Công nghệ sản xuất màn hình LCD ba chiều

“Module 3D” kích thước 2x2 inch sẽ là sản phẩm đầu tiên của Công ty Leia.

Những tiến bộ gần đây về khả năng kiểm soát ánh sáng ở cấp nano mở ra các khả năng mới cho công nghệ màn hình.

Trong một cảnh quay nổi tiếng trong bộ phim Chiến tranh giữa các vì sao (Star Wars), công chúa Leia đã gửi một tin nhắn video ba chiều trong không trung cầu xin sự giúp đỡ của Obi-Wan Kenobi. Trong tương lai gần, điện thoại thông minh và các thiết bị di động khác sẽ có khả năng hiển thị một cái gì đó tương tự như vậy, theo David Fattal.

Công ty của Fattal, được đặt tên là Leia, sẽ trình diễn một nguyên mẫu màn hình 3D mới vào tháng này tại Đại hội Thế giới di động ở Barcelona. Cuối năm nay, Công ty có kế hoạch tung ra một mô-đun màn hình nhỏ có khả năng tạo ra các hình ảnh và video 3D đủ màu sắc, có thể nhìn thấy mà không cần kính, từ 64 điểm nhìn khác nhau.

Chìa khóa công nghệ của Công ty Leia là một sáng chế của Fattal trong đó tận dụng lợi thế của những tiến bộ trong khả năng kiểm soát ánh sáng ở cấp nano. Ông lần đầu tiên tiết lộ khái niệm mà Leia gọi là “đèn nền đa hiển thị” được xuất bản trên tạp chí Nature hai năm trước đây. Vào thời điểm đó, Fattal là một nhà nghiên cứu tại phòng thí nghiệm Hewlett-Packard và công trình nghiên cứu của ông áp dụng cho các liên kết quang học, cho phép các máy tính trao đổi thông tin được mã hóa bằng ánh sáng. Tuy nhiên, ông nhận ra rằng ý tưởng này cũng có thể được sử dụng để hiển thị hình ảnh ba chiều và ông rời Hewlett-Packard để theo đuổi ý tưởng đó.

Các liên kết quang dựa trên các cấu trúc có kích thước nano gọi là cách tử nhiễu xạ (diffraction grating), làm cho các tia ánh sáng va vào chúng đi theo các hướng chính xác tùy thuộc vào góc mà chúng đến. Điều này làm cho Fattal thấy rằng thay vì sử dụng các cách tử để gửi ánh sáng qua một sợi cáp để truyền dữ liệu, ông có thể tạo ra chúng để gửi ánh sáng theo các hướng quy định trong không gian và điều này có thể là cơ sở của màn hình 3D.

Leia đã cải tiến thiết kế ban đầu của Fattal để cải thiện chất lượng hình ảnh và cũng đã phát triển một phương pháp tiếp cận làm cho màn hình tinh thể lỏng (LCD) thông thường hiển thị hình ảnh ba chiều. Điều này rất ấn tượng bởi vì nó có nghĩa là công nghệ này đã sẵn sàng để thương mại hóa, Gordon Wetzstein, giáo sư kỹ thuật điện tại Đại học Stanford, người nghiên cứu các công nghệ màn hình thế hệ tiếp theo, nói.

Các màn hình LCD tiêu chuẩn có một cấu phần được gọi là đèn nền, được làm từ hai hợp phần là nguồn ánh sáng và “ống dẫn ánh sáng” đính kèm được làm bằng chất dẻo. Các hướng của ống dẫn ánh sáng hướng ánh sáng về phía các điểm ảnh của màn hình; các hình ảnh xuất hiện trên màn hình khi màn hình LCD chặn có chọn lọc các lượng ánh sáng khác nhau tại mỗi điểm ảnh.

Leia cơ bản thay thế ống dẫn ánh sáng tiêu chuẩn bằng một ống dẫn ánh sáng phức tạp hơn nhiều có các cách tử kích thước nano. Ống dẫn ánh sáng mới có khả năng kiểm soát nhiều hơn hướng ánh sáng truyền đi trước khi nó chạm tới mảng điểm ảnh. Thay vì chỉ đơn giản là dẫn tất cả ánh sáng theo một cách thống nhất, như trong màn hình thông thường, nó có thể dẫn một tia ánh sáng vào một điểm ảnh duy nhất trên màn hình. Leia thiết lập màn hình LCD để gửi 64 hình ảnh khác nhau, mỗi hình ảnh được tạo ra bởi 1/64 các điểm ảnh có sẵn và trộn những hình ảnh này với nhau theo một cách làm cho não của người xem cảm nhận được hình ảnh ba chiều liền mạch. Quá trình này đã làm giảm độ phân giải, có thể là một thách thức khi áp dụng với màn hình lớn hơn, nhưng các thiết bị di động ngày nay có độ phân giải cao đến mức người xem sẽ không nhận thấy điều đó, Wetzstein nói.

Công ty dự kiến kế hoạch tung ra một mô-đun màn hình nhỏ ở thị trường châu Á và tìm kiếm các đối tác có thể bắt đầu phát triển các ứng dụng và nội dung mới.

Câu hỏi lớn nhất đối với tất cả các màn hình 3D, đặc biệt là sau sự thất bại của các làn sóng ti vi 3D gần đây, là cái gì sẽ thuyết phục mọi người chi tiền của họ để mua chúng. Chơi game di động có vẻ như là một cơ hội rõ ràng.

Leia đã xây dựng một nguồn lực trực tuyến mà các nhà phát triển có thể sử dụng để chuyển đổi đồ họa và phim hoạt hình 3D hiện có thành nội dung tương thích với đèn nền của nó. Một người phát triển nội dung có thể nhập một đồ họa hoặc phim hoạt hình 3D đã được sử dụng trên Web hay trong một trò chơi và công cụ của Leia tự động phá vỡ nó thành 64 hình ảnh cần thiết để tạo ra một hình ba chiều.

Video ảnh 3 chiều giống như của công chúa Leia vẫn chưa thể trở thành hiện thực. Trong khi hình ảnh của cô xuất hiện hữu hình từ mọi phía, công nghệ của Fattal làm cho có thể xem ảnh ba chiều trong phạm vi cung 60^o và thậm chí là cần 64 máy quay phim được định vị chính xác. Tại Đại hội Thế giới di động, Fattal có kế hoạch trình diễn chat video thời gian thực sẽ cần một mạng máy quy phim cồng kềnh. Ông cho rằng cuối cùng thiết lập này có thể được sắp xếp hợp lý bởi một thiết bị chuyên dụng, chẳng hạn như một tập hợp các máy quay phim được sắp xếp ở phía sau một chiếc TV sẽ ghi lại hình ảnh của một người nhìn vào màn hình và gửi chúng qua mạng Internet đến màn hình khác nơi họ sẽ tạo nên một hình ảnh ba chiều. “Đó là một cái gì đó hoàn toàn có thể làm được trong một tương lai không quá xa”, ông nói.

Theo Vista.gov.vn