Immagini più luminose, display LCD più efficienti: il nuovo filtro polarizzatore transita più luce

- Dec 25, 2017 -

【Dipartimento Ricerca e Sviluppo di Blaze Display】 Gli ingegneri dell'Università dello Utah hanno sviluppato un filtro polarizzante che consente una maggiore illuminazione, aprendo la strada a schermi di dispositivi mobili che durano molto più a lungo con una singola carica della batteria e telecamere che possono scattare in condizioni di scarsa illuminazione.

I polarizzatori sono indispensabili nella fotografia digitale e nei display LCD, ma bloccano enormi quantità di luce, sprecando energia e rendendo più difficile fotografare in condizioni di scarsa illuminazione.

I ricercatori dell'ingegneria elettrica e informatica dello Utah hanno creato il filtro incidendo un wafer di silicio con colonne e fori su scala nanometrica utilizzando un fascio di ioni di gallio focalizzato. Questo nuovo concetto di filtraggio della luce può svolgere la stessa funzione di un polarizzatore standard, ma consente di far passare quasi il 30 percento di luce in più, dice il professore associato di ingegneria elettrica e informatica Rajesh Menon. Lo studio è stato pubblicato nel numero di novembre di Optica, una nuova rivista di The Optical Society.

La luce solare e la maggior parte della luce ambientale emettono metà della sua energia come luce polarizzata lungo un asse orizzontale e l'altra metà lungo un asse verticale. Un polarizzatore in genere consente solo a metà della luce di passare perché consente di attraversare l'energia orizzontale o verticale, ma non entrambe. Nel frattempo, l'altra metà viene riflessa o assorbita, ma l'immagine risultante è molto più scura. I polarizzatori sono ampiamente utilizzati dai fotografi, ad esempio, per ridurre il bagliore nell'immagine. Sono anche utilizzati nei display LCD per regolare la luce che passa attraverso per creare immagini sullo schermo.

"Quando scatti una foto e metti il ​​filtro polarizzato, stai cercando di liberarti del bagliore", dice Menon. "Ma la maggior parte dei polarizzatori eliminerà dal 60 al 70 percento della luce, lo puoi vedere con i tuoi occhi".

Tuttavia, con il nuovo polarizzatore di Menon, gran parte della luce che normalmente viene riflessa viene invece convertita allo stato polarizzato desiderato, afferma. I ricercatori di U sono stati in grado di attraversare circa il 74 percento della luce, sebbene il loro obiettivo sia quello di permettere alla luce di passare tutta la luce.

I display LCD su dispositivi come smartphone e tablet hanno due polarizzatori che in definitiva eliminano gran parte della luce quando si lavora con il display a cristalli liquidi. "Se si aumenta l'efficienza energetica, si tratta di un enorme aumento della durata della batteria del display, oppure è possibile rendere più luminoso il display", afferma Menon.

Il team di Menon ha convalidato il loro concetto usando un polarizzatore che è solo 20 di 20 micrometri e testato con la sola luce a infrarossi. Ma hanno in programma di aumentare le dimensioni del filtro, usarlo con la luce visibile e trovare un modo per renderlo più economico da produrre. Menon afferma che le prime applicazioni commercializzabili di questa tecnologia potrebbero essere disponibili tra cinque e dieci anni. La tecnologia potrebbe anche essere un vantaggio per i fotografi che desiderano far emergere più dettagli nelle loro immagini mentre si scatta in situazioni di scarsa illuminazione e per gli scienziati che utilizzano microscopi e telescopi per visualizzare fenomeni oscuri.




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