OLED's op nanoschaal: wetenschappers verkleinen de grootte van OLED-pixels tot slechts 300 nm

Op dit moment meten de kleinste pixels in een commercieel verkrijgbaar beeldscherm ongeveer 5 x 5 micrometer. Dat lijkt misschien een heel kleine schaal, maar als we zulke displays integreren in VR of augmented reality-brillenkunnen sommige personen nog steeds het gevreesde schermdeureffect (SDE) ervaren. Kleinere pixels zouden in dit geval kunnen helpen, maar over hoe klein hebben we het? 300 x 300 nanometer zou toch genoeg moeten zijn om van SDE af te komen? VR-headsets met zulke kleine pixels zouden binnenkort verkrijgbaar kunnen zijn, want een team wetenschappers aan de Julius-Maximilians-Universität Würzburg uit Duitsland is er al in geslaagd om de OLED pixel te verkleinen tot slechts 300 nanometer². Zo'n kleine schaal zou resulteren in 1080p displays van slechts 1 x 1 millimeter, zodat toekomstige VR/AR-brillen displays met miljarden pixels zouden kunnen bevatten.

De Duitse onderzoekers publiceerden hun bevindingen in het tijdschrift Science Advances, waar ze opmerkten dat de pixel van 300 nm² oranje licht uitstraalt en net zo helder is als een conventionele OLED van 5 nm². Het simpelweg verkleinen van de lichtemitterende diode zou echter geen betrouwbare efficiëntie mogelijk maken. De wetenschappers moesten een gouden kubusvormige antenne van 300 x 300 x 50 nm implementeren en er ook voor zorgen dat de elektrische veldstromen de goudatomen niet dwingen om zich in het optisch actieve materiaal te vertakken en uiteindelijk kortsluiting in de hele pixelstructuur te veroorzaken. Hiervoor ontwierpen de onderzoekers een isolatielaag bovenop de antenne, die een cirkelvormige opening met een diameter van 200 nm in het midden van de antenne achterlaat.

De pixels zijn slechts 2 weken zonder problemen getest. Dit is slechts een fractie van de levensduur van gewone OLED's die 8 tot 13 jaar meegaan. Bovendien is het kleurengamma nog steeds beperkt, aangezien de enige kleur die gereproduceerd wordt oranje is. Het team zal eraan werken om het kleurengamma uit te breiden zodat het het hele RGB-spectrum beslaat. Het verhogen van de efficiëntie is ook een prioriteit, aangezien het huidige niveau slechts 1% bedraagt.

Het ziet ernaar uit dat de Duitse wetenschappers nog heel wat werk voor de boeg hebben en beeldschermen met zulke kleine pixels kunnen nog wel een paar jaar op zich laten wachten. Projectoren zouden ook van deze technologie kunnen profiteren en mogelijk zien we tegen het einde van dit decennium vrijwel onzichtbare beeldschermen met ultrahoge resolutie geïntegreerd in brillen en zelfs contactlenzen.