科学家垂直堆叠子像素 带来更清晰的microLED显示器

2023年02月04日 04:26 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

MicroLED屏幕上图像的清晰度受限于组成显示屏的像素的密集程度。麻省理工学院的科学家们采取了一种独特的方法,通过垂直堆叠像素的组件,将它们组合得更加紧密。在普通的OLED电视(或电脑屏幕)上,每个像素实际上是由三个OLED子像素组成的--一个红色、一个绿色、一个蓝色--它们并排排列。通过对这些微小的OLED进行不同组合的照明,像素能够产生广泛的颜色。

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在一些较新的电视上,micro-LED作为子像素存在,这种MicrOLED电视据称结合了OLED屏幕的绚丽色彩和深邃的黑色以及LCD屏幕的亮度。

micro-LED像素不能像OLED像素那样密集地排列,虽然这在电视屏幕上可能没有什么影响,但在VR头显等设备中,较低的分辨率可能令人不适。

如果每个微型LED像素只有一个子像素宽(而不是三个),就有可能将三倍于此的像素挤进一定数量的屏幕空间,大大改善图像分辨率。麻省理工学院的团队已经做到了这一点,他们创造的像素中的微型LED是垂直堆叠的,而不是横向排列的。

在Jeehwan Kim副教授的领导下,科学家们开发了一种技术,首先将超薄的红色、绿色和蓝色LED膜一个一个地堆叠在一起,形成一个类似于慕斯蛋糕的排列。然后,这个"蛋糕"被精细地切成网格状,将其分割成许多独立的像素--每个像素只有4微米宽。

在实验室测试中,通过改变应用于一个这样的像素中的每个微型LED的电压,研究人员能够产生彩虹般的颜色,就像OLED像素所能产生的那样。然而,人们可能会问,难道堆栈顶部的蓝色微型LED不总是显示得最多,而底部的红色微型LED总是显示得最少?

"研究报告的共同作者Jiho Shin向我们解释说:"LED发出的光的颜色(能量)取决于LED的带隙--蓝色LED的带隙最宽(因此蓝光的能量最高),红色LED的带隙最小(能量最低)。"一种材料不会吸收能量小于带隙的光(光子),因此红光和绿光将穿透蓝色LED层而不被吸收,这就是为什么我们按照R(底部)、G(中部)、B(顶部)的顺序垂直堆叠这些层。"

科学家们现在正在研究同时控制数百万个微型LED像素的方法,就像VR头盔、电视或电脑屏幕等设备所需要的那样。

关于这项研究的一篇论文最近发表在《自然》杂志上。

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