Топовые OLED-дисплеи сегодня имеют около 500 пикселей на дюйм (PPI) и даже самые четкие VR-гарнитуры имеют менее 1000 PPI. Но при коммерциализации новой технологии вертикальных пикселей можно ожидать десятикратное увеличение четкости экранов. Инженеры Массачусетского технологического института изобрели вертикально размещенные микросветодиоды с высокой плотностью пикселей – 5000 PPI.
Экран LCD и OLED строит изображения с помощью пикселей, каждый из которых состоит из трех элементов: красного, синего и зеленого субпикселя. Человеческий глаз воспринимает суммарное свечение каждого субпикселя как единственный цвет. Например, когда одновременно светятся все три субпикселя – для человека это выглядит как белый цвет.
Для большей четкости изображения нужно иметь как можно меньшие пиксели. Но даже топовые экраны сегодня имеют недостаточно высокое количество пикселей на квадратный дюйм (PPI). Это особенно актуально для гаджетов виртуальной реальности, в которых экраны находятся в нескольких сантиметрах от глаз, что делает даже небольшие пиксели видимыми.
Проблема современных экранов состоит в том, что все пиксели находятся в одной плоскости. Поэтому при увеличении плотности пикселей приходится уменьшать размеры пикселя. Такое плоское расположение достигает своего теоретического предела плотности, поскольку меньшие пиксели способны излучать меньше света и появляются проблемы с яркостью и контрастом изображения.
Следующим шагом может стать технология вертикального размещения пикселей, разработанная командой MIT.Используя новый процесс изготовления ультратонких мембран, исследователи создали дисплей с красными, синими и зелеными пикселями в вертикальной стопке. Это может увеличить плотность пикселей на порядок (в 10 раз).
Команда под руководством инженера Дживан Кима использовала свою прошлую работу над двумерными мембранными материалами для изготовления мембран из красных, зеленых и синих субпикселей. Они отделили мембраны от жестких базовых слоев и уложили их друг на друга, создавая вертикальные полноцветные пиксели шириной всего 4 микрометра.
Эти стеки цветов являются первым шагом — команда показала, что, изменяя входное напряжение, они смогли создать несколько цветов в каждом пикселе стека. Однако нам все равно понадобится система управления 25 миллионами отдельных светодиодов. Разработка этой активной матрицы – это то, над чем группа Кима будет работать в будущем.
