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Los investigadores de la Universidad de Florida Central podrían triplicar la resolución que las pantallas LCD pueden generar, prácticamente de la noche a la mañana. El avance fue posible gracias a una superficie novedosa que permite que los subpíxeles individuales muestren cualquiera de los tres colores primarios.

Créditos de la imagen Alexander Antropov.

Los televisores y cualquier otro tipo de pantalla han recorrido un largo camino desde sus humildes comienzos. Pero si hay algo que los consumidores siempre adularán, tiene que ser una pantalla más grande, mejor y más nítida. Los dos primeros generalmente son solo una cuestión de cuánto dinero está buscando gastar, mientras que el último tiene un límite máximo hasta ahora.

Una imagen para gobernarlos a todos

Piense en las pantallas como un ojo compuesto inverso. Construyen la imagen completa apilando muchos píxeles de imágenes diminutas, y alterando el color de cada píxel, modifica la imagen final. A su vez, cada píxel se construye apilando tres subpíxeles de imágenes más pequeños uno encima del otro. Pero los subpíxeles están bloqueados en un solo color, ya sea rojo, verde o azul, los tres colores primarios en la televisión.

Una luz de fondo blanca brilla a través de los subpíxeles y un obturador los enciende o apaga para crear el color final de los píxeles. Por ejemplo, si el píxel tiene que ser azul, el obturador LCD bloqueará los subpíxeles verde y rojo. Si tiene que ser morado, solo cubrirá el subpíxel verde, y así sucesivamente. Finalmente, la intensidad de la luz de fondo determina el brillo general de la pantalla y qué tan claro u oscuro será el color final.

Simulación de cómo una pantalla LCD representa una W infame de Wikipedia en negro sobre un fondo blanco. Sin suavizado.
Créditos de la imagen Michael Geary.

Hasta aquí todo bien. La pantalla LCD se ha probado en nuestros teléfonos inteligentes, pantallas de computadora, televisores y más. Pero debido a su dependencia de los subpíxeles, existe un límite en la resolución que puede transmitir sobre una superficie determinada. Entonces, la forma de obtener una mejor resolución hasta ahora era hacer la pantalla más grande, haciéndola más costosa y menos portátil.

Para abordar la limitación, un equipo del Centro de Tecnología de Nanociencia de la Universidad de Florida Central hizo lo contrario e hizo que los subpíxeles fueran más pequeños al convertirlos en píxeles. Los investigadores demostraron que mediante el uso de una superficie de nanoestructura en relieve y una superficie de aluminio reflectante, pueden crear subpíxeles que pueden cambiar de color según sea necesario. Entonces, en lugar de tener un subpíxel verde, uno rojo y uno azul para formar un píxel, cada subpíxel de la pantalla plasmónica a todo color puede producir toda la gama de colores que la pantalla es capaz de mostrar.

Menos es más

Vaya, ¿verdad? En teoría, dado que cada 1/3 de un píxel ahora puede funcionar como un píxel por derecho propio, la tecnología del equipo puede admitir tres veces la resolución de una pantalla LCD tradicional de dimensiones similares. Además, cada uno de estos pequeños píxeles estará encendido a menos que tengan que volverse negros, lo que significa que las pantallas serán mucho más brillantes que las pantallas LCD tradicionales.

Pantalla LCD tradicional que muestra una línea diagonal blanca sobre un fondo negro. Líneas 1 y 3 sin antialiasing. Líneas 2 y 4 con antialiasing para que la línea sea más suave, menos bloqueada.
Créditos de imagen Devon Fyson / Wikimedia.

Sin embargo, una desventaja es que la pantalla es un poco limitada en lo que respecta a la velocidad de fotogramas. Los tiempos de ciclo de las pantallas son algo invariantes al voltaje y en el rango de 70 ms, lo que equivale a 14 Hz. Si bien esto no es lento, simplemente no está a la altura de las frecuencias de actualización que ofrecen las pantallas LCD tradicionales, y no se acerca a lo que pueden producir las pantallas LCD de gama alta. Entonces, si bien funcionará bien en su teléfono y para otras aplicaciones donde la velocidad de fotogramas no es realmente un problema, si desea jugar un juego de computadora de ritmo rápido, simplemente no será suficiente.

Pero la tecnología aún está en pañales y, como señala el equipo, ya es mucho más rápida que otras tecnologías de cambio de color. Con suerte, estos problemas iniciales probablemente se abordarán a tiempo. Si es así, podría significar un gran avance en la resolución de la imagen y, como tal, en la calidad y la fidelidad. Primero, sin embargo, el equipo planea demostrar que las pantallas son compatibles con el hardware actual ampliando su prototipo.

Le permite aprovechar todas las décadas preexistentes de tecnología LCD. No tenemos que cambiar toda la ingeniería que se utilizó para hacer eso, dijo Daniel Franklin, coautor del artículo.

El artículo Activamente abordado pantalla plasmónica a todo color de un solo píxel se ha publicado en la revista Nature .

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