Группа исследователей из Чжэцзянского университета в Ханчжоу (Китай) разработала пиксели размером с вирус, которые стали основой для создания самых маленьких в мире светодиодных дисплеев. Эти технологии были разработаны в сотрудничестве с учеными из Кембриджского университета. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.
![]()
Фото из открытых источников
Новые светодиоды, которые по размерам меньшие песчинки, открывают новые возможности в производстве дисплеев для мобильных телефонов. Увеличение количества пикселей на ограниченной площади позволяет повысить разрешение и качество изображения. Современные технологии, использующие микросветодиоды на основе полупроводников II-V группы, сталкиваются с рядом трудностей, связанных с высокой стоимостью и неэффективностью при уменьшении размеров.
Чтобы преодолеть эти проблемы, команда под руководством Баодан Чжао использовала перовскит — экономичный и перспективный материал, который исследуется для применения в солнечных панелях. Исследователи создали светодиоды шириной всего 90 нанометров (нано-PeLED). В отличие от традиционных светодиодов, которые быстро теряют яркость, новые устройства на основе перовскита демонстрируют стабильную яркость.
Перовскит отличается кристаллической структурой, позволяющей эффективно поглощать и излучать свет. Его превосходные проводящие свойства позволяют быстро преобразовывать электричество в свет, что идеально для светодиодов. Кроме того, перовскит можно настраивать, изменяя его состав и цвет.
Исследователи также отметили, что процесс миниатюризации светодиодов на основе перовскита не приводит к увеличению стоимости или снижению эффективности. В результате они достигли плотности пикселей 127 000 на дюйм, что значительно превышает показатели существующих технологий.
По словам Чжао, результаты экспериментов подтверждают, что даже при очень малых размерах перовскитовые светодиоды могут сохранять высокую эффективность. Эти новые пиксели могут применяться в дисплеях с высоким разрешением в устройствах дополненной и виртуальной реальности, а также в смартфонах и носимых гаджетах следующего поколения.
Тем не менее, у технологии есть ограничения. В настоящее время перовскитовые светодиоды могут излучать только один цвет, и теперь перед исследователями стоит задача разработать полноцветные версии. Также остается открытым вопрос о долговечности этих светодиодов в реальных условиях эксплуатации.
Это открытие заставляет задуматься о пределе разрешения, воспринимаемом человеческим глазом. Повышение разрешения выше 576 мегапикселей может не оправдать затрат, так как глаз не сможет различить дальнейшие улучшения.
