Con 10.000 PPI, es la pantalla OLED con la densidad de píxeles más alta del mundo. Ingenieros de la Universidad de Standford y Samsung trabajan en este ambicioso proyecto desde hace algún tiempo. La tecnología se basa en paneles solares ultradelgados que crean efectivamente una nueva arquitectura para pantallas OLED. En teoría, podría usarse para televisores, pantallas de teléfonos inteligentes y visores VR. Pero será particularmente útil para estos últimos, ya que eliminará el llamado efecto de puerta de pantalla.
Este efecto se puede ver en casi todos los visores VR actualmente en el mercado. Como los ojos del usuario están a solo centímetros de la pantalla, es posible ver el espacio entre píxeles individuales. Actualmente no hay pantallas lo suficientemente densas como para eliminar esta brecha. Los investigadores y colaboradores de Stanford en Corea han desarrollado una nueva arquitectura para pantallas OLED (diodo emisor de luz orgánica) con resoluciones de hasta 10.000 píxeles por pulgada (PPI). A modo de comparación, las resoluciones de los nuevos teléfonos inteligentes son de alrededor de 400 a 500 PPI. Por lo que este panel OLED con la densidad de píxeles más alta del mundo es notablemente diferente.
Estas pantallas de alta densidad de píxeles podrán proporcionar imágenes asombrosas con detalles reales, algo que será aún más importante para las pantallas de los visores VR diseñadas para ubicarse a solo centímetros de nuestras caras.
El avance se basa en una investigación del científico de materiales de la Universidad de Stanford, Mark Brongersma, en colaboración con el Instituto de Tecnología Avanzada de Samsung (SAIT). Brongersma se puso inicialmente en este camino de investigación porque quería crear un diseño de panel solar ultradelgado.
Además de tener una densidad de píxeles récord, las nuevas pantallas OLED “metafotónicas” también serían más brillantes y tendrían una mejor precisión de color que las versiones existentes, y también serían mucho más fáciles y rentables de producir.
Gemas ocultas
En el corazón de un OLED hay materiales orgánicos emisores de luz. Estos están intercalados entre electrodos altamente reflectantes y semitransparentes que permiten la inyección de corriente en el dispositivo. Cuando la electricidad fluye a través de un OLED, los emisores emiten luz roja, verde o azul. Cada píxel de una pantalla OLED se compone de subpíxeles más pequeños que producen estos colores primarios. Cuando la resolución es suficientemente alta, el ojo humano percibe los píxeles como un solo color. Los OLED son una tecnología atractiva porque son delgados, ligeros y flexibles y producen imágenes más brillantes y coloridas que otros tipos de pantallas.
Esta investigación tiene como objetivo ofrecer una alternativa a los dos tipos de pantallas OLED que están actualmente disponibles comercialmente. Un tipo, llamado OLED rojo-verde-azul, tiene subpíxeles individuales y cada uno contiene solo un color de emisor. Estos OLED se fabrican rociando cada capa de materiales a través de una fina malla metálica para controlar la composición de cada píxel. Sin embargo, solo se pueden producir a pequeña escala, como lo que se usaría para un teléfono inteligente.
Los dispositivos más grandes, como los televisores, emplean pantallas OLED blancas. Cada uno de estos subpíxeles contiene una pila de los tres emisores y luego se basa en filtros para determinar el color final del subpíxel, que es más sencillo de fabricar. Dado que los filtros reducen la salida general de luz, las pantallas OLED blancas consumen más energía y son más propensas a que las imágenes se quemen en la pantalla.
Una base fundamental
La innovación crucial detrás del panel solar y el nuevo OLED es una capa base de metal reflectante con corrugaciones a nanoescala (más pequeñas que microscópicas), llamada metasuperficie óptica. La metasuperficie puede manipular las propiedades reflectantes de la luz y así permitir que los diferentes colores resuenen en los píxeles. Estas resonancias son clave para facilitar la extracción de luz efectiva de los OLED.
“Esto es similar a la forma en que los instrumentos musicales usan resonancias acústicas para producir tonos hermosos y fácilmente audibles”, dijo Brongersma, quien realizó esta investigación como parte del Laboratorio Geballe de Materiales Avanzados en Stanford.
Por ejemplo, los emisores rojos tienen una longitud de onda de luz más larga que los emisores azules, lo que, en los OLED RGB convencionales, se traduce en subpíxeles de diferentes alturas. Para crear una pantalla plana en general, los materiales depositados sobre los emisores deben colocarse en espesores desiguales. Por el contrario, en los OLED propuestos, las corrugaciones de la capa base permiten que cada píxel tenga la misma altura y esto facilita un proceso más simple para la fabricación a gran escala y a microescala.
En pruebas de laboratorio, los investigadores produjeron con éxito píxeles de prueba de concepto en miniatura. En comparación con los OLED blancos con filtro de color (que se utilizan en los televisores OLED), estos píxeles tenían una mayor pureza de color y un aumento doble en la eficiencia de la luminiscencia, una medida de qué tan brillante es la pantalla en comparación con la cantidad de energía que usa. También permiten una densidad de píxeles ultra alta de 10.000 píxeles por pulgada.
Samsung está siguiendo los siguientes pasos para integrar este trabajo en una pantalla de tamaño completo, y Brongersma espera ansiosamente los resultados, con la esperanza de estar entre las primeras personas en ver la pantalla meta-OLED en acción.
Origen: Stanford materials scientists borrow solar panel tech to create new ultrahigh-res OLED display
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