Пригответе се за нова ера на миниатюрни дисплеи. Учените са разработили най-малкия пиксел, правен някога – само 300 × 300 нанометра – и той е достатъчно ярък, за да съперничи на днешните стандартни пиксели. Работата на изследователи от университета във Вюрцбург, Германия, открива нови възможности за дисплеи във виртуални (VR) очила и интелигентни очила с добавена реалност (AR).
Повече за най-малкия пиксел
С 250 пъти по-малък от ширината на човешки косъм, новият пиксел може да се използва в екран с резолюция 1920 x 1080 (full HD), който се побира в квадратен милиметър – достатъчно малък, за да се пъхне в обектив и да постави информация във вашата зрителна линия, докато се разхождате по света.
Още: Това ли е краят на социалните мрежи?
Нанопикселът постига яркост, равна на тази в съвременните OLED (органични светодиодни) екрани, които са приблизително 16-17 пъти по-големи, което предполага, че не е нужно да жертвате яснотата за яркост при намаляване на размера.
Иновациите на екипа включват "сандвич" от два електрода, единият от които е направен от злато и функционира и като антена. Заедно те доставят електрически ток и помагат за усилване и насочване на излъчената светлина – която обикновено не може да излезе при такъв малък размер на пиксела.
„С помощта на метален контакт, който позволява инжектиране на ток в органичен светодиод, като едновременно с това усилва и излъчва генерираната светлина, ние създадохме пиксел за оранжева светлина върху площ с размери само 300 на 300 нанометра“, казва експерименталният физик Берт Хехт.
Още: Кой получава вашите "дигитални останки", когато умрете?
„Този пиксел е също толкова ярък, колкото конвенционален OLED пиксел с нормални размери 5 на 5 микрометра.“
Това, което ограничаваше предишните усилия за създаване на свръхмалки пиксели, е, че простото миниатюризиране на настоящия дизайн не работи. Острите ръбове на електродите причиняват смущения в електрическото поле, пречейки на светлинния дисплей и в крайна сметка убивайки пиксела. Тук, освен използването на долния електрод като антена – отчасти чрез смяна на материала със злато – краищата били покрити и с изолационен слой. Това принуждава тока да преминава през центъра на пиксела.
„Както при гръмоотвод, простото намаляване на размера на установената OLED концепция би довело до излъчване на токовете главно от ъглите на антената“, казва експерименталният физик Йенс Пфлаум.
„Получените електрически полета биха генерирали толкова силни сили, че подвижните златни атоми постепенно биха се превърнали в оптично активен материал.“
Какво трябва да се подобри
Все още има предизвикателства, които трябва да бъдат преодолени с технологията. Изследователите сега търсят начини да покрият пълния цветен спектър и да подобрят ефективността на пикселите, например. В момента тя излъчва само оранжева светлина, а ефективността е все още сравнително ниска в диапазона от 1 процент.
Пикселите обаче са многообещаващи: Те съответстват на яркостта на съществуващите OLED пиксели, стабилни са и сравнително лесни за производство, и са достатъчно отзивчиви, за да бъдат използвани в дисплеи на джаджи.
„Нашите резултати подчертават мащабируема стратегия за преодоляване на ключови електронни и оптични пречки на наномащабните оптоелектронни устройства“, пише екипът в своята статия.
Изследването е публикувано в Science Advances.
