Резкость изображений на MicroLED экранах ограничена максимальной плотностью размещения пикселей. Учёные из Массачусетского технологического института придумали нестандартный способ уложить суб-пиксели ещё плотнее за счёт вертикального расположения компонентов.
В традиционном OLED-дисплее каждый пиксель состоит из суб-пикселей – красного, зелёного и синего, лежащих рядом друг с другом в горизонтальной плотности. Благодаря разным комбинациям подсветки этих компонентов пиксели производят широкий спектр цветов. MicroLED – усовершенствованная версия OLED-технологии производства плоскопанельных дисплеев, основанная на неорганических микроскопических RGB-светодиодах, не требующих применения дополнительных светофильтров или подсветки. Данная технология позволяет получить экран с идеальным чёрным цветом, контрастностью и цветопередачей OLED-дисплея и яркостью LCD-дисплея. Однако существенным недостатком MicroLED является меньшая плотность размещения пикселей, чем это возможно в OLED-технологии. Хотя этот фактор не бросается в глаза на телевизионном или игровом мониторе, более низкое разрешение определённо заметно в ряде девайсов вроде VR-гарнитур.
Если бы размер пикселей MicroLED был тождественным размеру одного суб-пикселя, то в матрице можно было бы разместить втрое больше пикселей, повысив разрешение и резкость изображения. Именно к такому выводу и пришли учёные из МТИ, расположив суб-пиксели не горизонтально, но вертикально – в виде миниатюрной стопки. Исследователи разработали технику, которая позволяет формировать своего рода торт из ультра-тонких LED-мембран красного, зелёного и синего цвета. Затем этот торт разделяют на отдельные пиксели толщиной всего 4 микрона каждый. В ходе лабораторных тестов, изменяя вольтаж каждого суб-пикселя, разработчики добились получения полного диапазона цветов, доступного традиционным OLED-пикселям.
Учитывая расположение суб-пикселей в стопке с синим компонентом вверху и красным внизу, неизбежно возникает вопрос: не будет ли изображение слишком синим и недостаточно красным? По словам учёных, цвет излучаемого светодиодами света зависит от параметров его запрещённой зоны. Именно им обусловлен порядок расположения LED-мембран в оригинальном «торте»: R – внизу, G – посередине, B – сверху. В случае синих светодиодов величина этого параметра является самой высокой, то есть он образует самый высокий уровень энергии. Красные диоды обладают наименьшей энергией. Поскольку неорганический материал диодов не может поглотить фотоны с меньшим значением запрещённой зоны, чем его собственная, свет красных и зелёных диодов пройдёт сквозь синие абсолютно беспрепятственно.
В дальнейшем учёные планируют продолжить работу над созданием методов эффективного одновременно контроля миллионов MicroLED-пикселей, чтобы наконец преодолеть планку разрешения в 5000 ppi. Исследователи также отмечают, что вертикальный способ сборки позволяет уменьшить процент брака при сборке светодиодных массивов, обусловленный сложностью их горизонтального выравнивания.