Hihetetlen technológiai ugrás: elfér egy Full HD kijelző egy gombostű fején

A németországi Julius-Maximilians-Universität Würzburg fizikusai a világ eddigi legkisebb OLED-pixelét hozták létre. A munkát Jens Pflaum és Bert Hecht professzor vezette.

A kutatók egy speciálisan kialakított optikai antennával működő, fémből készült érintkezőt építettek az organikus fénykibocsátó diódába. Ennek segítségével egy mindössze 300×300 nanométeres – azaz a milliméter egymilliomod részének nagyságrendjébe eső – pixelt állítottak elő, amely fényerejében megegyezik egy hagyományos, 5×5 mikrométeres OLED-pixel teljesítményével.

Ez azt jelenti, hogy egy teljes HD felbontású (1920×1080 képpontos) kijelző elférne egyetlen négyzetmilliméteres felületen.

Ilyen méretek mellett a megjelenítő akár közvetlenül a szemüveg szárába is beépíthető lenne, a fényt pedig a lencsére lehetne vetíteni.

Az OLED-technológia előnye, hogy minden pixel saját fényt bocsát ki, ezért nincs szükség külön háttérvilágításra. Ez mély feketéket, élénk színeket és energiatakarékos működést tesz lehetővé – különösen fontos szempont a kiterjesztett és virtuális valóságot használó eszközöknél.

A pixel méretének drasztikus csökkentése azonban komoly fizikai problémákat okoz. A kutatók szerint ilyen kicsi struktúráknál az elektromos áram elsősorban az éleken és a sarkokon koncentrálódik, ami extrém elektromos térerőt hoz létre. Ez aranyatomokból kialakuló, hajszálszerű vezetőszálakat – úgynevezett filamenteket – eredményezhet, amelyek végül rövidzárlatot és a pixel tönkremenetelét okozzák.

A würzburgi csapat ezt egy precízen kialakított szigetelőréteggel oldotta meg. Az optikai antenna fölött csak egy 200 nanométer átmérőjű kör alakú nyílást hagytak, így az áram nem tud a kritikus pontokon bejutni a szerkezetbe. A megoldás stabil működést biztosít: az első nanopixelek két héten át, normál környezeti feltételek mellett is megbízhatóan üzemeltek.

A kutatók következő célja a jelenleg körülbelül egy százalékos hatásfok javítása, valamint a teljes RGB színtartomány lefedése. Ha ez sikerül, az új technológia alapja lehet egy olyan, szinte láthatatlan kijelzőgenerációnak, amely valóban használhatóvá teheti az okosszemüvegeket – és hosszabb távon akár más viselhető eszközöket is.