Un gruppo di ricercatori della Pohang University of Science and Technology in Corea del Sud ha sviluppato una nuova tecnologia di emissione laser che potrebbe avere un grande impatto sul settore dei display. Il sistema consente di ottenere colori estremamente puri e di regolare con continuità la lunghezza d'onda della luce utilizzando tensioni inferiori a 1,5 volt.
Lo studio, guidato dal professor Su Seok Choi del Dipartimento di Ingegneria Elettrica, è stato pubblicato sulla rivista scientifica Laser & Photonics Reviews. I risultati affrontano tre limiti storici delle sorgenti luminose attuali: spettro troppo ampio, necessità di tensioni elevate e strutture basate su più subpixel.
OLED e cristalli liquidi chirali per un nuovo tipo di emissione laser
La qualità del colore dipende dalla larghezza dello spettro luminoso emesso. Nei display OLED tradizionali questa larghezza è di circa 40 nanometri, mentre nei punti quantici si scende intorno ai 30 nanometri. Per applicazioni come realtà aumentata, realtà virtuale e olografia servono però emissioni molto più precise, vicine a 1 nanometro.
Per raggiungere questo obiettivo, il team ha combinato materiali OLED con cristalli liquidi chirali. La struttura elicoidale di questi materiali agisce come una cavità risonante in grado di amplificare selettivamente specifiche lunghezze d'onda, trasformando l'emissione ampia degli OLED in una luce simile a quella di un laser. Il risultato è una purezza cromatica decine di volte superiore rispetto a quella dei pannelli OLED convenzionali, con una maggiore precisione nella riproduzione dei colori.
Uno degli aspetti più interessanti della ricerca riguarda la possibilità di modificare il colore emesso da un singolo pixel. Attraverso un sistema elettrotermico, piccole variazioni di tensione cambiano la struttura dei cristalli liquidi e spostano la lunghezza d'onda della luce.
Il sistema copre una gamma visibile di circa 135 nanometri, permettendo una regolazione continua del colore senza dover ricorrere a subpixel rossi, verdi e blu separati. Un approccio che semplifica notevolmente l'architettura dei display e potrebbe favorire una maggiore densità di pixel nei microdisplay destinati a visori AR e VR.
Secondo i ricercatori, la tecnologia potrebbe essere utilizzata in display olografici, sistemi di imaging ad ampia gamma cromatica, comunicazioni ottiche a lunghezza d'onda variabile, biosensori e sistemi di crittografia ottica. Tra le applicazioni citate figurano anche i futuri semiconduttori fotonici per l'IA, un settore che mira a sfruttare la luce per accelerare l'elaborazione dei dati.
La ricerca è stata finanziata dalla Samsung Future Technology Foundation. Sebbene si tratti ancora di un risultato di laboratorio, il lavoro di POSTECH mostra una possibile direzione per le future generazioni di display e dispositivi optoelettronici, con vantaggi concreti in termini di qualità dell'immagine, efficienza energetica e miniaturizzazione.
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