Німецькі науковці з Вюрцбурзького університету імені Юліуса-Максіміліана повідомили про створення найменшого у світі світловипромінюючого пікселя. Цей прорив відкриває широкі перспективи для розробки ультракомпактних дисплеїв, смартокулярів і носимих пристроїв нового покоління.
Про це розповідає ProIT
Технологічний прорив у мініатюризації дисплеїв
Раніше розвиток компактних смартокулярів та VR-гарнітур стримували значні розміри оптичних елементів і складності у зменшенні пікселів до розмірів, співставних із довжиною хвилі світла. Дослідники, очолювані професорами Єнсом Пфлаумом та Бертом Хехтом, використали оптичні антени для створення мікроскопічного пікселя, розміром всього 300 на 300 нанометрів, що є рекордно малим показником.
“За допомогою металевого контакту, що дозволяє інжектувати струм в органічний світлодіод, одночасно посилюючи та випромінюючи світло, що генерується, ми створили піксель помаранчевого кольору на площі всього 300 на 300 нанометрів. Цей піксель за яскравістю такий самий, як і звичайний OLED-піксель розміром 5 на 5 мікрометрів”, — зазначає Берт Хехт.
Завдяки такому досягненню, дисплей із роздільною здатністю 1920 x 1080 пікселів може розміщуватися на площі лише 1 мм². Це відкриває можливості інтеграції мініатюрних дисплеїв у дужки смартокулярів, звідки світло проєктуватиметься на лінзи окулярів.
Інновації в структурі OLED та перспективи розвитку
OLED-технологія базується на кількох тонких органічних шарах, розміщених між двома електродами. Коли через ці шари проходить струм, органічні молекули в активному шарі випромінюють світло. Особливістю OLED є те, що кожен піксель самостійно генерує світло, що дає змогу отримати глибокий чорний колір, яскраві відтінки та ефективно управляти споживанням енергії у пристроях доповненої та віртуальної реальності.
Однак головною проблемою зменшення розміру пікселів до нанорівня був нерівномірний розподіл струму. Дослідники розв’язали цю задачу, створивши спеціальний ізоляційний шар над оптичною антеною з отвором діаметром 200 нанометрів у центрі. Така конструкція ефективно блокує струми з країв і кутів, забезпечуючи надійну роботу світлодіода навіть у надмініатюрному форматі.
У майбутньому команда планує підвищити ефективність пікселів, яка зараз становить близько 1%, а також розширити колірне охоплення до повного RGB-спектра. Це дозволить впроваджувати дану технологію у виробництво нових поколінь мініатюрних дисплеїв для AR- і VR-пристроїв.
Результати дослідження опубліковані у журналі Science Advances.
