ارتقای کارایی LCD به کمک شبکه نانوسیمی

جایگزینی یکی از قطبش‌دهنده‌های خطی در یک LCD با یک قطبش‌دهنده شبکه‌ای نانوسیمی(NWGP) به محققانی از دانشگاه فلوریدای مرکزی کمک کرده‌است تا صفحات نمایش نازک‌تر و کم‌مصرف‌تری را تولید کنند. این گروه امیدوار است تا از طریق همکاری با یک سازنده LCD به نام چی ‌می اپتوالکترونیک، در آینده‌ای نزدیک، به تولید ابزارهای آزمایشی‌ اقدام کند.

جایگزینی یکی از
قطبش‌دهنده‌های خطی در یک LCD با یک قطبش‌دهنده شبکه‌ای نانوسیمی(NWGP) به محققانی
از دانشگاه فلوریدای مرکزی کمک کرده‌است تا صفحات نمایش نازک‌تر و کم‌مصرف‌تری را
تولید کنند. این گروه امیدوار است تا از طریق همکاری با یک سازنده LCD به نام چی
‌می اپتوالکترونیک، در آینده‌ای نزدیک، به تولید ابزارهای آزمایشی‌ اقدام کند.
یکی از محققان کالج اپتیک و فوتونیکِ کالیفرنیا به ‌نام ژیبینگ جی، درباره این کشف
گفت:«ما برای نخستین بار، به‌منظور تعویض قطبش‌دهنده خطی پایینی در یک LCD، از یک
NWGP استفاده کرده‌ایم. ما دریافتیم که این کار، به ساخت LCDهای روشن‌تر، نازک‌تر و
ارزان‌تر منجر می‌گردد؛ در حالی که زوایای دید این LCDها با زوایای دید ابزارهای
متداول برابر است.»
 

در یک LCD معمولی، سلول کریستال مایع در بین دو صفحه قطبش‌دهنده خطی که ضخامت هر
کدام از آنها ۲۰۰ نانومتر است، قرار می‌گیرد. همچنین یک قطبش‌دهنده بازتابنده نیز
در بین صفحه قطبش‌دهنده خطی پایینی و واحد نور پشتی(backlight) قرار دارد. اشکال
چنین طراحی‌ای این است که دو صفحه قطبش‌دهنده خطی جاذب، مانع از رسیدن بخشی از نور
پشتی به بیننده می‌شوند. هم‌اکنون این گروه فلوریدایی، قطبش‌دهنده بازتابنده و قطبش‌دهنده
خطی صفحه‌ای پایینی را با یک NWGP جایگزین کرده‌اند. با ادغام وظایف دو قطبش‌دهنده
مذکور در یک جزءِ بازسازی نور پشتی، کارایی LCD ارتقا یافته، و ضخامتش کاهش می‌یابد.

جی افزود:«در حالی که NWGP همراه با قطبش‌دهنده خطی صفحه‌ای بالایی عمل می‌کند تا
دستیابی به یک نسبت کنتراست بالا تضمین شود، NWGP می‌تواند به‌عنوان یک قطبش‌دهنده
بازتابنده برای بازسازی نور پشتی نیز عمل کند. این بدان معناست که چنین صفحه نمایشی
می‌تواند نازک‌تر و ارزان‌تر باشد؛ زیرا یک صفحه قطبش‌دهنده خطی، برداشته شده‌است.»

در این طراحی، NWGP(که ضخامتش ۲۰۰ نانومتر است)، از یک ساختار شبکه‌ای با گامی در
حدود ۱۰۰ نانومتر ساخته شده‌است. این ابزار، نور پشتی مرئی فرودی‌ای را بازمی‌تابد
که موازی‌ با شبکه سیمی فلزی است؛ در حالی که نور عمود بر این شبکه نانوسیمی عبور
می‌کند. این بدان معناست که می‌توان نور پشتی بازتابیده‌شده را بازسازی کرده و به
این شکل، روشنایی صفحه نمایش را ارتقا داد.
گام بعدی این گروه، یافتن کاربردهای LCD جدید، همانند صفحات نمایش سه‌بعدی و LCDهای
عبوری ‌انعکاسی خوانای نور خورشید(sunlight readable transflective LCD) برای صفحات
نمایش قابل ‌حمل است.
نتایج این تحقیق در مجله Appl. Phys. Lett. به چاپ رسیده‌است.