জার্মান বিশ্ববিদ্যালয় বিশ্বের ক্ষুদ্রতম OLED পিক্সেল তৈরি করেছে

জার্মানির জুলিয়াস-ম্যাক্সিমিলিয়ান্স-ইউনিভার্সিটি উরজবার্গ (জেএমইউ)-এর পদার্থবিদরা সফলভাবে বিশ্বের ক্ষুদ্রতম OLED আলো-নিঃসরণকারী পিক্সেল তৈরি করেছেন, যা মাইক্রো-ডিসপ্লে অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহার করা যেতে পারে। প্রাসঙ্গিক গবেষণা ফলাফলগুলি 'সায়েন্স অ্যাডভান্সেস' নামক একাডেমিক জার্নালে প্রকাশিত হয়েছে।

স্মার্ট চশমা এবং অদৃশ্য ডিসপ্লে ডিভাইসের মতো পরিধানযোগ্য ডিসপ্লে প্রযুক্তিগুলি ভবিষ্যতের গুরুত্বপূর্ণ উন্নয়ন হিসাবে বিবেচিত হয়। তবে, অপটিক্যাল সীমাবদ্ধতা এবং আলোকসজ্জা দক্ষতার কারণে, মাইক্রো-ডিসপ্লে প্রযুক্তির উত্পাদন শিল্পে সর্বদা একটি চ্যালেঞ্জ ছিল। প্রচলিত অপটিক্যাল নীতিগুলি নির্দেশ করে যে যখন পিক্সেলের আকার আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সাথে তুলনীয় মাত্রায় হ্রাস করা হয়, তখন আলোকসজ্জা দক্ষতা উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পাবে, যা ডিসপ্লের উজ্জ্বলতা বজায় রাখা কঠিন করে তোলে।

এটি সমাধান করার জন্য, উরজবার্গ বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষণা দল উদ্ভাবনীভাবে একটি "অপটিক্যাল অ্যান্টেনা" কাঠামো তৈরি করেছে এবং কারেন্ট ইনজেকশন এবং আলো বিবর্ধন উভয় কাজ সম্পাদনের জন্য একটি বিশেষ ধাতব যোগাযোগের স্তর ব্যবহার করেছে। এটি তাদের মাত্র 300 x 300 ন্যানোমিটার এলাকার মধ্যে কমলা আলো নির্গতকারী পিক্সেল তৈরি করতে সক্ষম করেছে, যা 5 x 5 মাইক্রোমিটার পরিমাপের প্রচলিত OLED পিক্সেলের উজ্জ্বলতার সাথে তুলনীয়। এর মানে হল যে 1920 x 1080 রেজোলিউশনের একটি ডিসপ্লে তাত্ত্বিকভাবে মাত্র এক বর্গ মিলিমিটার এলাকায় সংকুচিত করা যেতে পারে।

গবেষণা দল উল্লেখ করেছে যে এই সাফল্যের মূল চাবিকাঠি হল কাঠামোগত নকশার একটি অগ্রগতি। OLED-গুলি দুটি ইলেকট্রোডের মধ্যে স্যান্ডউইচ করা একাধিক স্তরের জৈব পাতলা ফিল্ম দ্বারা গঠিত। যখন কারেন্ট তাদের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়, তখন ইলেকট্রন এবং হোলগুলি পুনরায় মিলিত হয়, যা জৈব অণুগুলিকে আলো নির্গত করতে উদ্দীপিত করে। যেহেতু প্রতিটি পিক্সেল স্ব-আলোকিত, ব্যাকলাইটের প্রয়োজনীয়তা দূর করে, তাই তারা উচ্চ বৈসাদৃশ্য, প্রাণবন্ত রঙ এবং উচ্চ শক্তি দক্ষতা অর্জন করে, যা এগুলি এআর এবং ভিআর ডিভাইসের জন্য আদর্শ করে তোলে।

তবে, ঐতিহ্যবাহী OLED-গুলি ক্ষুদ্রাকৃতির প্রক্রিয়াকরণের সময় অসম কারেন্ট বিতরণে ভোগে। যদি কাঠামোটি সরাসরি হ্রাস করা হয়, তবে কারেন্ট পিক্সেলের কোণগুলিতে ঘনীভূত হবে, যা কেবল অসম আলো নির্গমনের দিকে পরিচালিত করে না, বরং শক্তিশালী বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের কারণে সোনার পরমাণুগুলির স্থানান্তরের কারণ হতে পারে, যা একটি ফিলামেন্ট কাঠামো তৈরি করে এবং শর্ট সার্কিটের কারণ হয়, যা শেষ পর্যন্ত পিক্সেলটিকে ধ্বংস করে দেয়।

এই সমস্যাটি সমাধান করার জন্য, গবেষণা দল অপটিক্যাল অ্যান্টেনার উপরে একটি বিশেষ ইনসুলেটিং স্তর যুক্ত করেছে, যার কেন্দ্রে প্রায় 200 ন্যানোমিটার ব্যাসের একটি বৃত্তাকার ছিদ্র রেখে, যা কার্যকরভাবে প্রান্ত থেকে কারেন্ট প্রবেশ করা থেকে বাধা দেয়। এই নকশাটি পিক্সেলের স্থিতিশীলতা উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করেছে, যা এটিকে প্রাকৃতিক পরিবেশে দুই সপ্তাহের বেশি সময় ধরে স্থিতিশীলভাবে কাজ করতে সক্ষম করে।

গবেষণা দল জানিয়েছে যে এই ন্যানো-ওএলইডি পিক্সেলের বর্তমান আলোকসজ্জা দক্ষতা প্রায় 1%। দলটি এর পরে এই দক্ষতা আরও উন্নত করার দিকে এবং সম্পূর্ণ লাল, সবুজ এবং নীল রঙের পরিসর অন্তর্ভুক্ত করার জন্য আলোকসজ্জা পরিসর প্রসারিত করার দিকে মনোনিবেশ করবে। যদি গবেষণা সফলভাবে সম্পন্ন হয়, তবে ভবিষ্যতে একটি সম্পূর্ণ ফুল-কালার ডিসপ্লে সহ একটি মাইক্রো-ডিসপ্লে সিস্টেম তৈরি করা সম্ভব হবে বলে আশা করা হচ্ছে।