Ledit pinoon tarkasti

MIT:n insinöörit ovat kehittäneet uuden tavan tehdä terävämpiä, virheettömiä näyttöjä. Sen sijaan, että olisivat korvanneet eriväriset vierekkäiset vaakatasoiset valodiodit, tiimi on keksinyt tavan pinota valodiodeja päällekkäin pystysuoraan, monivärisiä pikselipisteitä tavoitellen.

Nykyiset orgaaniset OLEDit ovat johtava digitaalinen näyttötekniikka, mutta ne voivat heikentyä ajan myötä, mikä johtaa pysyviin palamisvaikutelmiin näytöissä. Teknologia on myös saavuttamassa rajansa diodien kutistumiselle, mikä rajoittaa niiden terävyyttä ja resoluutiota.

Seuraavan sukupolven näyttöteknologiaa ajatellen MIT:n tutkijat ovat kehittelemässä epäorgaanisia mikroledejä (µLED). Ne ovat sadasosa tavanomaisten ledien koosta ja ovat valmistettu epäorgaanisista yksikiteisistä puolijohtavista materiaaleista. Mikroledit voisivat toimia paremmin, vaatia vähemmän energiaa ja kestää kauemmin kuin OLEDit.

Mutta mikroledien valmistus vaatii äärimmäistä tarkkuutta ja varsinkin kun niitä pinotaan päällekkäin. Tiimi on keksinyt tavan valmistaa uudenlaisia mikroledien pystysuuntaisia rakenteita, jotka eivät vaadi tarkkaa pikselikohtaista kohdistusta.

Tutkijat kasvattivat ensin ultraohuita punaisten, vihreiden ja sinisten ledien kalvoja. Sitten he kuorivat ledikalvot irti pohjakiekoistaan ja pinosivat ne yhteen, jolloin muodostui punaisista, vihreistä ja sinisistä kalvoista koostuva kerroskakku. He veistivät kakun sitten pieniksi, pystysuoriksi pikseleiksi, joista jokainen oli 4 mikronia leveä.

"Perinteisissä näytöissä jokainen R-, G- ja B-pikselit on järjestetty sivusuunnassa, mikä rajoittaa kunkin pikselin luomisen pienuutta", tutkija Jiho Shin huomauttaa. "Koska pinoamme kaikki kolme pikseliä pystysuoraan, voisimme teoriassa pienentää pikselialuetta kolmanneksella."

Esittelynä ryhmä valmisti pystysuoran LED-pikselin ja osoitti, että muuttamalla kunkin pikselin punaiseen, vihreään ja siniseen kalvoon kohdistettua jännitettä he pystyivät tuottamaan erilaisia värejä yhdessä pikselissä.

Tiimi aikoo parantaa pystysuuntaisten pikselien toimintaa. Toistaiseksi he ovat osoittaneet, että he voivat stimuloida yksittäistä rakennetta tuottamaan täyden värispektrin. Jatkossa he pyrkivät luomaan useita pystysuuntaisia mikroledien pikseleitä.

"Tarvitset järjestelmän ohjaamaan 25 miljoonaa lediä erikseen", Shin sanoo. "Tässä olemme osoittaneet sen vain osittain. Aktiivinen matriisitoiminta on jotain, jota meidän on kehitettävä edelleen."

Aiheesta aiemmin:

Sinistä valoa perovskiittiledeistä