Nowa technologia pozwoli produkować ekrany OLED o wielokrotnie wyższej rozdzielczości. Znajdą zastosowanie m.in. w smartfonach i goglach VR

Naukowcy z Uniwersytetu Stanforda opracowali nową metodę produkcji wyświetlaczy OLED, bazującą na technologii wykorzystywanej w wytwarzaniu ultracienkich paneli fotowoltaicznych. Nowa technologia umożliwi konstruowanie ekranów o wielokrotnie wyższym zagęszczeniu pikseli niż w najnowszych smartfonach klasy premium i ma sprawdzić się m.in. w produkcji gogli wirtualnej i rozszerzonej rzeczywistości.

– Wykorzystaliśmy fakt, że w nanoskali światło może przepływać wokół obiektów takich jak woda – tłumaczy Mark Brongersma, profesor materiałoznawstwa na Uniwersytecie Stanforda. – Dziedzina fotoniki w nanoskali wciąż przynosi nowe niespodzianki, a teraz zaczynamy wpływać na rzeczywiste technologie. Nasze projekty sprawdzały się dobrze w przypadku ogniw słonecznych, a teraz mamy szansę wpłynąć na wyświetlacze nowej generacji.

Za powstaniem metafotonicznych paneli OLED stoją badania przeprowadzone przez Marka Brongersmę z Uniwersytetu Stanforda we współpracy z ekspertami z Samsung Advanced Institute of Technology. Pierwotny projekt badawczy zakładał opracowanie ultracienkich paneli fotowoltaicznych, ale po zapoznaniu się z pierwszymi efektami pracy naukowców podjęto decyzję o wykorzystaniu nowego materiału do stworzenia wyświetlaczy organicznych nowej generacji.

Po wyposażeniu ultracienkiej powłoki fotowoltaicznej w elektrody udało się stworzyć ekran zdolny do pracy przy rozdzielczości rzędu 10 tys. pikseli na cal (PPI). Dla porównania najnowsze telefony z górnej półki cenowej pracują przy rozdzielczości w granicach od 400 do 500 PPI.

– Działanie naszych diod jest podobne do sposobu, w jaki instrumenty muzyczne wykorzystują rezonanse akustyczne do wytwarzania pięknych i łatwo słyszalnych dźwięków – tłumaczy prof. Brongersma.

Klasyczny panel OLED wykorzystuje diody organiczne umiejscowione pomiędzy silnie odblaskową oraz półprzezroczystą elektrodą, które odpowiadają za przepływ prądu oraz aktywację poszczególnych pikseli wyświetlacza. Tym, co wyróżnia nową technologię od innych metod produkcji paneli organicznych, jest materiał wykorzystany w roli powłoki odblaskowej. Naukowcy stworzyli tzw. metapowierzchnię, czyli warstwę metalu z marszczeniami w nanoskali, którą można manipulować w kontrolowany sposób, aby uzyskiwać odbicie generujące żądaną barwę.

Ze względu na duże zagęszczenie pikseli zespół badawczy liczy na to, że jego technologia może posłużyć do produkcji wyświetlaczy dla nowej generacji gogli rozszerzonej i wirtualnej rzeczywistości. Zastosowanie paneli tego typu w urządzeniach pracujących w niewielkiej odległości od gałki ocznej pozwoli uzyskać bardziej przejrzysty obraz pozbawiony efektu tzw. screen-door, czyli uwidaczniania się przerw pomiędzy poszczególnymi pikselami.

Projekt jest dopiero w fazie rozwojowej, ale naukowcy odpowiedzialni za to odkrycie planują skonstruować w pełni funkcjonalny, wielkoskalowy wyświetlacz tego typu we współpracy z inżynierami Samsunga.

– O zastosowaniu naszego odkrycia myśleliśmy już w kontekście paneli słonecznych, ale teraz może mieć ono bardzo ważny wpływ także na wyświetlacze OLED – przekonuje Majid Esfandyarpour, absolwent Uniwersytetu Stanforda.

Według analityków z firmy Allied Market Research wartość globalnego rynku paneli OLED w 2019 roku wyniosła 32,46 mld dol. Przewiduje się, że do 2027 roku wzrośnie do 203,07 mld dol. przy średniorocznym tempie wzrostu na poziomie 21,7 proc.