Nieuw type vloeibaar kristal mogelijk inzetbaar voor 3d-lcd

Utrechtse onderzoekers hebben een speciaal soort vloeibaar kristal ontdekt dat twee hoofdassen heeft. Deze liquid crystals met dubbele assen zouden op termijn gebruikt kunnen worden in beeldschermen voor 3d-televisie.

Het bestaan van de speciale verschijningsvorm van liquid crystals, waarvan de mono-axiale variant - met één hoofdas - onder meer in lcd-displays gebruikt worden, werd al veertig jaar geleden voorspeld. Net zoals de reguliere lc's in lcd-schermen gebruikt kunnen worden, zouden deze biaxiale liquid crystals gebruikt kunnen worden in 3d-schermen. Bovendien zouden dergelijke vloeibare kristallen sneller kunnen bewegen, wat de reactietijd van de schermen zou verkorten en de kristallen geschikt zou maken als optische schakelaar.

Tot voor kort konden biaxiale vloeibare kristallen nooit concreet worden waargenomen, maar onderzoekers van de Universiteit Utrecht hebben ze nu wetenschappelijk aan kunnen tonen. Met behulp van de Dutch Belgium Beam Line, of Dubble, werden de kristallen waargenomen in de European Synchrotron Radiation Facility in Grenoble. In deze deeltjesversneller konden de onderzoekers met röntgenstraling het bestaan ervan bevestigen, waarbij bleek dat biaxiale vloeibare kristallen relatief eenvoudig en zelfs spontaan kunnen ontstaan.

De biaxiale liquid crystals bestaan uit een vloeistof met daarin het mineraal goethiet, dat vrij in de vloeistof kan bewegen. De oriëntatierichting van de goethiet-kristallen kan niet slechts één as, bijvoorbeeld de lengterichting, maar twee assen en dus drie dimensies beslaan. Vanwege deze eigenschap kunnen de vloeibare kristallen zich sneller bewegen in de vloeistof en zouden ze ingezet kunnen worden in 3d-displays of optische schakelaars. De Utrechtse onderzoekers hebben hun bevindingen gepubliceerd in het tijdschrift Physical Review Letters.

Reacties (53)

[Caelestis]

De biaxiale liquid crystals bestaan uit een vloeistof met daarin het mineraal goethiet, dat vrij in de vloeistof kan bewegen. De oriëntatierichting van de goethiet-kristallen kan niet slechts één as, bijvoorbeeld de lengterichting, maar twee assen en dus drie dimensies beslaan.

Als de twee assen elkaar kruisen voor voor het 3D effect betekent dit niks meer dan een mogelijk goedkopere productie methode van 3D schermen. Het 3de as is vooralsnog altijd een gemiste iets waardoor het afstand welke jij je bevindt van het scherm jouw perceptie van het 3D object beïnvloeden.

Zie het als in: Je ziet een object loopt naar de zijkant van het object en merkt dat het object mee draait met jouw perceptie. Dus werkelijk om een object heen lopen en het van alle kanten te kunnen zien is het nog niet.

Zo bijzonder is dit ontwikkeling niet echt. Ipv dubbele enkel as kristallen heb je enkele dubbel as kristallen. Komt natuurlijk het prijs ten goede maar veel zeggend over 3D techniek is het echt niet. Daarvoor zijn er veel interesantere ontwikkelen bezig zoals

http://www.physorg.com/news11251.html

[OddesE]

De oriëntatierichting van de goethiet-kristallen kan niet slechts één as, bijvoorbeeld de lengterichting, maar twee assen en dus drie dimensies beslaan.

Mijn wiskunde is roestig, maar als iets zich over één as kan bewegen, dan beweegt het toch ook maar over één dimensie (zoals een lijn) en bij twee assen toch in twee dimensies (vlak)?

Bijvoorbeeld een grafiek met een X- en een Y-as is toch een 2-dimensionaal plaatje. Pas als je een derde (Z) as toevoegt krijg je drie dimensies.

[Toontje_78]

Een 'normaal' LC is een staafje met één dipoolmoment. Dat wordt mbv een wisselspanning in de juiste richting gezet.

De enige manier dat ik 2d orientatie mogelijk zie is door :

1: Het hebben van een LC met 2 verschillende dipoolmomenten haaks op elkaar en met een verschillende lengte.

2: combinatie van een frequentie over de dikte van het monster te zetten zoals bij een normaal STN display, en een spanning in de lengte van het monster met een andere frequentie. Deze beide methoden worden al gebruikt in LCD's, , de eerste heeft een electrode aan de achterkant en voorkant, de tweede genoemde variant vereist 2 electroden op de achterkant maar geen op de voorkant. (ik kom zo even niet op de namen)

Erg handig wanneer de orientatie van een LC met 2 knoppen geregeld kan worden ipv de huidige 1 (+orientatielaag op de electrode), dat kan zeer mooi als drager dienen voor moleculen waar je licht mee wilt sturen.

[.oisyn]

Klopt helemaal wat je zegt, maar daarnaast is het met 2 assen nog steeds mogelijk om in 3 dimensies te werken, als deze assen rotatie-assen zijn ipv translatie-assen. Met 2 rotatie-assen kun je een 3D richting vormen/

Maar die bewegingsrichtingen hebben natuurlijk weinig met het uiteindelijke plaatje te maken, er staat dat ze gebruikt kunnen worden in 3D TV's vanwege hun eigenschappen, nergens staat dat je met 2 assen een 3d beweging kunt doen. De associatie die je zelf legt tussen 2 assen en 3D komt dus eigenlijk maar uit de lucht vallen

En "3d tv" heeft zelf ook weinig met 3 dimensies te maken. Bij 3D tv gaat het erom dat je twee beeldjes kunt laten zien, een voor je linkeroog en een voor je rechteroog. Het is niet zo dat de data zelf ook fysiek in 3 dimensies is opgeslagen, het blijven 2d plaatjes.

Nou is me de techniek hier niet zo heel duidelijk, maar hoe het volgens mij inzetbaar is is dat ze een enkel LCD pixel afhankelijk van de kijkrichting verschillende kleuren kunnen laten aannemen. Hierdoor wordt het mogelijk dat je linkeroog een andere kleur ziet dan het rechteroog, en op die manier kun je dus twee onafhankelijke beelden opbouwen.

[Reactie gewijzigd door .oisyn op 23 juli 2024 08:13]

[Engineer]

Om maar een open deur in te trappen: Je linker oog zit pak hem beet 10 centimeter van de rechter verwijdert, en andersom.

Oftewel je kan nog geen 10cm verkeerd ervoor gaat zitten of het beeld klopt niet meer.

Oplossing daarop: De maximum kijkhoek opdelen in 10cm delen (180 graden / 10cm = 18x om en om links/rechts), en op iedere plek per frame linker/rechter oog weergeven. Lijkt me sterk dat zo'n scherm dit aankan kwa FPS (18*24fps=teveel), en het is alsnog niet de ultieme fine-tuning als je net 5cm verkeerd zit.

Andere oplossing: TV moet weten waar de kijkers zitten, camera+gezichtherkenning software, de aansturing van die kristallen zo maken dat hij ze zelf goed richt, en hopen dat de combinatie van deze 2 niet al te makkelijke zaken (gezichten vinden + kristallen nauwkeurig richten) geen roet in het eten gooit. Daar bovenop zal de TV nog rekening moeten houden met een teveel aan kijkers voor de frames/sec, en deze alsnog 2D tv laten zien als goedmakertje oid tot de snelheid van LCD's omhoog gedeveloped word..

[.oisyn]

Om maar een open deur in te trappen

Jammer dat je mis trapt

Je linker oog zit pak hem beet 10 centimeter van de rechter verwijdert, en andersom.

Oftewel je kan nog geen 10cm verkeerd ervoor gaat zitten of het beeld klopt niet meer.

Waar je voor moet zorgen is dat je linkeroog áltijd verschilt van je rechteroog. Als het geprojecteerde beeld volledig kijkhoek-afhankelijk is kun je ervoor zorgen dat het beeld voor je linkeroog áltijd verder naar links zit dan het beeld voor je rechteroog. Dan werkt het volledig onafhankelijk van hoe je je hoofd beweegt. Net als bij die hologram kaartjes waar je een soort 3d beeld in kan zien, wat puur en alleen kan omdat de kijkhoek bepaalt welk beeldje elk oog te zien krijgt. Daar is echt geen head tracking voor nodig hoor.

Hoe denk je dat die 3D tv's waarvoor geen bril nodig is werken? Precies op die manier. Idd, het werkt bij die TV's het beste als je ongeveer in het midden zit, maar het is niet zo dat als je je hoofd 10 cm verplaatst dat het dan ineens niet meer klopt.

In plaats van mijn post als onzin afdoen zou je wellicht ook je eigen inzicht kunnen geven in hoe deze techniek zorgt voor 3D TV's, want dat was de kern van dit artikel. En als we jouw redenatie moeten geloven kan het dus gewoon niet

[Reactie gewijzigd door .oisyn op 23 juli 2024 08:13]

[Anoniem: 332175]

Je moet er een beetje anders naar kijken:
het kristal staat | en kan draaien naar -- de as waar op die draait is dus . Met 2 assen heb je . als as en - als as die laatste as kan hem draaien van voor naar achter samen kunnen ze overal komen.

[_AvA_]

Als dat betekent dat er dan echt goedwerkende 3d tv ontwikkelt kan worden ben ik voor. Het voegt echt een dimensie toe aan het tv-kijken.

[taeke18]

het heeft natuurlijk ook nadelen, lijkt me als je er niet recht voor zit dat er dan niets van over blijft, en als je met een familie bent met meerdere personen zit niet iedereen voor de tv..
plus het lijkt me niets als er van die brillen bij moeten..

[Rigs]

snuggere opmerking

Dit is op te lossen met een multi-view scherm. Dit scherm genereert niet twee, maar een heleboel verschillende beelden, zodat de kijker zich in een bepaalde zone vrij kan bewegen en toch 3D kan zien.

[Reactie gewijzigd door Rigs op 23 juli 2024 08:13]

[taeke18]

dan zit je nog met het probleem van het domme brilletjes

[Anoniem: 111970]

die "domme brilletjes" zijn juist bij zo'm multiview systeem niet nodig. In het kort komt het er op neer dat er onder de lenticulaire lens niet 2 pixels zit, maar bijv. 4. Op die manier kan je ook echt verschillende kijkhoeken tonen aan verschillende mensen op bijv. een bank.
( al blijf je wel houden dat als je een -beetje- naar links/rechts beweegt, dat stoort )

Die 'domme brilletjes' zijn vooralsnog toch echt de meest flexibele manier om (stereoscopisch) 3D te kijken op een 2D vlak. Maar speciaal voor jou wil een fabrikant vast wel contactlenzen maken

[Anoniem: 138895]

Ik ben bang dat die 'domme brilletjes' juist de komende 30 jaar het meest praktische toegang kan bieden tot 3D met 2 belangrijke voordelen:

- backwards compatible met 2D uitzendingen: je kunt gewoon 2D kijken en alleen uitzendingen die in 3D zijn, kun je met onbeperkt aantal mensen bekijken, maar ook de 3D functie uitschakelen (toon slechts een van de 2 beelden).. uiteraard wel op voorwaarde van digitaal signaal.

- technologie nu al te realiseren

- een brilletje opzetten wanneer je lekker thuis een film gaat kijken, vind ik helemaal niet zo vervelend, vooral als die brillen ook op maat kunnen worden gemaakt, bijvoorbeeld bij opticien, met zelfgekozen brilmontuur, dan zijn ze stuk comfortabeler en heb je er weinig last van denk ik.

Overigens is 'echte' 3D ervaring een heel stuk ingewikkelder en nagenoeg niet te realiseren, omdat de werkelijke wereld uit oneindig veel beelden bestaat en niet slechts 2, want wanneer jij naar een object kijkt en je hoofd klein beetje schuin houdt, dan zie je 2 andere beelden dan wanneer je je hoofd recht houdt, of je hoofd beweegt. Wanneer je naar 3D film kijkt, klopt het beeld dus niet met de werkelijkheid wanneer je je hoofd beweegt en merk je dat er iets niet klopt, dat voelt onnatuurlijk aan. Dat los je niet zo snel op.. alhoewel de technologie die een 360 graden beeld projecteert op een spiegel die heel hard ronddraait, wel heft effect heeft dat je een object van alle kanten kunt bekijken.. dat vergt natuurlijk wel ontzettend veel data om tig beelden tegelijk te sturen, maar als je je beperkt tot 45 graden, ipv 360, dan is dat voor tv genoeg.

Overigens heb ik laatst die film Avatar in 3D gezien en kreeg koppijn van dat brilletje.. Ik denk dat dat toch komt door die onnatuurlijkheid van maar 2 beelden ongeacht positie van je hoofd.

[dbm_]

Ik had zelf ook een beetje last van mn ogen na de film. Dat komt denk ik door de lage framerate (die wordt namelijk door 2 gedeeld) en het vrij donkere beeld (zonder bril was het beeld veel feller). Vooral als er veel beweging was dan zag ik gewoon dat er te weinig frames beschikbaar waren, beweging was niet vloeiend genoeg.

Ik denk als je 3d met brilletje op een tv gaat doen met 120hz of zelfs 200hz, dat het probleem dan voor een groot deel verholpen is. Voordeel hiervan is ook nog dat je hiervoor geen speciale 3d televisie nodig hebt, alleen de bron moet 3d zijn. Je hebt hoogstens iets nodig dat dat brilletje in sync houdt met het beeld.

[Reactie gewijzigd door dbm_ op 23 juli 2024 08:13]

[Prototype666]

en het vrij donkere beeld (zonder bril was het beeld veel feller)

als de helft van de frames bij het ene oog en de andere helft bij het andere oog aan komt is het scherm natuurlijk logischerwijs zonder bril feller omdat je dan alle frames met beide ogen ziet.

Je hebt hoogstens iets nodig dat dat brilletje in sync houdt met het beeld.

shutterglasses? http://en.wikipedia.org/wiki/LCD_shutter_glasses die dingen zijn redelijk bulky en je moet ze opladen (voor het openen/sluiten van je brilletje en wireless gedoe voor de sync)

[Reactie gewijzigd door Prototype666 op 23 juli 2024 08:13]

[BeosBeing]

Tja, polarsatiebrilletjes zijn een stuk lichter, simpeler en goedkoper als shutterbrilletjes, en halveren de lichthoeveelheid niet. Echter zonder bril zie je dan dubbel beeld. Een beeld wat is afgestemd op shutterbrillen kun je dan weer probleemloos zonder bril bekijken.

[mysticyx]

Bij avatar waren het inderdaad shutterglasses.

[geishin]

afhankelijk in welke bioscoop je bent. IMAX rotterdam geen shutterglasses(weet niet welke techniek ze gebruiken maar het leek me iets met polarisatie? )
maar in pathe scheveningen wel shutterglasses.

[Reactie gewijzigd door geishin op 23 juli 2024 08:13]

[JahunP]

De hele point van het artikel is (zover ik kan zien) dat je juist geen shutterbrillen dan meer nodig hebt. Je kan nl direct via het paneel de polarisatie per pixel aanpassen en dus precies vertellen welke pixel door welk oog gezien wordt (via brilletje).

Zou ideaal zijn, ware het niet dat dit nog heel erg vroeg stadium is. Als ze het op de dubble moeten meten....

[TDeK]

Juist niet, brilletjes heb je nodig om 3d te zien via 2d weergave. De beoogde schermen (waar het hier over gaat) geven 3d beelden native weer.

[JahunP]

Nou ja, 3D.. 3D..

Stiekem heeft het weinig met "3D" te maken, maar met pixelmagic. Het is iig al helemaal niet "native 3D". En het is absoluut niet praktisch voor materiaal dat gefilmd wordt.

Daarvoor heb je dan de algoritmes nodig om 3D uit 2D materiaal te filteren, en dat is triest op zijn best.

Verdiep je eens in de techniek, of vergelijk zo'n scherm eens met een brilletjes variant, en met gewoon een goede (s3D) film, en dan ben ik benieuwd.

[McOrmick]

Inderdaad ... Philips demonstreerde dit enige jaren geleden reeds op de HCC beurs. Enige animatie was een UbiSoft logo. Zonder bril zag je het logo in de 'vrije ruimte' zweven. Erg gaaf. Een nadeel wat toen werd genoemd werd was dat er maar 7 'kijkhoeken' waren. Als dit uitgebreid kan worden word het pas echt gaaf. Geen stomme brilletjes meer!

[JahunP]

Jaaa! weg met de stomme brilletjes!

Zet zo'n "zonder brilletje" TV (die niet op de consumer markt is) eens naast de 2010 "wel met brilletje" line up. En doe dan eens een film ipv een random logo voor 10 seconden.

En dan gewoon eerlijke openheid/marketing welke van de 2 manier nou "echt" 3D is. Dan wil ik je mening nog weleens horen.

[Anoniem: 335608]

Je somt allerlei technologische beperkingen op die niets af doen aan de potentie van de techniek. Bij mij op stage hing al een 3D scherm waarvoor je geen brilletje nodig had. Het werkte al goed hoor.
Dan heb je nog zoiets als de kijkhoek die nu een beetje beperkt is bij dit soort systemen, maar daar is ook vast een oplossing voor te vinden. Het gaat er om dat je op je linker oog en rechter oog verschillende beelden krijgt te zien. Nu wordt de gebruikte techniek geoptimaliseerd voor 1 kijkhoek, je zou echter ook voor verschillende kijkhoeken dit kunnen optimaliseren, waardoor je in een grotere cirkel om je tv kunt zitten en nog 3D kunt ervaren.

[JahunP]

Of dat (zonder brilletje) "goed" is zijn de meningen over verdeeld. Ik vind het waardeloos bijvoorbeeld.

En die optimalisatie van "kijkhoek" heeft (had) de Philips 3DTV erin zitten. Legio nadelen ook overigens.

[JahunP]

Je beschrijft een nadeel van lenticular manier van weergave, dat heeft niks te maken met het artikel.

[nicket84]

ja een 3e

[johmanx10]

Iemand een idee van de bandbreedte van het spul?
Kunnen we verwachten dat het complete spectrum continu kan worden gebruikt, of moeten we kleuren gaan opofferen?
Bandbreedte is geen goed woord Laten we het op frequentiebereik houden

[Reactie gewijzigd door johmanx10 op 23 juli 2024 08:13]

[BadRespawn]

Bij traditioneel LCD is de kleur niet afhankelijk vd kristallen, maar vd kleurfilters.
Ik zou niet weten waarom dit bij '3D LCD' anders zou zijn.

[Anoniem: 268916]

Zijn nog geen benchmark testresultaten beschikbaar

[Anoniem: 171689]

Nou, het is nog vrij experimenteel te noemen als het enkel gaat om het waarnemen van deze kristallen, dat lijkt meer op particle physics dan op praktische toepassing.

Maar toch, erg leuk, hopelijk zien we er binnen 10 jaar iets van terug.

[Obscure]

ja klinkt best interesant dus nog ff een tijdje wachten en hopen op iets leuks / goeds

[Durandal]

Wat doen die meerdere assen dan inde praktijk? Het licht polariseren of zo? Dan zit je toch weer aan een brilletje vast.

[FragNeck]

Met deze assen kan een drie dimensionale richting aan, zoals in het bericht staat.

[knirfie244]

Niet echt een antwoord hè, het feit dat het kristal over twee assen kan bewegen (wat trouwens volgens mij maar 2 dimensies opleverd), legt nog niet uit hoe daar een 3D beeld mee gevormd kan worden.

[dbm_]

naja volgens mij moet je het zo zien:
nu heb je een rooster met kristallen die over 1 as kunnen bewegen en dus in een plat vlak kunnen bewegen. Elke pixel is idd 1 punt en dus 1 dimensionaal, maar omdat ze in een rooster zijn geplaatst kunnen ze met die punten een 2d vlak maken. Dat genereert dus het beeld op een lcd scherm.

Nu hebben ze een techniek bedacht die ervoor zorgt dat elk pixel ook nog kan veranderen op een andere as. Deze as komt dus "uit het vlak" en geeft een 3e dimensie, diepte.

[awulms]

Doordat ze nu over twee assen kunnen draaien kunnen ze afwisselend in twee richtingen polariseren. Dan zet je dus een brilletje met twee verschillende polarisatieglazen op je neus en ziet het ene moment het ene oog een beeld en het andere moment het andere oog. Op die manier kun je ervoor zorgen dat beiden ogen een ander beeld zien en dus de diepte erin brengen.

[Durandal]

Precies.

Exact het zelfde resultaat als een conventionele LCD met een shutterglass brilletje dus (maakt gebruik van 1-as polarisatie door LC's in de glazen gecombineerd met een vast polarisatiefilter per oog glas), maar dan op een andere plek.

Netto hoeft er dan geen elektronica in je brilletje. Ik ben nog niet echt geschokt.

[Rob Coops]

Klinkt allemaal leuk en zo maar als ze 40 jaar nodig hebben tussen op het idee komen dat de dingen zouden moeten bestaan en ook aantonen dat het zo is hoelang is er dan nodig om zo iets ook in de praktijk te kunnen gebruiken?

Het lijkt me dat anders dan een leuke wetenschappelijke ontdekking er nog helemaal niets echt is gevonden. In theorie zouden deze dingen wel eens iets leuks kunnen opleveren voor de toekomst van LCD's en 3d beeldschermen maar meer dan theorie zullen ze voorlopig niet zijn.

[Anoniem: 16225]

als dat betekent dat lcd's met gepolariseerd licht kunnen werken dan zou dat heel mooi zijn, van die brillen heb ik geen last en door die polarisatie heb je geen shutterbril nodig waarmee je synchronisatieproblemen kan krijgen en die technisch duurder en gecompliceerder zijn.

[Anoniem: 268916]

FF door ontwikkelen en volgend jaar met een standje op de CES Can't wait

[PilatuS]

Maak daar maar over 10 jaar van. Zulk soort dingen kosten altijd heel wat jaartjes om door te ontwikkelen. Er word iets ontdekt dat mogelijkheden heeft, dat is een enorme stap verwijderd van een product.

[Anoniem: 268916]

Dan maar aanmodderen met een hippe bril voor de buis

[Anoniem: 291968]

10 jaar lijkt me waarschijnlijk iets te lang.
Zeker niet als het door bedrijven als zeer intressand wordt gezien.

En vooral omdat de laatste tijd 3d tv zo gehyped wordt. (lees ook wel een beweging is)
Denk ik dat het in een sneltrein doorontwikkeld kan worden.

Het probleem met wetenschap is dat als iets economische zeer aantrekkelijk is dat het als een sneltrein wordt ontwikkeld. Maar iets dat belangrijk is maar niet economische is duurt altijd veel langer voor het zijn eindfase haalt

[RielN]

10 jaar was ooit.

[hosttech]

Philips heeft toch ook al een scherm in 3D zonder brilletje? (oa te bewonderen bij de Efteling al een tijdje lang)

[Gamebuster]

Hoe werkt dat dan?

[Anoniem: 80922]

Bij Holland Casino hangen ze ook, ik vond het wel gaaf, alleen krijg ik hoofdpijn na een tijdje. Het werkt volgens mij met een soort lensjes voor de pixels maar ik ben geen engineer.

[Reactie gewijzigd door Anoniem: 80922 op 23 juli 2024 08:13]