Naukowcy ułożyli subpiksele w celu uzyskania ostrzejszych wyświetlaczy MicroLED

Piksele mikro-LED, w których subpiksele są ułożone pionowo, mogą być upakowane bardziej gęsto niż ich konwencjonalne odpowiedniki.

Pionowo ułożone MicroLED (MIT)
Pionowo ułożone MicroLED (MIT) | fot. Younghee Lee

Ostrość obrazów na ekranie MicroLED jest ograniczona przez to, jak ciasno upakowane są piksele tworzące wyświetlacz. Naukowcy z MIT przyjęli unikalne podejście do upakowania ich znacznie ciaśniej, poprzez pionowe układanie komponentów pikseli. Na zwykłym telewizorze OLED (lub ekranie komputera) każdy piksel składa się z trzech subpikseli OLED — jednego czerwonego, jednego zielonego i jednego niebieskiego — które są ułożone obok siebie. Oświetlając te maleńkie diody OLED w różnych kombinacjach, piksele są w stanie wytworzyć szeroką gamę kolorów.

Zobacz też: Sztuczna synapsa protonowa działa milion razy szybciej niż ludzka

W niektórych nowszych telewizorach mikro-diody służą jako subpiksele zamiast diod OLED. Uważa się, że takie telewizory z MicroLED łączą wspaniałe kolory i głęboką czerń ekranów OLED z jasnością ekranów LCD.

Piksele mikro-LED nie mogą być upakowane tak gęsto jak piksele OLED. Chociaż może to nie mieć większego znaczenia na ekranie telewizora, niższa rozdzielczość może być zauważalna w urządzeniach takich jak zestawy słuchawkowe VR.

Gdyby każdy piksel mikro-LED miał szerokość tylko jednego subpiksela (zamiast trzech), możliwe byłoby zmieszczenie trzy razy większej liczby pikseli na określonej powierzchni ekranu, znacznie poprawiając rozdzielczość obrazu. Zespół MIT właśnie to zrobił, tworząc piksele, w których mikro-diody LED są ułożone pionowo, a nie poprzecznie.

Zespół naukowców kierowany przez Jeehwan Kim opracował technikę, która rozpoczyna się od ułożenia ultracienkich czerwonych, zielonych i niebieskich membran LED jedna na drugiej, tworząc układ przypominający ciasto. To „ciasto” jest następnie drobno krojone we wzór siatki, dzieląc je na wiele pojedynczych pikseli – każdy ma zaledwie 4 mikrony szerokości.

W testach laboratoryjnych, zmieniając napięcie przyłożone do każdej mikro-diody LED w jednym takim pikselu, naukowcy byli w stanie wytworzyć tęczę kolorów, co jest możliwe w przypadku piksela OLED. Można by się jednak zastanawiać, czy niebieska mikro-dioda na górze stosu nie zawsze będzie najbardziej widoczna, a czerwona mikro-dioda na dole zawsze będzie najmniej widoczna?

Kolor (energia) światła emitowanego przez diodę LED zależy od pasma wzbronionego diody LED – niebieskie diody LED mają najszersze pasmo wzbronione (stąd niebieskie światło ma najwyższą energię), a czerwone diody LED mają najmniejszą (najniższą energię). Materiał nie zaabsorbuje światła (fotonów) o energii mniejszej niż pasmo wzbronione, więc czerwone i zielone światło przeniknie przez warstwę niebieskiej diody niepochłonięte, dlatego układamy te warstwy pionowo w kolejności R (dół), G (środek), B (góra).

wyjaśnia współautor badania Jiho Shin

Naukowcy pracują obecnie nad metodami jednoczesnego kontrolowania milionów pikseli mikro-LED, tak jak byłoby to wymagane w urządzeniach takich jak gogle VR, telewizory czy ekrany komputerów.

Artykuł na temat badań został niedawno opublikowany w czasopiśmie Nature.

➔ Obserwuj nas w Google News, aby być na bieżąco!

źródło: MIT | New Atlas