Միկրո LED էկրանի առաջընթաց. աշխարհի ամենափոքր LED պիքսելը ընդամենը 90 նմ-ով

Ցուցադրական տեխնոլոգիաների զարգացման մեծ առաջընթացի շրջանակներում Չժեցզյան համալսարանի հետազոտողները ներկայացրել են աշխարհի ամենափոքր LED պիքսելը, որի չափերը ընդամենը...90 նանոմետր (նմ)— սահմանելով նոր չափանիշ նոր սերնդի էկրանների համար թույլտվության և արդյունավետության առումով։

Պրոֆեսոր Դեյվիդ Դիի և պրոֆեսոր Բաոդան Չժաոյի գլխավորությամբ հետազոտական ​​​​խումբը հրապարակեց իր արդյունքներըԲնությունվերնագրի ներքո«Միկրո- և նանո-պերովսկիտային լուսադիոդների փոքրացում»։Նրանց աշխատանքը ներկայացնում է գերբարձր թույլտվությամբ LED զանգված, որը կարող է հասնել127,000 պիքսել մեկ դյույմում (PPI)— LED էկրանի տեխնոլոգիայի մեջ երբևէ գրանցված ամենաբարձր լուծաչափը։

Ինչու է այս առաջընթացը կարևոր

Ավանդական III-V կիսահաղորդչային միկրո LED էկրանները բախվում են էական սահմանափակումների.

• Բարձր արտադրական ծախսեր

• Արդյունավետության կտրուկ անկում, երբ մասշտաբը փոքրանում է մոտ 10 միկրոնից ցածր

Նոր լուծումը՞ Պերովսկիտային լուսադիոդներն են (PeLED), որոնք առաջարկում են մի քանի հիմնական առավելություններ՝

• Արտադրության ավելի ցածր ծախսեր

• Գերազանց կատարողականություն նանոմասշտաբային չափսերով

• Արտաքին քվանտային արդյունավետություն (EQE)՝ 20–30%, համեմատելի OLED-ների հետ

• Ավելի երկար շահագործման ժամկետ՝ մոտենալով OLED ստանդարտներին

Այս նորարարությունը բացում է դուռը դեպի բարձր արդյունավետությամբ, մատչելի էկրաններ, որոնք նախկինում անհասանելի էին ավանդական Micro LED տեխնոլոգիայի միջոցով։

Ռեկորդային պիքսելի հետևում կանգնած նորարարությունը

Այս նվաճման հիմքում ընկած է նորարարական արտադրության տեխնիկա, որը հայտնի է որպեստեղայնացված շփման գործընթացՄեթոդն օգտագործում է նախշավոր պատուհաններով մեկուսիչ շերտ՝ պերովսկիտային նյութերի էլեկտրոդներին անմիջական շփումը կանխելու համար, զգալիորեն նվազեցնելով ոչ ճառագայթային էներգիայի կորուստը։

Արդյունքում, PeLED-ները պահպանում են բարձր արդյունավետություն նույնիսկ գերփոքր չափերի դեպքում, ինչը կարևորագույն նվաճում է ապագա բարձր թույլտվության կիրառությունների համար։

Արդյունավետության համեմատություն. PeLED vs. ավանդական միկրո LED

PeLED-ները փոքր մասշտաբներով ակնհայտորեն գերազանցում են ավանդական միկրո LED-ներին թե՛ մասշտաբայնության, թե՛ արդյունավետության առումով, ինչը դրանք դարձնում է հաջորդ սերնդի տեսողական տեխնոլոգիաների իդեալական թեկնածուներ։

Նախատիպի Active-Matrix Micro PeLED էկրան

Թիմը նաև ցուցադրեց ակտիվ մատրիցային միկրո-PeLED դիսփլեյի աշխատանքային նախատիպ՝ օգտագործելով առևտրային բարակ թաղանթային տրանզիստորային (TFT) հետին վահանակներ՝ ապացուցելով դրա կենսունակությունը գործնական, բարձր թույլտվությամբ կիրառությունների համար։

Հնարավոր օգտագործման դեպքերը ներառում են՝

• Լրացված իրականություն (AR) և վիրտուալ իրականություն (VR)– Ցանցաթաղանթի մակարդակի պարզություն՝ գերբարձր PPI-ով

• Կրելի էկրաններ– Թեթև և էներգաարդյունավետ

• Խելացի ակնոցներ և Head-Up Display-ներ (HUD)- Բարձր պայծառություն՝ ցածր էներգիայի սպառմամբ

Մարտահրավերներ և առջևի ճանապարհ

Այս առաջընթացին չնայած, PeLED-ների զանգվածային արտադրությանը հասնելուց առաջ մնում են մի քանի մարտահրավերներ.

1. Կյանքի տևողություն և կայունությունՄինչդեռ ներկայիս PeLED-ները մոտենում են OLED-ին նման կյանքի տևողության, առևտրային տեղակայման համար անհրաժեշտ են հետագա բարելավումներ։

2. ՄասշտաբայնությունԼաբորատոր մասշտաբի նախատիպերից մեծ ծավալի արտադրության անցումը կպահանջի այնպիսի նորարարություններ, ինչպիսիք են թանաքային տպագրությունը և գլանափաթեթից գլան վերամշակումը։

3. ՄրցակցությունՄիկրո OLED և քվանտային կետերով բարելավված միկրո LED տեխնոլոգիաները նույնպես արագ զարգանում են։

Այնուամենայնիվ, PeLED-ների աննախադեպ պիքսելային խտությունը նրանց եզակի առավելություն է տալիս բարձր թույլտվության նիշային շուկաներում։

Արդյունաբերության հեռանկարներ. Բարակ թաղանթային միկրո LED-ի աճ

Գերբարձր թույլտվությամբ էկրանների պահանջարկի և հիբրիդային LED տեխնոլոգիաների զարգացման շնորհիվ, բարակ թաղանթային միկրո LED-երի համաշխարհային շուկան պատրաստ է ուժեղ աճի: Այս ընդլայնումը խթանող հիմնական ոլորտներն են՝

• AR/VR ականջակալներ

• Ավտոմոբիլային HUD-ներ

• Խելացի կրելի սարքեր

Վերջին արդյունաբերական վերլուծության համաձայն, այս միտումները կարագացնեն պերովսկիտի և դրան առնչվող ցուցադրման տեխնոլոգիաների ոլորտում ներդրումները և հետազոտություններն ու զարգացումները։

Եզրակացություն. Միկրո LED էկրանների նոր դարաշրջան

զարգացումը90 նմ PeLED պիքսելնշանավորում է էկրանային տեխնոլոգիայի զարգացման շրջադարձային կետը։ Հետևյալի հետ մեկտեղ՝

• Աննախադեպ պիքսելային խտություն (127,000 PPI)

• Ավելի ցածր արտադրական ծախսեր՝ համեմատած III-V միկրո LED-ների հետ

• Կայուն արդյունավետություն նանոմասշտաբային չափսերով

Պերովսկիտի վրա հիմնված Micro LED էկրանները լավ դիրքավորված են՝ առաջնորդելու նորարարությունների հաջորդ ալիքը, հատկապես AR/VR-ում, կրելի սարքերում և այլ բարձրակարգ տեսողական կիրառություններում։

Հետազոտությունների շարունակմանը և արտադրական տեխնիկայի զարգացմանը զուգընթաց, PeLED-ները շուտով կարող են դառնալ գերբարձր թույլտվության էկրանների ստանդարտը տարբեր ոլորտներում։