VETENSKAP

Ny teknik ger digitala bildskärmar avancerade funktioner

Thor Balkhed

Forskare vid Linköpings universitet har utvecklat en helt ny typ av skärm vars lysdioder kan både innhålla sensorer samt absorbera och avge ljus – i ett enda lager.

Calle Rosenqvist ^{CALLE@KAMERABILD.SE}

Publicerad 10 apr 2024 kl 13.40

Nu har forskare vid Linköpings universitet lyckats med att utveckla en digital skärm där själva lysdioderna har fler funktioner än att bara skicka ut ljus – de kan nämligen även reagera på beröring, ljus, fingeravtryck och uppfatta användarens puls.

Tekniken innebär att alla sensorer nu kan bakas in i ett lager i skärmen, något som idag kräver flera olika lager av teknik för olika funktioner, exempelvis en för ljus, en för touch/pek/rörelse. I den nya tekniken minns alla sensorfunktioner inbakade i skärmens lysdioder, så kallade perovskitlysdioder – PeLED.

Det kristallartade materialet perovskit har en stark förmåga att både avge och absorbera ljus vilket öppnar upp för de nya möjligheterna. Skärmen som skapats av materialet kan både reagera på ljus och beröring, men även enheten kan laddas som en solcell på grund av materialets förmåga att motta ljus.

– Det finns en stor potential för en ny generation digitala skärmar där nya avancerade funktioner kan skapas. Från och med nu handlar det om att förbättra tekniken till en kommersiellt gångbar produkt. Ett exempel – skärmen till din smartklocka är avstängd för det mesta. Under skärmens avstängda tid skulle den i stället kunna absorbera ljus för att ladda klockan, vilket förlänger tiden betydligt mellan laddningarna, säger Chunxiong Bao, biträdande professor vid Nanjing University och tidigare postdok vid Linköpings universitet.

"Proof of concept" för nya PeLED. Bilden visar elektroluminicensspektrat för PeLED, skärmkoncept, schematisk demonstration av pekfunktion, pixelmappning och pekfunktion för inmatning på skärmen.

En annan fördel med den nya tekniken är möjligheten att visa alla färger som över huvudtaget finns inom det synliga ljusspektrumet med en enda perovskitlysdiod. Idag krävs tre lysdioder, en röd, en grön och en blå, som utgör den RGB-färgrymd som en skärm visar, genom att blanda de tre färgerna i olika ljusstyrkor för att på så vis få fram rätt färgnyans.

Även om konceptet fungerar finns en del saker kvar att lösa innan skärmen blir kommersiell. Bland annat behöver livslängden på perovskitlysdioderna bli längre, i dagsläget kan skärmen endast hållas igång några timmar innan materialet bli instabilt och lysdioderna slocknar.

Forskarna tror däremot att många av problemen kommer att vara lösta inom tio år.