科學家垂直堆疊子像素帶來更清晰的microLED顯示器
MicroLED屏幕上圖像的清晰度受限於組成顯示屏的像素的密集程度。麻省理工學院的科學家們採取了一種獨特的方法,通過垂直堆疊像素的組件,將它們組合得更加緊密。在普通的OLED電視(或電腦屏幕)上,每個像素實際上是由三個OLED子像素組成的–一個紅色、一個綠色、一個藍色–它們並排排列。通過對這些微小的OLED進行不同組合的照明,像素能夠產生廣泛的顏色。
在一些較新的電視上,micro-LED作為子像素存在,這種Micr OLED電視據稱結合了OLED屏幕的絢麗色彩和深邃的黑色以及LCD屏幕的亮度。
micro-LED像素不能像OLED像素那樣密集地排列,雖然這在電視屏幕上可能沒有什麼影響,但在VR頭顯等設備中,較低的分辨率可能令人不適。
如果每個微型LED像素只有一個子像素寬(而不是三個),就有可能將三倍於此的像素擠進一定數量的屏幕空間,大大改善圖像分辨率。麻省理工學院的團隊已經做到了這一點,他們創造的像素中的微型LED是垂直堆疊的,而不是橫向排列的。
在Jeehwan Kim副教授的領導下,科學家們開發了一種技術,首先將超薄的紅色、綠色和藍色LED膜一個一個地堆疊在一起,形成一個類似於慕斯蛋糕的排列。然後,這個”蛋糕”被精細地切成網格狀,將其分割成許多獨立的像素–每個像素只有4微米寬。
在實驗室測試中,通過改變應用於一個這樣的像素中的每個微型LED的電壓,研究人員能夠產生彩虹般的顏色,就像OLED像素所能產生的那樣。然而,人們可能會問,難道堆棧頂部的藍色微型LED不總是顯示得最多,而底部的紅色微型LED總是顯示得最少?
“研究報告的共同作者Jiho Shin向我們解釋說:”LED發出的光的顏色(能量)取決於LED的帶隙–藍色LED的帶隙最寬(因此藍光的能量最高),紅色LED的帶隙最小(能量最低)。”一種材料不會吸收能量小於帶隙的光(光子),因此紅光和綠光將穿透藍色LED層而不被吸收,這就是為什麼我們按照R(底部)、G(中部)、B(頂部)的順序垂直堆疊這些層。”
科學家們現在正在研究同時控制數百萬個微型LED像素的方法,就像VR頭盔、電視或電腦屏幕等設備所需要的那樣。
關於這項研究的一篇論文最近發表在《自然》雜誌上。