پا کریس بارانیوک، گزارشگر فناوری
دانشگاه لینشوپینگدر نگاه اول به نظر می رسد که یادگاری از دهه 1980 است. یک صفحه نمایش کامپیوتر کوچک با متن های چشمک زن و با وضوح پایین که روی آن حرکت می کند. اما این می تواند آینده باشد.
صفحه نمایش با استفاده از فناوری دیود ساطع نور پروسکایت (PeLED) ساخته شده است. این یک انحراف اساسی از فناوری LED است که امروزه در نمایشگر تلفن هوشمند شما استفاده می‌شود و می‌تواند منجر به دستگاه‌هایی شود که نازک‌تر، ارزان‌تر و عمر باتری بیشتری دارند.
فنگ گائو از دانشگاه لینشوپینگ در سوئد می گوید نه تنها این، PeLED ها بسیار غیرمعمول هستند زیرا می توانند نور را جذب کنند و همچنین آن را ساطع کنند، به این معنی که می توانید از همان مواد برای یکپارچه سازی قابلیت های لمس، اثر انگشت و سنجش نور محیط استفاده کنید.
دشوار است، اما ما فکر می کنیم که ممکن است.
در تلفن های هوشمند مدرن، چنین عملکردهایی توسط قطعات الکترونیکی جدا از خود صفحه نمایش تلفن انجام می شود.
در مقاله ای که در ماه آوریل منتشر شدپروفسور گائو و همکارانش نمونه اولیه خود را با عملکرد حساسیت به لمس و نور محیط نشان دادند.
دانیله براگا، رئیس فروش و بازاریابی در شرکت تحقیقاتی فناوری سوئیس Fluxim گفت: “این یک نمایش بسیار خوب است… بسیار جدید است.” اگرچه او اشاره می کند که بهینه سازی همه ویژگی های مختلف وعده داده شده در اینجا می تواند تجاری سازی سریع این نوع نمایشگر را دشوار کند.
پروفسور گائو از طریق تماس ویدیویی آخرین نسخه این فناوری را به نمایش می گذارد. این یک صفحه نمایش کوچک دیگر است، اما این بار پیکسل در هر اینچ (ppi) که معیاری از وضوح نمایشگر است، تقریباً دو برابر شده و به 90ppi رسیده است.
یک انیمیشن ساده از مبارزه دو چهره روی صفحه پخش می شود. سندی با جزئیات بیشتر در مورد این نمونه اولیه به تازگی منتشر شده است.
اجازه توییتر محتوا؟
پروسکایت معدنی حاوی کلسیم، تیتانیوم و اکسیژن است که در یک ساختار کریستالی قرار گرفته اند. در دهه 1800 کشف شد، اما بعداً مردم متوجه شدند که می‌توان انواع دیگری از پروسکایت‌ها را ساخت که ساختار مشابهی دارند، اما عناصر یا مولکول‌های متفاوتی به عنوان اجزا دارند.
بسته به مواد انتخاب شده، پروسکایت ها می توانند به عنوان مثال در هدایت الکتریسیته یا ساطع نور بسیار خوب عمل کنند.
دکتر براگا با توضیح اینکه ساخت پروسکایت ها فرآیند نسبتاً ساده و ارزانی است، می گوید: «با تغییر کمی در شیمی، می توانید کل طیف مرئی را پوشش دهید. وقتی به تولید انبوه فکر می‌کنید، غول‌پیکر است.»
با این حال، برخی از مشکلات وجود دارد.
PeLED ها بسیار ناپایدار هستند – برای مثال وقتی در معرض رطوبت یا اکسیژن قرار می گیرند، تخریب می شوند. Loretta Muscarella از VU Amsterdam، دانشگاه، در حال کار بر روی توسعه انواع جدیدی از PeLED است.
او می‌گوید که اگر یک PeLED را برای چند ساعت یا چند روز کنار بگذارید، رنگ نوری که ساطع می‌کند به تدریج بدتر می‌شود یا به نسخه‌ای از رنگ خالص‌تر، مثلاً سبز، نسبت به سبزی که می‌خواهید تغییر می‌کند.
و این کل معنای Perevskits را تضعیف می کند. آنها تا حدی مطلوب هستند زیرا می‌توان آنها را طوری تنظیم کرد که یک فرم بسیار خاص و بسیار خالص از قرمز، سبز یا آبی منتشر کنند – رنگ‌های کلیدی مورد نیاز برای نمایشگرهای دیجیتال تمام رنگی.
پروفسور گائو می گوید برای حفظ پایداری خود، PeLED ها را می توان در چسب یا رزین کپسوله کرد. اما محققان همچنان در تلاش هستند تا اطمینان حاصل کنند که این فناوری در مدت زمان طولانی شکست نمی خورد.
دکتر Muscarello می گوید که LED های سنتی دارای طول عمر 50000 ساعت یا بیشتر هستند، در حالی که طول عمر PeLED هنوز صدها تا هزاران ساعت است.
او اضافه می کند که ممکن است سال ها طول بکشد تا یک محصول تجاری حاوی PeLED را خریداری کنید.
اما نوع دیگری از پروسکایت تابش نور وجود دارد که ممکن است ابتدا آن را در بازار مشاهده کنید.
این بر اساس فوتولومینسانس است. این به خودی خود یک LED نیست، بلکه یک فیلتر یا ماده فیلم است که نور را به رنگ خاصی جذب کرده و دوباره تابش می کند.
امروزه در برخی از تلویزیون‌های موجود در بازار، یک فیلتر رنگی رنگ‌های قرمز، سبز و آبی اولیه مورد استفاده هر پیکسل روی صفحه را ارائه می‌کند.
با ترکیب این رنگ ها در سطوح مختلف است که می توانید طیف سایه های مورد نیاز برای نمایش تصویر کامل را بدست آورید.
فیلترهای قرمز، سبز و آبی با چراغ های LED روشن می شوند. اما فیلترهای مدرن در واقع بسیاری از این نور را مسدود می کنند.
از طرف دیگر پروسکایت های فوتولومینسانس تقریباً تمام نور را از خود عبور می دهند که به معنای افزایش قابل توجه در روشنایی و کارایی است.
شرکت انگلیسی هلیو روی آن کار می کند. یک ویدیو در وب سایت آنها نشان می دهد که چگونه یک فیلم پروسکایت قرمز یا سبز می تواند نور آبی را تقریباً به طور کامل به قرمز یا سبز تبدیل کند.
هلیوفناوری که پروفسور گائو و همکارانش در حال توسعه هستند کاملاً متفاوت است. آنها در حال آزمایش صفحه نمایش هایی هستند که با استفاده از ال ای دی ها نور ساطع می کنند که خود از پروسکایت ساخته شده اند.
آنها به عنوان پروسکایت های الکترولومینسانس شناخته می شوند. کار با آنها دشوار است زیرا به میدان های الکتریکی حساس هستند و همانطور که قبلاً ذکر شد بسیار پایدار نیستند. اما در نهایت می‌توانند گزینه‌های کارآمدتری برای روشن کردن پیکسل‌های قرمز، سبز و آبی روی صفحه نمایش تلفن هوشمند، تبلت یا تلویزیون بدون نیاز به فیلترهای رنگی باشند.
از مزایای اصلی سوئیچ به این فناوری می توان به کاهش قیمت تمام شده این دستگاه ها و کاهش مصرف انرژی آنها اشاره کرد.
هیچ کس مطمئن نیست که یک صفحه نمایش PeLED آینده در مقایسه با مثلاً یک صفحه نمایش OLED چقدر انرژی کمتری می تواند مصرف کند، اما آزمایشات آزمایشگاهی نشان می دهد که PeLED ها در حال حاضر با OLED رقابت می کنند و ممکن است روزی از نظر کارایی به طور قابل توجهی از آنها پیشی بگیرند. .
پروفسور سر ریچارد فرند از دانشگاه کمبریج یکی از بنیانگذاران هلیو به همراه پروفسور هنری اسنایت از دانشگاه آکسفورد است. او خاطرنشان می کند که یکی از چالش های PeLED ها این است که آنها نور را در جهت درست ساطع کنند. این برای نمایشگرها بسیار مهم است.
او توضیح می‌دهد: «شما می‌خواهید نور به سمت جلو تابیده شود، نه اینکه به طرفین گیر کنید.
محققان روش های مختلفی را برای حل این مشکل آزمایش می کنند. دکتر ماسکارلو و همکارانش تلاش کردند تا تاثیری بگذارند الگوی نانومقیاس ناهموار برای مثال، روی سطح PeLED، که به نظر می رسد انتشار نور را بهبود می بخشد.
با این حال، برای پروفسور گائو، که با همکاری پروفسور سر فرند منتشر کرد و دکترای خود را از دانشگاه کمبریج در سال 2011 دریافت کرد، وعده صفحه نمایش های PeLED که بسیار بیشتر از انتشار نور هستند، فریبنده است.
از اسکن اثر انگشت گرفته تا سنجش ضربان قلب و تشخیص نور، می‌توان این کار را روزی با استفاده از یک صفحه لایه‌ای از مواد لایه‌ای با یک پروسکایت جذب کننده نور بسیار مهم در وسط انجام داد.
او مشتاقانه می گوید: «این واقعاً کاملاً منحصر به فرد است. این کار با سایر فناوری های LED امکان پذیر نیست.