Diffraktiiviset taustavalot alentavat mobiilinäyttöjen tehonkulutusta
Tekniikan lisensiaatti Jyrki Kimmel osoittaa väitöskirjassaan, että älypuhelimien energiatehokkuutta voi parantaa uusia taustavaloratkaisuja hyödyntämällä.Kannettavissa elektronisissa pienlaitteissa kuten matkapuhelimissa käytetään usein nestekidenäyttöjä. Nestekidenäyttöjen varsinainen näyttöpaneeli ja siihen liittyvä taustavaloyksikkö suunnitellaan kokonaisuudeksi, jossa pyritään tuottamaan värillistä mediasisältöä valkoisista LED-valolähteistä matriisivärisuodattimien läpi.
–Vaikka useimmiten kuvan laatu on erinomainen on näin suunnitellun näyttölaitteen hyötysuhde kuitenkin varsin huono. Vain alle 10 prosenttia tuotetusta valoenergiasta pääsee näyttöpaneelin läpi. Varsinkin matkapuhelinkäytössä olisi suotavaa päästä näyttölaitteessa parempaan hyötysuhteeseen, toteaa tekniikan lisensiaatti Jyrki Kimmel.
Yksi tapa parantaa nestekidenäytön hyötysuhdetta on erottaa päävärit valonlähteissä ja valita näyttömatriisin läpi ohjattavat värikaistat niitä vastaavien näytön alipikselien mukaan. Tällöin voidaan teoriassa saada näyttölaitteesta hyötysuhteeltaan 4,5–6 -kertainen tavanomaiseen nestekidenäyttöön verrattuna.
Väitöskirjassaan Kimmel esittelee kehittämänsä diffraktiivisen taustavaloratkaisun, jossa hilamatriisin avulla jaetaan punainen, vihreä ja sininen pääväri kukin omiin alipikselikaistoihinsa ja ohjataan valo näyttömatriisissa vastaavien alipikselien läpi. Väitöskirjassa esitellään myös ratkaisu, jonka avulla tulevaisuudessa voi valmistaa taustavalon integroituna näyttöpaneelin alimpaan lasisubstraattiin.
Vaikka nykyiset näyttökomponenttien valmistajat eivät kehitetyn kaltaisia ratkaisuja vielä ole soveltaneet tuotannossa, väitöskirja esittää tulevaisuuden mahdollisuuksia parantaa älypuhelimien energiatehokkuutta uusia taustavaloratkaisuja hyödyntämällä.*
Väitöstilaisuus lauantaina 16.6.
Tekniikan lisensiaatti Jyrki Kimmelin elektroniikan alaan kuuluva väitöskirja Studies on Diffractive Mobile Display Backlights (”Tutkimuksia mobiilinäyttöjen diffraktiivisista taustavaloista”) tarkastetaan Tampereen teknillisen yliopiston (TTY) tieto- ja sähkötekniikan tiedekunnassa lauantaina 16.6.2012 kello 12 Tietotalon auditoriossa TB109 (Korkeakoulunkatu 1, Tampere). Vastaväittäjänä toimii professori Ian Underwood (University of Edinburgh). Tilaisuutta valvoo professori Jukka Vanhala TTY:n elektroniikan laitokselta.
Tamperelainen Jyrki Kimmel (51) työskentelee erikoistutkijana Nokia Research Centerissä Tampereella.
Lisätietoja: Jyrki Kimmel, puh. 050 48 35 484, jyrki.kimmel@nokia.com
Väitöskirjaan voi tutustua osoitteessa http://URN.fi/URN:ISBN:978-952-15-2854-5