Naukowcy nauczyli się układać subpiksele RGB w stosy – dostali ekran mikro-LED o rozdzielczości 5000 ppi

Redaktor NetMaster
Redaktor NetMaster
3 min. czytania

Tradycyjnie czerwone, zielone i niebieskie subpiksele są wytwarzane obok siebie i łączone w tak zwane triady RGB. Razem reprezentują jeden piksel kolorowego obrazu na ekranie, który może przybrać dowolny kolor z dostępnego widma. Międzynarodowa grupa naukowców opracowała technologię produkcji wyświetlaczy mikro-LED, w której wszystkie trzy subpiksele są ułożone pionowo jeden na drugim, co radykalnie zwiększa rozdzielczość ekranu i jakość obrazu.

Wyniki prac opublikowano w czasopiśmie Nature. Badanie przeprowadzili naukowcy z Massachusetts Institute of Technology, a także pracownicy European Institute of Technology Georgia, Sejong University oraz kilku uniwersytetów w Stanach Zjednoczonych, Francji i Korei.

Wcześniej grupa naukowców z MIT opracowała metody wytwarzania czystych, ultracienkich, wysokowydajnych membran półprzewodnikowych w celu stworzenia mniejszej, cieńszej, bardziej elastycznej i bardziej funkcjonalnej elektroniki. W praktyce mówimy o tworzeniu materiałów dwuwymiarowych lub atomowo cienkich. W szczególności grupa opracowała metodę wzrostu i złuszczania idealnego dwuwymiarowego materiału monokrystalicznego z płytek krzemowych i innych powierzchni. Podejście to nazwano 2D Material Layer Transfer – 2DLT.

W bieżącym badaniu naukowcy zastosowali to samo podejście do wyhodowania ultracienkich czerwonych, zielonych i niebieskich membran LED. Następnie oddzielili całe membrany LED od płytek bazowych i ułożyli je razem, aby stworzyć warstwę czerwonych, zielonych i niebieskich membran. Następnie wielowarstwową strukturę pocięto na maleńkie pojedyncze pionowe piksele, z których każdy miał zaledwie 4 mikrony szerokości.

Z piksela o tej szerokości można stworzyć pełnokolorowy wyświetlacz LED o gęstości 5000 dpi. Gdyby wszystkie kolorowe subpiksele były umieszczone obok siebie, a nie pionowo jeden nad drugim, gęstość natychmiast by się zmniejszyła. Eksperyment pokazał, że jeśli do czerwonej membrany doprowadzimy więcej prądu, a mniej do niebieskiej, to w efekcie stos pikseli będzie świecił na różowo – mamy do czynienia z mieszaniem kolorów, jak to ma miejsce w wyświetlaczach z poziomym rozmieszczeniem subpikseli.

„To najmniejszy piksel mikro-LED i największa gęstość pikseli zgłoszona w czasopismach” – powiedział główny autor badania. „Pokazaliśmy, że pionowa pikselizacja jest sposobem na uzyskanie wyświetlaczy o wyższej rozdzielczości na mniejszej powierzchni”.

Należy dodać, że poszczególni producenci mikrowyświetlaczy mogą masowo produkować wyświetlacze o wyższych rozdzielczościach, np. 12 000 ppi. Jednocześnie badanie odnosi się do wyświetlaczy micro-LED, a dla nich słupek 5000 ppi nie został jeszcze przez nikogo przebity. Konieczne jest również uwzględnienie złożoności wyrównania subpikseli podczas montażu pełnokolorowych wyświetlaczy mikro-LED. Czerwone, zielone i niebieskie tablice LED do nich są wykonywane oddzielnie i łączone na końcowym etapie produkcji. Najmniejsza niedokładność w wyrównaniu wysyła produkt do małżeństwa. Zaproponowana technologia pionowego wyrównania w tym przypadku jest prostsza iz większą dokładnością.

W kolejnym etapie prac naukowcy nauczą się tworzyć macierze pikseli z pionowo ułożonych subpikseli. Do tej pory stworzyli i przetestowali tylko jeden piksel, a dotarcie do wyświetlacza zajmie trochę czasu.

Udostępnij ten artykuł
Dodaj komentarz