Zespół badawczy z Kolonii i St Andrews opracował nowy sposób wyświetlania obrazu na ekranach OLED. Diody polarytonowe osadzone między metalicznymi zwierciadłami zapewniają znacznie bardziej nasycone kolory.
Technologia pozwala zdobywać nowe szczyty… w rozrywce
Nowe osiągnięcia w dziedzinach łączności, ekranów, AI i VR owocują coraz bardziej wyrafinowanymi źródłami rozrywki. Szybsze tworzenie nowych gier dzięki sztucznej inteligencji, szybkie serwisy streamingowe, usługi chmurowe, coraz bardziej realistyczny gaming VR i zaawansowane ekrany… Nic, tylko korzystać. Zwłaszcza w kwestii tych ostatnich, gdy wydaje się że obraz nie może być już piękniejszy i bardziej szczegółowy — pojawiają się wynalazcy, którzy prezentują coś jeszcze bardziej odlotowego.
Dokładnie tego typu odkryciem pochwalił się zespół z Uniwersytetu w Kolonii (Niemcy) i Uniwersytetu St Andrews (Szkocja) – twierdzą oni że możliwe jest zbudowanie jeszcze wydajniejszych ekranów OLED. W swoim najnowszym badaniu naukowcy współpracowali, aby zmierzyć się z problemem znalezienia sposobu na poprawę jaskrawości kolorów bez obniżania sprawności elektrycznej.
OLED składa się z cienkiej warstwy półprzewodnika na bazie węgla, która emituje światło, gdy elektryczność jest doprowadzana przez sąsiednie elektrody. Diody OLED działają podobnie do konwencjonalnych diod LED, ale zamiast warstw półprzewodników typu n i p wykorzystują cząsteczki organiczne do wytwarzania elektronów. Składają się z sześciu warstw: ochronnego szkła lub tworzywa sztucznego, katody, anody i dwóch warstw cząsteczek organicznych — emisyjnej oraz przewodzącej.
To właśnie te dwie warstwy organiczne sprawiają problem w postaci szerokiego spektrum emisji, co ogranicza zakres dostępnych kolorów i nasycenie. Stosując filtry lub rezonatory optyczne można sztucznie zawęzić widmo emisji, ale jednocześnie zmniejsza to efektywność energetyczną.
Obraz nowych OLED jeszcze żywszy, jeszcze jaskrawszy, jeszcze…
Z tym problemem naukowcy zmierzyli się stosując silne sprzężenie światła i materii.
Kiedy fotony (światło) i ekscytony (materia) wykazują wystarczająco duże oddziaływanie ze sobą, mogą się silnie łączyć, tworząc tak zwane polarytony ekscytonów. Zasadę można porównać do energii przenoszonej między dwoma sprzężonymi wahadłami, z wyjątkiem tego, że zarówno światło, jak i materia łączą się ze sobą i nieustannie wymieniają energię.
Zespół badawczy
Co to oznacza w praktyce? Nowe diody polatyronowe POLED, czyli OLED osadzone między cienkimi zwierciadłami wykonanymi z materiału metalicznego, znacząco poprawiają nasycenie i jasność kolorów. Aby uniknąć wynikającej z tego obniżonej sprawności elektrycznej, naukowcy dodali oddzielną cienką warstwę molekuł silnie pochłaniających światło, takich jak te stosowane w organicznych ogniwach słonecznych. Odkryli, że dodatkowa warstwa wzmocniła efekt silnego sprzężenia światła z materią bez znaczącego obniżenia wydajności cząsteczek emitujących światło w OLED.
Mamy więc do czynienia, z możliwym kolejnym przełomem w dziedzinie tworzenia fotorealistycznych ekranów. Naukowcy pracują obecnie nad zwiększeniem efektywności energetycznej rozwiązania i poprawą jasności. Po rozwiązaniu tych problemów liczą na to, że nie tylko możliwe będzie zbudowanie nowej generacji ekranów OLED, ale także lepszych laserów i komputerów kwantowych.
Więcej o skomplikowanych badaniach można dowiedzieć się z oficjalnego artykułu naukowego zespołu.
