По словам Джея Гуо, адьюнкт-профессора факультета электроинженерии и компьютерной науки Мичиганского университета, обычные жидкокристаллические дисплеи малопроизводительны и очень трудоемки в производстве. Только пять процентов подсветки достигает глаз пользователя.

ЖК-мониторы содержат два слоя поляризаторов, лист цветного светофильтра и два слоя электродного стекла в дополнение к жидкокристаллическому слою. Химические красители красного, зеленого и синего компонентов пикселя должны формировать изображение на различных участках экрана разномоментно.

Гуо и его коллеги Тинг Ксу, И-Гуи Ву и Ксянганг Луо сообщили о создании нового типа цветных фильтров, сделанных из металлических листов наноразмерной толщины с высокоточным расположением сеток. Сообщается, что сетки, нарезанные на блоки металл-диэлектрик-металл, действуют в качестве резонаторов, улавливая и пропуская свет определенной длины волны.
По словам Гуо, красный свет испускается из щелей, расположенных на расстоянии 360 нанометров друг от друга, зеленые – на расстоянии 270 нанометров, синие – примерно на 225 нанометров. Различно расположенные сетки улавливают разные длины световых волн и резонансно передают его через стеки.

«Просто изменив пространство между щелями, мы смогли создать различные цвета. При помощи наноструктурирования мы можем обратить в белый любой другой цвет», - сообщил Гуо.

Новые дисплеи содержат меньше слоев, поэтому их проще производить. Новые цветофильтры содержат только три слоя: два металлических листа с диэлектриком (материалом, который не проводит электричество) между ними по типу сэндвича. Красные, зеленые и голубые компоненты пикселей можно производить одновременно, выключая массивы щелей в стеке, сообщают ученые.

По мнению Гуо и его коллег, нанорезонаторы действуют как поляризатор, устраняя необходимость дополнительных поляризационных слоев. Это не только увеличит эффективность подсветки дисплея, но и позволит повторно использовать свет, который иначе был бы потерян.

Ученые выяснили, что можно производить строго определенный цвет, задействуя ограниченное количество щелей, что имеет большой потенциал для спектральной визуализации и дисплеев со сверхвысокой разрешающей способностью.

Пиксели в нанорезонаторных дисплеях в десять раз меньше, чем у обычных компьютерных экранов, и примерно в восемь раз меньше пикселей iPhone 4, размер которых составляет примерно 78 микрон, сообщает Гуо. Такая плотность пикселей может пригодиться в проекционных, гибких и сверхкомпактных дисплеях.

Чтобы показать технологию в действии, ученые Мичиганского университета использовали ее для создания самого маленького цветного логотипа размером 12х8 микрон, что равно примерно 1/6 части человеческого волоса. (На рисунке буква "М" кажется немного расплывчатой, потому что изображение было увеличено в тысячи раз).