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英国のノッティンガム・トレント大学、オーストラリア国立大学、ニューサウスウェールズ大学キャンベラ校の研究チームは、今日の大画面テレビの多くに一般的なLCDパネルを置き換えることができる概念実証ディスプレイ技術を開発した。

最新のハイエンド テレビの中には量子ドット ディスプレイや OLED パネルを搭載しているものもありますが、入手可能な安価なモデルの多くは LCD (液晶ディスプレイ) テクノロジー、偏光フィルター、LED バックライトを使用しています。 しかし研究者らは、この種の技術の開発は限界に達していると述べている。

オーストラリア国立大学物理学教授のドラゴミル・ネシェフ氏は、「従来のディスプレイの性能はピークに達しており、複数の制限があるため、将来的に大幅に改善される可能性は低い」と述べた。 「今日、高解像度と高速リフレッシュレートを備えた完全ソリッドステートのフラットディスプレイ技術が求められています。当社は、次世代ディスプレイに最適なメタサーフェスピクセルを設計および開発しました。液晶とは異なり、当社のピクセルは必要ありません。偏光ライトを機能させることで、スクリーンのエネルギー消費が半分になります。」

個々のピクセルを高い変調レートで制御するために、概念実証プラットフォームでは透明な導電性酸化物を採用し、電気駆動ヒーターとして機能させ、シリコン メタサーフェス セルの光学特性を迅速に変化させることができます。液晶セルは人間の髪の毛の200分の1の細さです。 このテクノロジーの応答時間は 1 ミリ秒未満で、人間の目の検出限界よりも 10 倍速いと報告されています。

ニューサウスウェールズ大学キャンベラ校のアンドレイ・ミロシュニチェンコ教授は、「当社のピクセルはシリコンでできており、他の既存の代替品に必要な有機材料とは対照的に寿命が長い」と述べた。 「さらに、シリコンは広く入手可能であり、CMOSは成熟した技術と互換性があり、製造コストも安価です。」

この技術は、LiDAR 技術のダイナミック VR ホログラフィーにも使用でき、現在の LCD ベースのスクリーンよりも 100 倍高い解像度で、消費電力を半分に削減しながら、より薄いフラット パネルの製造が可能になります。

さらに、メタサーフェス アレイは事実上、今日のディスプレイの液晶層を置き換えることができるため、メーカーはパネルを製造するための新しい生産ラインに投資する必要がなくなると研究者らは考えています。

このプロジェクトでは今後、AI と機械学習を使用してメタサーフェスのパフォーマンスをさらに向上させるだけでなく、大画面 TV 向けにテクノロジーをスケールアップすることも検討します。

ノッティンガム・トレント大学工学部の主任研究員モーセン・ラーマニ教授​​は、「われわれは現在のディスプレイの液晶層をメタサーフェスに置き換えることで技術の壁を打ち破る道を切り開き、手頃な価格のフラットスクリーンを液晶フリーにすることが可能になった」と述べた。理工学部。 「フラットパネルディスプレイの最も重要な指標は、ピクセルサイズと解像度、重量と消費電力です。私たちはメタディスプレイコンセプトでこれらのそれぞれに取り組んできました。

「最も重要なことは、当社の新技術がエネルギー消費量の大幅な削減につながる可能性があるということです。家庭や企業で毎日多くのモニターやテレビが使用されていることを考えると、これは素晴らしいニュースです。LCD および LED ディスプレイは今が時代だと信じています。」かつてのブラウン管（CRT）テレビと同じように、過去10～20年間で段階的に廃止されるだろう。」

この研究に関する論文は、雑誌「Light: Science & Applications」に掲載されました。

出典: ノッティンガム トレント大学、オーストラリア国立大学、ニューサウスウェールズ大学キャンベラ校