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Un nuevo competidor para LCD
Un píxel que utiliza un par de espejos para bloquear o transmitir la luz podría generar pantallas más rápidas, más brillantes y con mayor eficiencia energética que las pantallas de cristal líquido (LCD). Investigadores en Investigación de Microsoft que publicaron su novedoso diseño de píxeles en Fotónica de la naturaleza dicen que su diseño también es más simple y más fácil de fabricar, lo que debería abaratarlo.
Truco del espejo : Una imagen microscópica muestra una matriz bidimensional de píxeles de 100 micrómetros de ancho. El nuevo diseño de píxeles de los investigadores de Microsoft utiliza dos microespejos, uno con una apertura y el otro colocado directamente en frente de la apertura. En el estado encendido, el primer espejo se dobla, enviando luz que rebota en el segundo espejo y sale del píxel.
Las pantallas LCD acaparan la mitad del mercado mundial de televisores y son la tecnología más popular para teléfonos móviles y monitores de ordenador de pantalla plana. Pero por tres razones, no cuentan con la mejor calidad de imagen. Primero, los píxeles no se apagan por completo. En segundo lugar, los píxeles tardan entre 25 y 40 milisegundos en promedio en cambiar entre blanco y negro, lo que es lo suficientemente lento como para desenfocar imágenes en rápido movimiento. En tercer lugar, las pantallas LCD son casi imposibles de usar con luz ambiental brillante. No hay nada en la tecnología LCD que se destaque, dice Sriram Peruvemba, vicepresidente de marketing de electronic-paper pioneer Tinta E , con sede en Cambridge, MA. La única razón por la que ha funcionado bien es que es la pantalla [pantalla plana] de menor precio en la actualidad.
Los nuevos píxeles telescópicos se apagan y se encienden completamente en 1,5 milisegundos. Michael Sinclair en Microsoft Research dice que el tiempo de respuesta ultrarrápido se traduce en pantallas en color más simples y de bajo costo. En las pantallas LCD, un píxel está formado por tres subpíxeles (rojo, verde y azul) que se iluminan simultáneamente a diferentes intensidades para crear, digamos, amarillo. Cada subpíxel se controla con un circuito de transistor separado, lo que hace que los circuitos sean complejos. Debido a que la pantalla telescópica cambia tan rápidamente, puede colocar diodos emisores de luz rojo, verde y azul detrás de cada píxel, dice Sinclair, y hacer que se iluminen secuencialmente para crear un tono de color. Esto reduciría la complejidad y el costo de la pantalla LCD actual, dice.
Los píxeles telescópicos también son significativamente más brillantes. En una pantalla LCD, cuando la luz pasa a través de las películas polarizadoras, la capa de cristal líquido y los filtros de color, solo sale del 5 al 10 por ciento. Los píxeles telescópicos, por otro lado, dejan pasar alrededor del 36 por ciento de la luz. Podría arreglármelas con una luz de fondo menos potente, porque el píxel telescópico es más eficiente, dice Sinclair. El mayor brillo también haría que la pantalla sea más visible a la luz del sol.
Los nuevos píxeles utilizan dos diminutos microespejos para pasar o bloquear la luz. El primero es un disco de aluminio de 100 micrómetros de ancho y 100 nanómetros de espesor con un agujero en el centro. El otro espejo, también una fina película de aluminio, es tan grande como el agujero y se coloca directamente frente a él. La luz se proyecta en el espejo en forma de disco desde detrás del segundo espejo.
En el estado apagado, ambos espejos reflejan la luz de regreso a la fuente, por lo que nada sale del agujero. En el estado encendido, un voltaje aplicado entre el disco y un electrodo transparente dobla el disco hacia el electrodo. Ahora, la luz rebota en el disco hacia el segundo espejo y luego sale por el orificio.
Sinclair y sus colegas fabrican los píxeles en una forma en capas similar a la de la fabricación de chips de silicio. Él dice que el diseño de píxeles telescópicos es más simple que el diseño de una pantalla LCD, con menos capas, por lo que la fabricación requeriría menos pasos. En este momento, los investigadores utilizan óxido de titanio indio, el estándar de la industria para fabricar electrodos transparentes. Pero sugieren hacer los electrodos con una capa de aluminio estampada extremadamente delgada que sería casi transparente. Esto podría simplificar el proceso de producción de la pantalla y reducir su costo aún más.
La nueva tecnología de píxeles tiene ventajas sobre las pantallas LCD actuales, dice Peruvemba, pero las partes mecánicas pueden comprometer la robustez. Hay literalmente cientos de miles o millones de pequeños dispositivos con forma de obturador que tienen un movimiento mecánico, dice. En la mayoría de los dispositivos, lo que falla primero son las partes mecánicas.
Mientras que la pantalla LCD y la nueva pantalla telescópica transmiten la luz de una luz de fondo, otros han creado píxeles prometedores que reflejan la luz ambiental. La nueva pantalla de Qualcomm, que tiene píxeles basados en MEMS, debutará este año en tres teléfonos móviles diferentes. (Consulte Vídeo sobre pantallas de papel electrónico). La empresa también ha anunciado su primera pantalla a color para un reproductor MP3. Mientras tanto, E Ink, que vende pantallas de papel electrónico en blanco y negro, ahora ha realizado prototipos de video y color. (Consulte El papel electrónico cobra vida). Las tecnologías del papel electrónico tienen un nicho de mercado: pantallas de bajo consumo para uso en exteriores.
Estas pantallas no necesitan luz de fondo y sus píxeles no necesitan la actualización constante requerida en una pantalla LCD, lo que reduce su consumo de energía. Y cuanta más luz, mejor se ven las pantallas. No competimos con la luz ambiental brillante; estamos aprovechando toda esa luz solar, dice Brian Gally, director de ingeniería de Tecnologías MEMS de Qualcomm . Así que es realmente análogo al papel.
Sinclair dice que Microsoft Research tiene como objetivo pantallas de computadora grandes y de bajo costo. Ese podría ser el sueño de un trabajador de TI. En lugar de tener un pequeño monitor de escritorio en el que tenga que cambiar entre ventanas, un técnico podría tener una pantalla delgada del tamaño de una pizarra para trabajar, dice Sinclair.