Impilare i LED invece di posizionarli uno accanto all’altro potrebbe consentire display di realtà virtuale completamente immersivi

1 febbraio 2023

Questo articolo è stato rivisto in base al processo editoriale e alle politiche di Science X. Gli editori hanno evidenziato i seguenti attributi garantendo al tempo stesso la credibilità del contenuto:

verificato

pubblicazione sottoposta a revisione paritaria

fonte attendibile

correggere le bozze

di Jennifer Chu, Massachusetts Institute of Technology

Smonta lo schermo del tuo laptop e al centro troverai una piastra decorata con pixel di LED rossi, verdi e blu, disposti uno dopo l'altro come un meticoloso display Lite Brite. Se alimentati elettricamente, i LED insieme possono produrre ogni sfumatura dell'arcobaleno per generare display a colori. Nel corso degli anni, la dimensione dei singoli pixel si è ridotta, consentendo di inserirne molti di più nei dispositivi per produrre display digitali più nitidi e ad alta risoluzione.

Ma proprio come i transistor dei computer, i LED stanno raggiungendo un limite in quanto possono essere piccoli pur funzionando in modo efficace. Questo limite è particolarmente evidente nei display a distanza ravvicinata come i dispositivi di realtà aumentata e virtuale, dove la densità di pixel limitata si traduce in un "effetto porta schermo" tale che gli utenti percepiscono strisce nello spazio tra i pixel.

Ora, gli ingegneri del MIT hanno sviluppato un nuovo modo per realizzare display più nitidi e privi di difetti. Invece di sostituire i diodi emettitori di luce rossi, verdi e blu fianco a fianco in un patchwork orizzontale, il team ha inventato un modo per impilare i diodi per creare pixel verticali multicolori.

Ogni pixel impilato può generare l'intera gamma commerciale di colori e misura circa 4 micron di larghezza. I pixel microscopici, o "micro-LED", possono essere compressi fino a una densità di 5.000 pixel per pollice.

"Questo è il più piccolo pixel micro-LED e la più alta densità di pixel riportata nei diari", afferma Jeehwan Kim, professore associato di ingegneria meccanica al MIT. "Abbiamo dimostrato che la pixellazione verticale è la strada da percorrere per display ad alta risoluzione con un ingombro ridotto."

"Per quanto riguarda la realtà virtuale, in questo momento c'è un limite a quanto possono sembrare reali", aggiunge Jiho Shin, un postdoc del gruppo di ricerca di Kim. "Con i nostri micro-LED verticali, potresti vivere un'esperienza completamente coinvolgente e non saresti in grado di distinguere il virtuale dalla realtà."

I risultati del team sono pubblicati sulla rivista Nature. I coautori di Kim e Shin includono membri del laboratorio di Kim, ricercatori del MIT e collaboratori della Georgia Tech Europe, della Sejong University e di numerose università negli Stati Uniti, in Francia e in Corea.

I display digitali di oggi sono illuminati tramite diodi organici a emissione di luce (OLED), diodi di plastica che emettono luce in risposta a una corrente elettrica. Gli OLED sono la principale tecnologia di visualizzazione digitale, ma i diodi possono degradarsi nel tempo, provocando effetti di burn-in permanenti sugli schermi. La tecnologia sta inoltre raggiungendo un limite alla dimensione dei diodi che possono essere rimpiccioliti, limitandone la nitidezza e la risoluzione.