OLED i nanoskala: forskare minskar storleken på OLED-pixlar till bara 300 nm

I dagsläget är de minsta pixlarna i en kommersiellt tillgänglig display cirka 5 x 5 mikrometer. Det kan tyckas vara en ganska liten skala, men om vi integrerar sådana skärmar i VR eller glasögon för förstärkt verklighetkan vissa personer fortfarande uppleva den fruktade skärmdörrseffekten (SDE). Mindre pixlar skulle kunna hjälpa i det här fallet, men hur små är de egentligen? Visst borde 300 x 300 nanometer räcka för att bli av med SDE? VR-headset med så här små pixlar kan snart vara tillgängliga, eftersom ett forskarlag vid Julius-Maximilians-Universität Würzburg i Tyskland redan har lyckats krympa OLED pixelstorlek till endast 300 nanometer². En sådan liten skala skulle resultera i 1080p-skärmar som bara mäter 1 x 1 millimeter, så framtida VR/AR-glasögon skulle kunna ha skärmar med miljarder pixlar.

De tyska forskarna publicerade sina resultat i tidskriften Science Advances, där de konstaterar att pixeln på 300 nm² avger orange ljus och är lika ljusstark som en konventionell OLED på 5 nm². Att helt enkelt krympa den ljusemitterande dioden skulle dock inte ge tillförlitlig effektivitet. Forskarna behövde implementera en guldkuboidantenn som mätte 300 x 300 x 50 nm och var också tvungna att se till att de elektriska fältströmmarna inte tvingar guldatomerna att förgrena sig ut i det optiskt aktiva materialet och så småningom kortsluta hela pixelstrukturen. För detta ändamål har forskarna konstruerat ett isoleringsskikt ovanpå antennen, vilket lämnar en cirkulär öppning med en diameter på 200 nm i mitten av antennen.

Pixlarna har bara testats i två veckor utan problem. Detta är bara en liten bråkdel av livslängden för vanliga OLEDs som kan hålla i 8 till 13 år. Dessutom är färgomfånget fortfarande begränsat eftersom den enda färg som återges är orange. Teamet kommer att arbeta för att utöka färgomfånget så att det täcker hela RGB-spektrumet. Ökad effektivitet är också en prioritet, eftersom den nuvarande nivån ligger på låga 1%.

Det ser ut som om de tyska forskarna fortfarande har ett stort arbete framför sig och skärmar med så små pixlar kan vara åtminstone några år bort. Projektorer kan också dra nytta av denna teknik och i slutet av detta årtionde kan vi eventuellt få se praktiskt taget osynliga displayer med ultrahög upplösning integrerade i glasögon och till och med kontaktlinser.