| 0 |
|
Дослідники з Університету Юліуса-Максиміліана у Вюрцбургу (JMU) здійснили великий прорив на шляху до створення яскравих, ультрамалих дисплеїв. Використовуючи оптичні антени, вони розробили найменший піксель, що випромінює світло, з усіх коли-небудь створених. Робота, очолювана професорами Йенсом Пфлаумом (Jens Pflaum) і Бертом Гехтом (Bert Hecht), була детально описана в журналі Science Advances (“Individually addressable nanoscale OLEDs” by Cheng Zhang, Björn Ewald, Leo Siebigs, Luca Steinbrecher, Maximilian Rödel, Thomas Fleischmann, Monika Emmerling, Jens Pflaum and Bert Hecht, 22 October 2025, Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.adz8579).
"За допомогою металевого контакту, який дозволяє вводити струм в органічний світлодіод (OLED), одночасно посилюючи та випромінюючи згенероване світло, ми створили піксель для помаранчевого світла на площі всього 300 на 300 нм. Цей піксель такий же яскравий, як звичайний OLED-піксель із нормальними розмірами 5 на 5 мкм", — каже Берт Гехт, описуючи ключовий висновок дослідження.
Це означає, що дисплей або проєктор із роздільною здатністю 1920x1080 пікселів легко поміститься на площі лише одного квадратного міліметра. Це, наприклад, уможливлює інтеграцію дисплея в дужки окулярів, звідки згенероване світло проєктуватиметься на лінзи.
OLED складається з кількох ультратонких органічних шарів, вбудованих між двома електродами. Коли через цей пакет тече струм, електрони та дірки рекомбінують і електрично збуджують органічні молекули в активному шарі, які потім вивільняють цю енергію у формі квантів світла. Оскільки кожен піксель світиться сам по собі, підсвічування не потрібне, що забезпечує особливо глибокий чорний колір, насичені кольори та ефективне управління енергією для портативних пристроїв у сфері доповненої та віртуальної реальності (AR та VR).
Ключовою проблемою, з якою зіткнулися дослідники при подальшій мініатюризації своїх пікселів, був нерівномірний розподіл струмів у таких малих вимірах: "Як і у випадку з громовідводом, просте зменшення розмірів встановленої концепції OLED призведе до того, що струми випромінюватимуться в основному з кутів антени", — пояснює фізичну основу Єнс Пфлаум. Ця антена, виготовлена із золота, мала б форму кубоїда з довжиною ребер 300х300х50 нм.
"Утворені електричні поля генерували б настільки сильні сили, що атоми золота ставали б рухливими та поступово вростали б в оптично активний матеріал", — продовжує Єнс Пфлаум. Ці ультратонкі структури, також відомі як "філаменти", продовжували б рости, доки піксель не був би зруйнований коротким замиканням.
Розроблена у Вюрцбурзі структура містить нещодавно впроваджений, спеціально виготовлений ізоляційний шар поверх оптичної антени, який залишає лише круговий отвір діаметром 200 нм у центрі антени. Таке розташування блокує струми, які вводилися б з країв та кутів, — таким чином уможливлюючи надійну, довготривалу роботу нано-світлодіода. За таких умов філаменти більше не можуть утворюватися. "Навіть перші нанопікселі були стабільними протягом двох тижнів у звичайних умовах навколишнього середовища", — каже Берт Гехт, описуючи результат.
На наступних етапах фізики прагнуть додатково підвищити ефективність (з поточного рівня в один відсоток) та розширити колірну гаму до спектрального діапазону RGB. Тоді практично ніщо не стоятиме на заваді новій генерації мініатюрних дисплеїв "зроблених у Вюрцбургу". Завдяки цій технології дисплеї та проєктори в майбутньому можуть стати настільки маленькими, що їх можна буде інтегрувати майже непомітно в пристрої, які носяться на тілі, — від оправ для окулярів до контактних лінз.
Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI
| 0 |
|
