Selon les dernières nouvelles de l'Université de Würzburg en Allemagne, une équipe de physiciens de l'école a développé avec succès le plus petit pixel émetteur de lumière au monde, apportant une percée dans les écrans ultra-miniatures pour les appareils portables tels que les lunettes intelligentes. En tant que l'une des technologies futures clés capables de projeter des informations numériques directement dans le champ de vision de l'utilisateur, le développement des lunettes intelligentes est limité par les limitations de volume des composants d'affichage et les goulots d'étranglement des performances optiques. Auparavant, lorsque la taille des pixels était réduite à une seule longueur d'onde, l'efficacité effective de l'émission de lumière était difficile à atteindre.
Une équipe de recherche de l'Université de Würzburg a créé les plus petits pixels électroluminescents jamais créés en utilisant la technologie des antennes optiques. La recherche a été dirigée par les professeurs Jens Pflaum et Bert Hecht et a été publiée dans la revue Science Advances. Les chercheurs ont déclaré qu'en combinant des électrodes métalliques avec des diodes électroluminescentes organiques, ils ont réussi à allumer un pixel de lumière orange dans une zone de seulement 300 nanomètres × 300 nanomètres, et sa luminosité était comparable à celle des pixels OLED de taille conventionnelle (5 microns × 5 microns). Par exemple, un matériau d'écran d'affichage d'une résolution de 1920 × 1080 peut être entièrement intégré dans une zone de 1 millimètre carré et peut être utilisé dans des montures de lunettes pour projeter de la lumière sur les lentilles à des fins d'affichage.
Le cœur de l’écran OLED est composé de plusieurs couches de matériaux organiques ultra-minces prises en sandwich entre deux électrodes. Une fois l’électricité appliquée, les électrons et les trous se recombinent dans la couche active, excitant les molécules organiques pour libérer de l’énergie et former des photons. Chaque pixel peut émettre de la lumière indépendamment sans avoir besoin d'un rétroéclairage, contribuant ainsi à fournir des noirs plus profonds, des couleurs vives et une gestion améliorée de l'efficacité énergétique des appareils portables dans le domaine des appareils de réalité virtuelle et de réalité augmentée.
Les chercheurs ont souligné que la simple réduction des pixels OLED traditionnels ne peut pas résoudre le goulot d'étranglement technique de la miniaturisation. En raison de la répartition inégale du courant à des tailles extrêmement petites, comme l'effet paratonnerre, le courant est principalement concentré dans les coins de l'antenne, formant ainsi des « filaments » métalliques dans le matériau optiquement actif, ce qui peut facilement conduire à une défaillance par court-circuit au fil du temps.
La nouvelle structure développée par l'équipe ajoute une couche isolante spéciale au sommet de l'antenne optique, ne laissant qu'une ouverture d'un diamètre de 200 nanomètres au centre. De cette manière, le courant provenant des coins est efficacement protégé, garantissant le fonctionnement fiable et stable de la nanophotodiode et empêchant la génération de filaments. Les expériences montrent que le premier lot de nanopixels peut fonctionner de manière stable pendant deux semaines dans des conditions normales.
Dans la prochaine étape, l'équipe prévoit d'améliorer l'efficacité lumineuse des pixels (actuellement 1 %), d'étendre la gamme de couleurs pour couvrir tout le spectre RVB et de s'efforcer de parvenir à une application à grande échelle des micro-écrans. Cette nouvelle technologie devrait rendre les écrans et les équipements de projection extrêmement petits et invisibles et intégrés dans divers appareils portables, notamment des lunettes et même des lentilles de contact.
Compilé à partir de /ScitechDaily