Wyświetlacz OLED o rozdzielczości 10 000 PPI. Posłuży do udoskonalenia wirtualnej rzeczywistości

W nowym wyświetlaczu OLED, którego autorami są specjaliści z Samsunga i Uniwersytetu Stanforda, upakowano niemal 10 000 pikseli na cal. Prace te mogą doprowadzić do powstania zaawansowanych wyświetlaczy do rzeczywistości wirtualnej i rzeczywistości rozszerzonej.

Wyświetlacz OLED składa się z warstw organicznych podzespołów, które emitują światło w reakcji na przepływ prądu. W komercyjnych dużych telewizorach OLED osiągana jest obecnie rozdzielczość 100-200 pikseli na cal (PPI), podczas gdy w wyświetlaczach telefonów udaje się osiągnąć 400-500 PPI.

Na skalę przemysłową produkuje się dwa rodzaje wyświetlaczy OLED. W urządzeniach przenośnych wykorzystywane są czerwone, zielone i niebieskie organiczne LED (OLED). Używana jest tutaj także metalowa powłoka, której grubość decyduje o wielkości diod, natomiast tendencja metalu do wybrzuszania się ogranicza wielkość wyświetlacza. W dużych wyświetlaczach OLED, stosowanych w telewizorach, mamy zaś białe diody i umieszczone nad nimi kolorowe filtry. W tym przypadku filtry ograniczają możliwość zmniejszania diod decydując w ten sposób o tym ile ich można rozmieścić, a zatem o rozdzielczości.

Nowy wyświetlacz ma całkowicie odmienną budowę. Użyto tam warstwy OLED emitującej białe światło. Jest ona zamknięta pomiędzy dwiema odbijającymi światło warstwami. Jedna z nich jest srebrna, druga zaś to „metapowierzchnia” założona z dużej liczby mikroskopijnych srebrnych pręcików. Odległości pomiędzy tymi pręcikami są mniejsze niż długość fali światła. Srebrne pręciki mają wysokość 80 nm, a ich szerokość wynosi 100 nm. Są one zorganizowane w klastry, z których każdy reprezentuje 1 piksel. szerokość takiego klastra wynosi 2,4 mikrometra, czyli na calu zmieści się ich około 10 000.

Każdy piksel metapowierzchni nowego wyświetlacza podzielony jest na cztery subpiksele o jednakowych rozmiarach. Światło pada na pręciki i się od nich odbija. A o tym, jaki kolor ma światło odbite od każdego z pręcików decyduje odległość pomiędzy pręcikami. Tam, gdzie pręciki są najgęściej upakowane uzyskamy kolor czerwony, zielony podchodzi od pręcików umiarkowanie upakowanych, a niebieski uzyskuje się tam, gdzie między pręcikami są największe odległości.

Światło wlelokrotnie odbija się pomiędzy warstwami, a w końcu z nich ucieka. Jak mówią badacze, dzięki takiej interakcji światła z materiałami wyświetlacza uzyskano też dwukrotnie większą jasność w porównaniu ze standardowymi OLED wykorzystującymi filtry oraz wyższą czystość kolorów. Inżynier Mark Brongersma ze Stanford University porównuje to do pudła rezonansowego instrumentów, które pozwala im na uzyskanie pięknego czystego dźwięku. To samo dzieje się tutaj ze światłem. Różne jego kolory rezonują z pikselami.

Główny autor badań, Won-Jae Joo z Samsung Advanced Institute of Technology mówi, że teoretyczny limit rozdzielczości takiego wyświetlacza to około 20 000 pikseli na cal. Problemem jest tutaj spadek jasności, do jakiego dochodzi, gdy pojedynczy piksel ma wymiary mniejsze niż mikrometr.

OLED wyświetlacz rozdzielczość