Jade Bird Display объявила о создании красного светодиода MicroLED, обеспечивающего яркость более 1 млн кд/м². Компания заявила, что это достижение является рекордным и оно будет иметь большое значение для развития полноцветных AR-гарнитур, смарт-очков и микропроекторов.

Источник изображения: JBD

До этого момента красные светодиоды MicroLED были слабым звеном в полноцветных микропроекторах JBD Hummingbird, используемых в AR-устройствах. В 2021 году компания создала красный светодиод MicroLED с пиковой яркостью 300 тыс. кд/м², в 2022 году — более 500 тыс. кд/м², а в начале 2023 года — 750 тыс. кд/м². Теперь же разработчики сообщили о создании красного светодиода MicroLED с пиковой яркостью 1 млн кд/м², что соответствует показателю лучшего синего светодиода, но всё же уступает зелёному MicroLED с яркостью 5 млн кд/м².

Тем не менее, новые красные светодиоды MicroLED позволяют миниатюрному проектору JBD Hummingbird объёмом всего 0,4 см³ и весом 1 г выдавать до 5 люмен при энергопотреблении 200 мВт. За счёт оптических волноводных линз цветной проекционный дисплей с разрешение 640 × 480 пикселей может достигать яркости на уровне глаз выше 1000 кд/м².

В пресс-релизе китайского производителя сказано, что свои плоды принесло решение использовать для создания красных светодиодов MicroLED фосфид алюминия-галлия-индия (AlGaInP). Отмечается, что этот материал стал ключом к созданию высокоэффективного красного светодиода. «Он имеет полосу пропускания, которая наилучшим образом соответствует красному свету, и является наиболее зрелым полупроводниковым материалом, используемым в отрасли для изготовления красных светодиодов», — сказано в сообщении JBD.

Также отмечается, что работа компании над вспомогательными технологиями, такими как эпитаксия кристаллов и пассивация чипов, сыграла важную роль в повышении уровня яркости красного светодиода. Важно и то, что прирост яркости был достигнут при сохранении «нормального энергопотребления», благодаря чему не требуется дополнительное питание.

Учёные из Университета Вашингтона в Сент-Луисе (штат Миссури) разработали чернила для шариковых ручек, которыми можно рисовать светодиоды на любой поверхности и, прежде всего, на гибкой. Нарисованные светодиоды могут растягиваться и предназначены для носимых устройств и одежды. Особенно ценно изобретение для любителей мастерить: светящиеся изображения и надписи — это просто, красиво и привлекательно.

Многоцветные LED-чернила, пример использования. Источник изображения: Chuan Wang

Исследователи доцент Чуан Ванг (Chuan Wang) и аспирант Цзюньи Чжао (Junyi Zhao) ранее разработали специальные чернила для струйных принтеров, которые позволяли печать светодиоды. Для использования в шариковых ручках такие чернила не подходят. Необходимо было так подобрать состав чернил для рукописного письма, чтобы они не растекались на любой поверхности, не смачивали её, не смешивались и хорошо держались на основе. И такой состав был подобран.

Строго говоря, чтобы нарисовать светодиоды или сделать с их помощью надписи, необходимы три вида чернил: для анода, излучающего слоя и катода, которые наносятся друг на друга, как в процессе приготовления бутерброда. В разработке учёных эти роли играют три краски, которые наносятся друг на друга без смешивания. Одна краска содержит проводящие полимеры, другая — металлические нанопроволоки, третья — кристаллические материалы в лице перовскитов.

Достаточно последовательно нарисовать светодиодную ленту, подключить к ней источник питания — и она начнёт светиться в широком диапазоне цветов. Более того, рисунок можно растягивать, он не повредится и не перестанет светиться. Подобное свойство, считают разработчики, поможет в медицине, для нанесения индикации на повязки и много где ещё, например, при оформлении подарков и поздравительных надписей на открытках, в складском деле и так далее. Наверняка новинка получит горячую поддержку в среде любителей самоделок.

Статья о работе опубликована в журнале Nature Photonics. По заявлению учёных, нарисованные таким образом светодиоды выдерживают не менее 10 000 включений, работают при 2,4 В и обладают яркостью 15 225 кд/м². Ждём на AliExpress?

Учёные проекта SMART (Singapore-MIT Alliance for Research and Technology) разработали самый маленький в мире кремниевый светодиод и смогли построить на его основе самый маленький голографический микроскоп, который можно будет установить, например, на смартфон.

Источник изображения: Konstantin Kolosov / pixabay.com

Светодиод производит излучение в ближнем инфракрасном диапазоне (длина волны 1100 нм), а его излучающая площадь составляет 0,14 мкм² при диаметре 400 нм, то есть меньше длины волны. Появление такого компонента может означать прорыв в фотонике — технологической области, связанной с передачей и свойствами фотонов. Эта сфера, в частности, охватывает оптическую передачу данных, технологии визуализации, освещения и дисплеев. Важнейшей проблемой в этой области долгое время было отсутствие достаточно компактных излучателей, из-за чего приходилось использовать внешние источники света с низкой энергоэффективностью, а фотонные чипы было сложно масштабировать.

Авторы изобретения решили испытать рекордно маленький светодиод, изготовив на его основе безлинзовый голографический микроскоп. Такие микроскопы меньше и дешевле обычных, поскольку они не требуют сложной и точной системы линз — её заменяет источник света, освещающий исследуемый образец, а свет попадает на КМОП-матрицу. В результате создаётся цифровая голограмма, которая после компьютерной обработки преобразуется в читаемое изображение. Последнему этапу обычно сопутствуют определённые сложности: необходимо точно знать значение апертуры, длину волны на источнике света и расстояние от образца до сенсора. Преодолеть эту трудность помог алгоритм искусственного интеллекта.

Как оказалось, построенный на этих компонентах микроскоп обеспечивает достаточно высокое разрешение — примерно 20 мкм. Для сравнения, клетка человеческой кожи имеет размер от 20 до 40 мкм, а лейкоцит — 30 мкм. Учёные утверждают, что такой микроскоп можно встроить в смартфон, чтобы изучать при помощи гаджетов, например, человеческие ткани или семена растений. Голографический микроскоп сможет служить для биологической визуализации, создания различных биосенсоров и имплантируемых компонентов.