Deutsche Universität entwickelt kleinstes OLED-Pixel der Welt

Physiker der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) in Deutschland haben erfolgreich das weltweit kleinste OLED-Licht emittierende Pixel entwickelt, das in Mikrodisplays eingesetzt werden kann.Die entsprechenden Forschungsergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Science Advances veröffentlicht..

Wearable Display-Technologien wie intelligente Brillen und unsichtbare Display-Geräte gelten als wichtige zukünftige Entwicklungen.Die Herstellung von Mikrodisplay-Technologie war in der Industrie schon immer eine HerausforderungDie traditionellen optischen Prinzipien besagen, daß, wenn die Pixelgröße auf eine Größenordnung reduziert wird, die mit der Wellenlänge des Lichts vergleichbar ist, die Lichtwirksamkeit erheblich sinkt.Schwierigkeiten bei der Aufrechterhaltung der Bildschirmhelligkeit.

Um das zu beheben, the research team at the University of Würzburg innovatively introduced an "optical antenna" structure and utilized a special metal contact layer to achieve the dual functions of current injection and light amplificationDies ermöglichte es ihnen, in einer Fläche von nur 300 x 300 Nanometern Orange-Licht emittierende Pixel mit einer Helligkeit zu erzeugen, die mit der eines herkömmlichen OLED-Pixels von 5 x 5 Mikrometern vergleichbar ist.Dies bedeutet, dass ein Bildschirm mit einer Auflösung von 1920 x 1080 theoretisch auf eine Fläche von nur einem Quadratmillimeter komprimiert werden könnte.

Das Forschungsteam stellte fest, dass der Schlüssel zu dieser Leistung in einem Durchbruch im Strukturdesign liegt. OLEDs bestehen aus mehreren Schichten organischer dünner Folien, die zwischen zwei Elektroden eingeklemmt sind.Wenn der Strom durch sie fließtDa jedes Pixel selbstleuchtend ist und keine Hintergrundbeleuchtung erforderlich ist, erzielen sie hohen Kontrast und lebendige Farben.,und hohe Energieeffizienz, was sie ideal für AR- und VR-Geräte macht.

Bei traditionellen OLEDs tritt jedoch eine ungleichmäßige Stromverteilung während des Miniaturisierungsprozesses auf.Der Strom wird in den Ecken des Pixels konzentriert sein, was nicht nur zu einer ungleichmäßigen Lichtemission führt, sondern auch die Migration von Goldatomen durch das starke elektrische Feld verursachen kann, eine Filamentstruktur bildet und einen Kurzschluss verursacht,Schließlich zerstört das Pixel.

Um dieses Problem zu lösen, fügte das Forscherteam eine spezielle Isolationsschicht auf der Oberseite der optischen Antenne hinzu und ließ nur ein kreisförmiges Loch mit einem Durchmesser von etwa 200 Nanometern in der Mitte zurück.Wirksam verhindert, dass Strom von den Rändern injiziert wirdDiese Konstruktion verbesserte die Stabilität des Pixels erheblich und ermöglichte ihm, in natürlichen Umgebungen mehr als zwei Wochen lang stabil zu arbeiten.

Das Forscherteam erklärte, dass die aktuelle Lichteffizienz dieses Nano-OLED-Pixels etwa 1% beträgt.Das Team wird sich als nächstes darauf konzentrieren, diese Effizienz weiter zu verbessern und den Lichtbereich auf das volle rote Licht zu erweitern.Wenn die Forschung erfolgreich verläuft, wird erwartet, daß in Zukunft ein Mikro-Display-System mit einem vollständigen Farbdisplay realisiert werden kann.