hebt minder backlight nodig voor dezelfde helderheid.

DLP's (die zijn hier een beetje aan verwant) hebben al veel langer enorme haalbare contrastverhoudingen, dus dit verbaast me niks.

als de lichtopbrengst beter wordt, dan kun je de backlight minder fel nemen, er kan namelijk meer licht door; daardoor kan er energie gespaard worden

In het originele artikel staat dat LCD's maar 5% van het licht doorlaten (lijkt me overigens erg weinig) en dat deze nieuwe techniek nauwelijks licht 'verbruikt', ofwel, het meeste toegevoerde witte licht wordt kennelijk omgezet (In Guo's displays, reflected light could be recycled to save much of the light that would otherwise be wasted.). Als je met een 90% zwakkere backlight toe zou kunnen, dan hebt je dezelfde lichtopbrengst als bij een LCD, maar dan met veel minder stroomverbruik (= langere accuduur).

true maar door andere filter technieken kun je dat voor een deel weer teniet doen of misschien wel volledig dat wordt naar mijn idee nie heel erg duidelijk gemaakt.

een voordeel is WEL dat je blijkbaar met dit syteem helderdere beeldschermen kunt maken die bijv beter geschikt zijn voor buiten, of voor kijken op grotere afstand.

plasma kost enorm veel stroom en vlekt naar mijn idee nogal erg, - lcd is nooit het beste van het beste geweest maar wel zuiniger dan andere opties en daarmee nam je dan genoege ...

als er nu een nieuwere techniek komt die en zuiniger en pixeldichter is dan is dat natuurlijk prachtig...

"Als een hogere lichtopbrengst betekent dat het nog feller wordt dan LCD, dan lijkt me dit niet prettig.
Bij een LCD in de winkel vind ik het soms net of je in een 60 Watt gloeilamp kijkt.
Oftewel verblindend op den duur."

Dit is niet accuraat.

Het probleem met huidige beeldschermen is niet perse dat ze te veel of te weinig licht produceren, maar meer dat de lichtintensiteit tussen verschillende 'dingen' op het beeld te gering is en vaak niet in overeenkomst is met de werkelijkheid.

Onder de echte zon namelijk kan het verschil in 'werkelijk' licht intensiteit tussen een plekje schaduw en een plekje direct door de zon verlicht wel eens een factor x honderd/duizend verschillen.

Een scherm kan in principe nooit genoeg licht produceren om een beeld waarheidsgetrouw te reconstrueren tenzij het evenveel licht als de zon zou kunnen produceren (per pixel, gemeten als de ontvangen licht van de zon op een even groot oppervlak, nee geen kernfusie in je beeldscherm svp), dus meer licht is alleen maar beter.

Resoluties vergroten, pixels kleiner maken, dat zijn allemaal leuke vooruitgangen maar wat mij echt zou interesseren is een beeldscherm dat op pixel A 100000x meer licht zou kunnen produceren dan op pixel B dat er direct naast ligt... dan kan je pas magische beelden verwachten!

[Reactie gewijzigd door Ayporos op zaterdag 28 augustus 2010 01:44]


Als dit product goedkoper te maken is en beter is als LCD zie ik geen punt waarom het niet op de markt zou verschijnen over een aantal jaar :)
Het scherm van mobiele apparaten is de grootste energie slurper. Daar iets aan doen heeft veel effect op je batterij duur.

[Reactie gewijzigd door Texamicz op donderdag 26 augustus 2010 17:31]


Het nieuwe kleurenfilter bestaat uit twee zeer dunne metalen lagen, met daartussen een diëlektrische laag, waarin smalle sleuven zijn gesneden. Het witte achtergrondlicht wordt door het fijne rooster opgevangen, waarna het rooster door resonantie licht met een bepaalde frequentie uitzendt.
Dat is toch niets nieuws, dat is gewoon een tralie.

[...]


Dat is toch niets nieuws. dat is gewoon een tralie.
Klopt, maar diffractie-filters zijn nu eenmaal een stuk efficiënter dan transmissie-filters. Da's het hele nieuwe eraan ;)

Ik geloof dat er al een bedrijf is wat een projector gemaakt heeft op basis van MEMS diffractie-filters in combinatie met een set RGB lasers. Schijnt nog eens beter te werken dan DLP.

Weet je daar meer van? Interessant!

Klinkt gewoon als Bragg reflectie :?

Klinkt gewoon als Bragg reflectie :?
Volgens mij gaat het hier om een transmissietralie en niet reflectietralie. Ik kan me voorstellen dat dit het behoorlijk wat praktischer kan maken om met backlights te werken. Toch vind het erg onduidelijk hoe ze dit nou als displaytechnologie willen inzetten.

Ik vraag me af hoe je op één plaat met nanospleten verschillende pixels krijgt.

Sowieso moeten de spleten alleen op de plek van de pixel van breedte veranderen (misschien doen ze dat) en dan wordt je pixel toch breder of minder breed?

Hoe kun je de ene pixel kleine spleetjes maken en met de andere pixels eromheen grotere?

Of is een pixel een afgezonderd oppervlak met een eigen set spleten die je apart kunt aansturen?

Er wordt denk ik gespeeld met het feit dat verschillende kleuren verschillende golflengtes hebben. Door de pixel smal te zetten komt er alleen rood licht uit (korte golflengte) en door hem breed te zetten komt er blauw licht uit (lange golflengte). Omdat dit zich op golflengte schaal afspeelt denk ik niet dat de breedte van de opening erg veel invloed heeft op de lichtopbrengst.

Maar dan andersom: rood heeft juist een lange golflengte en blauw juist een korte ;)

Verkeerd gegokt.

Is deze technologie ook geschikt voor 3D schermen zonder hier een bril voor nodig te hebben.
Ik heb zelf al een bril en vindt dit al erg genoeg. Laat staan 2 brillen over elkaar heen.
Of zijn er ook 3d brillen op sterkte :P

3d heeft echt NIETS met dit te maken,

dit gaat over nieuwe pixel technieken dus het creeren van RoodGroenBlauw pixels op een bepaalde plek, om daar uiteindelijk een monitor van te maken...

Toch wel. 3d betekent voor beide ogen een ander beeld. Voor een strak beeld wil je op je X inch beeldscherm dus liefst twee keer zoveel pixels kwijt om voor elk oog hetzelfde aantal pixels te hebben als een 2d scherm, waarbij elke pixel nog wel evenveel licht moet geven. Dus.. kleine pixels met hoge lichtopbrengst zijn heel fijn voor een 3d scherm :).

Bestaat een tussenoplossing voor: lenzen ;)

Bestaat een tussenoplossing voor: lenzen ;)
Waar deze technologie ook weer erg goed geschikt voor is: Contactlenzen met ingebouwde displays hebben nu eenmaal displays nodig op nano-schaal. :Y)
«  1  2  »

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.

Volgende 17:06 Zestig reacties op consultatie antipiraterijverdrag
Vorige 16:47 H.264-licentie blijft ook na 2015 gratis voor internetvideo's
VNU Media logo Hosted by True

© 1998 - 2012 Tweakers.net B.V. - Alle rechten voorbehouden - Contact - Jouw privacy - Algemene Voorwaarden

Uitgever van:

Website van het jaar 2011