Это позволяет каждому пикселю OLED-дисплея одновременно воспроизводить разные звуки, что, по сути, позволяет дисплею функционировать как многоканальная акустическая система.
Исследование было опубликовано в журнале Advanced Science. Команду возглавляли профессор Су Сок Чхве с факультета электротехники POSTECH (Поханский университет науки и технологий) и кандидат наук Инпё Хон из аспирантуры по полупроводниковым материалам и устройствам.
По мере развития визуальных технологий интеграция мультисенсорных входных данных — таких как зрение, слух и осязание — в дисплеи становится новым рубежом. Таким образом, дисплеи больше не являются пассивными панелями, на которых просто отображаются изображения; они превращаются в иммерсивные интерфейсы, задействующие несколько органов чувств человека. Среди них звук играет важнейшую роль: исследования показывают, что аудиовизуальная синхронизация обеспечивает почти 90% ощущения погружения.
Однако для большинства современных дисплеев по-прежнему требуются внешние звуковые панели или многоканальные динамики, которые увеличивают габариты и создают проблемы с дизайном, особенно в компактных помещениях, таких как салоны автомобилей, где сложно интегрировать несколько динамиков.
Чтобы решить эту проблему, исследователи сосредоточились на интеграции расширенных звуковых возможностей непосредственно в OLED-панели, известные своими тонкими и гибкими форм-факторами. Основная проблема заключается в том, что традиционные возбудители — устройства, которые вибрируют для воспроизведения звука, — большие и тяжёлые, что затрудняет установку нескольких устройств без помех и без ущерба для тонкого дизайна OLED-дисплея. Кроме того, перекрёстные помехи между несколькими динамиками приводят к отсутствию точного контроля над локальным звуком.
Команда POSTECH решила эти проблемы, встроив ультратонкие пьезоэлектрические возбудители в рамку OLED-дисплея. Эти пьезоэлектрические возбудители, расположенные аналогично пикселям, преобразуют электрические сигналы в звуковые колебания, не занимая при этом внешнего пространства. Важно отметить, что они полностью совместимы с тонким форм-фактором OLED-панелей.
В результате каждый пиксель может выступать в качестве независимого источника звука, что позволяет использовать технологию локального звука на основе пикселей. Исследователи также разработали метод полного устранения звуковых помех, благодаря которому несколько звуков из разных областей дисплея не мешают друг другу, что ранее было невозможно в многоканальных системах.
Эта разработка позволяет по-настоящему локализовать звук. Например, в автомобиле водитель может слышать навигационные инструкции, а пассажир — музыку, и всё это с одного экрана. В виртуальной реальности или на смартфонах пространственный звук может динамически подстраиваться под движения головы или рук пользователя, повышая реалистичность и эффект погружения.
Примечательно, что эта технология была успешно реализована в 13-дюймовой OLED-панели, со встроенным локализованным звуком, а долгосрочные испытания на надёжность подтвердили, что изготовленные динамики сохраняют стабильную работу, демонстрируя стабильные и предсказуемые изменения уровня звукового давления (SPL) при изменении входного напряжения и расстояния.