Piccoli specchi per i pixel: una nuova tecnologia per i monitor?

Un team di lavoro di Microsoft Research ha pubblicato alcune informazioni, riprese anche da Technology Review, relative a quella che potrebbe diventare una nuova tecnologia di realizzazione per monitor, basata sull'impiego di una coppia di microscopici specchi per la realizzazione di ciascun pixel.

Il principale vantaggio di questa tecnologia, che cercheremo di dettagliare poco oltre, è la possibilità di raggiungere un tempo di risposta particolarmente ridotto, nell'ordine dei 1,5 millisecondi tra la completa accensione del pixel ed il suo completo spegnimento.

Michael Sinclair, a capo del progetto, spiega il principio alla base di questa tecnologia: ciascun pixel che va a comporre lo schermo è costruito impiegando due piccoli specchi che, a seconda della situazione, possono ostacolare completamente il passaggio della luce oppure direzionarla verso gli occhi dell'utilizzatore. Lo specchio principale è un disco spesso 100 nanometri e con un diametro di 100 micron e un piccolo forellino nel centro. Vi è contrapposto un secondo specchio delle dimensioni del forellino e posizionato esattamente di fronte a quest'ultimo. Alle spalle dello specchio più piccolo sono posizionate le fonti luminose, che secondo quanto si apprende sono tre LED (rosso, verde e blu) per ciascuna coppia di specchi.

Quando il pixel è "spento", la luce emessa dai led viene riflessa dallo specchio principale e non raggiunge gli occhi dell'utilizzatore, facendo così risultare il pixel di colore nero. Cosa succede invece quando il pixel viene acceso, ovvero viene applicata una tensione ad un'opportuna coppia di elettrodi? Lo specchio principale si incurva assumendo la forma di un paraboloide, dove lo specchio più piccolo va ad occuparne il fuoco. In questo modo, grazie alle proprietà ottiche del paraboloide, la luce emessa "rimbalza" dallo specchio più grande a quello più piccolo e, tramite quest'ultimo, viene indirizzata verso il forellino, andando così a raggiungere gli occhi dell'utilizzatore. La combinazione della luce emessa da ciascuno dei tre LED darà luogo alle varie sfumature di colore. Questi pixel vengono chiamati "telescopici", poiché il gioco di riflessioni assomiglia a quanto accade all'interno di un telescopio per osservazioni astronomiche.

La produzione di un pannello composto da questo particolare tipo di pixel dovrebbe inoltre essere piuttosto semplice e relativamente economica: secondo quanto si apprende il gruppo di ricerca guidato da Sinclair sarebbe riuscito a realizzare il pixel in un modo molto simile ai procedimenti adottati per la produzione di chip di silicio. La struttura del pixel, inoltre, non risulta particolarmente complessa, a tutto vantaggio, ancora una volta, della fase produttiva.

Sinclair riferisce inoltre che schermi costruiti con questa tecnologia restituiscono una maggiore quantità di luce rispetto, ad esempio, a tradizionali pannelli LCD. In questi ultimi il fascio luminoso deve infatti attraversare un pannello polarizzato, lo strato dove si trovano i cristalli liquidi e i filtri cromatici: ne risulta che solamente il 5%-10% della luce emessa raggiunge gli occhi dell'utilizzatore. Il nuovo pixel, secondo quanto dichiarato, sarebbe in grado di restituire fino al 36% della radiazione luminosa. In questo modo sarebbe inoltre possibile costruire schermi meno dispendiosi dal punto di vista energetico, dal momento che per ottenere un determinato grado di luminosità è necessaria una minore intensità luminosa alla fonte.