科学家垂直堆叠子像素带来更清晰的microLED显示器

2023-02-04 05:28:36 来源：cnBeta

(资料图)

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。

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。

关键词： 2019科技之光麻省理工学院 2019未来科学大奖