Новости космоса и технологий. » Технологии » Ученые заимствуют технологию солнечных батарей для создания нового OLED-дисплея сверхвысокого разрешения

Ученые заимствуют технологию солнечных батарей для создания нового OLED-дисплея сверхвысокого разрешения

Опубликовал: Admin, 23-10-2020, 01:01, Технологии, 56, 0

Ученые заимствуют технологию солнечных батарей для создания нового OLED-дисплея сверхвысокого разрешения

Расширяя существующие конструкции электродов ультратонких солнечных панелей, исследователи из Стэнфорда и их сотрудники в Корее разработали новую архитектуру органических светодиодных дисплеев OLED, которые могут использоваться для телевизоров, смартфонов и устройств виртуальной или дополненной реальности с разрешением до до 10000 пикселей на дюйм (PPI). (Для сравнения, разрешения новых смартфонов составляют от 400 до 500 пикселей на дюйм.)

Такие дисплеи с высокой плотностью пикселей смогут предоставлять потрясающие изображения с реалистичными деталями, что будет даже более важно для дисплеев гарнитур, предназначенных для размещения всего в сантиметрах от наших лиц.

Прогресс основан на исследовании, проведенном специалистом по материалам Стэнфордского университета Марком Бронгерсма в сотрудничестве с Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT). Первоначально Бронгерсма выбрал этот путь исследований, потому что он хотел создать ультратонкую конструкцию солнечных панелей.

«Мы воспользовались тем фактом, что в наномасштабе свет может обтекать такие объекты, как вода», - сказал Бронгерсма, профессор материаловедения и инженерии и старший автор статьи от 22 октября. Наука документ, подробно описывающий это исследование. «Область наноразмерной фотоники продолжает преподносить новые сюрпризы, и теперь мы начинаем воздействовать на реальные технологии. Наши конструкции действительно хорошо работали для Солнечных элементов И теперь у нас есть шанс повлиять на дисплеи следующего поколения».

В дополнение к рекордной плотности пикселей новые «метафотонные» OLED-дисплеи также будут более яркими и иметь лучшую точность цветопередачи, чем существующие версии, а также их будет гораздо проще и экономичнее производить.

Скрытые камни

В основе OLED лежат органические светоизлучающие материалы. Они зажаты между электродами с высокой отражающей способностью и полупрозрачными электродами, которые позволяют вводить ток в устройство. Когда электричество проходит через OLED, излучатели излучают красный, зеленый или синий свет . Каждый пиксель на OLED-дисплее состоит из более мелких субпикселей, которые воспроизводят эти основные цвета. Когда разрешение достаточно высокое, пиксели воспринимаются человеческим глазом как один цвет. OLED - это привлекательная технология, потому что они тонкие, легкие и гибкие, а также дают более яркие и красочные изображения, чем другие виды дисплеев.

Это исследование призвано предложить альтернативу двум типам OLED-дисплеев, которые в настоящее время коммерчески доступны. Один тип, называемый красно-зелено-синим OLED, имеет отдельные подпиксели, каждый из которых содержит только один цвет излучателя. Эти OLED-светодиоды изготавливаются путем распыления каждого слоя материалов через мелкую металлическую сетку для управления составом каждого пикселя. Однако их можно производить только в небольших масштабах, как те, что используются для смартфонов.

В более крупных устройствах, таких как телевизоры, используются белые OLED-дисплеи. Каждый из этих субпикселей содержит стек всех трех эмиттеров, а затем полагается на фильтры для определения окончательного цвета субпикселя, который проще изготовить. Поскольку фильтры уменьшают общий световой поток, белые OLED-дисплеи более энергоемкие и склонны к тому, что изображения выгорают на экране.

OLED-дисплеи были в голове у Вон-Джэ Джу, ученого из SAIT, когда он посетил Стэнфорд с 2016 по 2018 год. В это время Джу слушал презентацию аспиранта Стэнфорда Маджида Эсфандьярпура о технологии ультратонких солнечных элементов, в которой он разрабатывал Лаборатория Бронгерсмы и поняла, что у нее есть приложения помимо возобновляемых источников энергии.

«Все темы исследований профессора Бронгерсмы были очень глубокими с академической точки зрения и были для меня, как для инженера и исследователя Samsung Electronics, скрытыми жемчужинами», - сказал Джу, ведущий автор научной статьи.

После презентации Джу обратился к Эсфандьярпуру со своей идеей, которая привела к сотрудничеству между исследователями из Стэнфорда, SAI и Университета Ханьян в Корее.

«Было очень интересно увидеть, что проблема, о которой мы уже думали в другом контексте, может иметь такое важное влияние на OLED-дисплеи», - сказал Эсфандьярпур.

Фундаментальный фундамент

Ключевым нововведением как солнечной панели, так и нового OLED является базовый слой из отражающего металла с наноразмерными (меньше микроскопических) гофрами, называемый оптической метаповерхностью. Метаповерхность может управлять отражающими свойствами света и, таким образом, позволять различным цветам резонировать в пикселях. Эти резонансы являются ключом к облегчению эффективного вывода света из OLED.

«Это похоже на то, как Музыкальные инструменты Используют акустические резонансы для создания красивых и легко слышимых тонов», - сказал Бронгерсма, проводивший это исследование в рамках Лаборатории новейших материалов Geballe в Стэнфорде.

Например, красные излучатели имеют более длинную длину волны света, чем синие излучатели, что в обычных RGB-OLED-светодиодах преобразуется в субпиксели разной высоты. Чтобы создать в целом плоский экран, материалы, осаждаемые над излучателями, должны укладываться неодинаковой толщины. Напротив, в предлагаемых органических светодиодах гофры базового слоя позволяют каждому пикселю иметь одинаковую высоту, что упрощает процесс как для крупномасштабного, так и для микромасштабного производства.

В лабораторных испытаниях исследователи успешно создали миниатюрные пиксели, подтверждающие концепцию. По сравнению с белыми OLED-дисплеями с цветовой фильтрацией (которые используются в OLED-телевизорах) эти пиксели обладали более высокой чистотой цвета и двукратным увеличением эффективности люминесценции - мерой того, насколько яркий экран по сравнению с тем, сколько энергии он потребляет. Они также позволяют использовать сверхвысокий пиксель плотность 10000 пикселей на дюйм.

Samsung выполняет следующие шаги по интеграции этой работы в полноразмерный дисплей, и Бронгерсма с нетерпением ожидает результатов, надеясь быть одним из первых, кто увидит мета-OLED дисплей В бою.


Источник


У данной публикации еще нет комментариев. Хотите начать обсуждение?

Написать комментарий
Имя:*
E-Mail:
Введите код: *
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив


Поиск по сайту
Полезные ссылки
Оцените работу сайта

TEHNONEWS

Новости космоса технологий нанотехнологий физики и химии