Пробив в микро LED дисплеите: Най-малкият LED пиксел в света само с 90 nm

В голям скок напред в технологията на дисплеите, изследователи от университета Джъдзян представиха най-малкия LED пиксел в света - с размери едва...90 нанометра (nm)— задаване на нов стандарт в разделителната способност и ефективността за дисплеи от следващо поколение.

Воден от професор Дейвид Ди и професор Баодан Джао, изследователският екип публикува своите открития вПриродапод заглавието"Намаляване на мащаба на микро- и нано-перовскитни светодиоди."Тяхната работа въвежда LED масив с ултрависока резолюция, способен да постигне127 000 пиксела на инч (PPI)— най-високата резолюция, регистрирана някога в технологията на LED дисплеите.

Защо този пробив е важен

Традиционните микро LED дисплеи, базирани на III-V полупроводници, са изправени пред значителни ограничения:

• Високи производствени разходи

• Рязък спад на ефективността при мащабиране под ~10 микрона

Новото решение? Перовскитни светодиоди (PeLED), които предлагат няколко ключови предимства:

• По-ниски производствени разходи

• Отлична производителност при наномащабни размери

• Външна квантова ефективност (EQE) от 20–30%, сравнима с OLED

• По-дълъг експлоатационен живот, доближаващ се до OLED стандартите

Тази иновация отваря вратата към високопроизводителни, рентабилни дисплеи, които преди това бяха недостижими с конвенционалната Micro LED технология.

Иновацията зад рекордния пиксел

В основата на това постижение е новаторска техника на производство, известна католокализиран процес на контактМетодът използва изолационен слой с шарени прозорци, за да предотврати директното излагане на перовскитни материали на електродите, което значително намалява нерадиационните загуби на енергия.

В резултат на това PeLED поддържат висока ефективност дори при ултрамалки размери – критичен етап за бъдещи приложения с висока резолюция.

Сравнение на производителността: PeLED срещу традиционен микро LED

PeLED очевидно превъзхождат традиционните Micro LED както по мащабируемост, така и по ефективност при по-малки мащаби, което ги прави идеални кандидати за визуални технологии от следващо поколение.

Прототип на активен матричен микро PeLED дисплей

Екипът демонстрира и работещ прототип на активен матричен micro-PeLED дисплей, използващ търговски задни платки с тънкослойни транзистори (TFT) – доказвайки неговата жизнеспособност за практически приложения с висока резолюция.

Потенциалните случаи на употреба включват:

• Разширена реалност (AR) и виртуална реалност (VR)– Яснота на ниво ретина с ултрависок PPI

• Носими дисплеи– Лек и енергийно ефективен

• Умни очила и head-up дисплеи (HUD)– Висока яркост с ниска консумация на енергия

Предизвикателства и пътят напред

Въпреки този пробив, остават няколко предизвикателства, преди PeLED да достигнат масово производство:

1. Живот и стабилностВъпреки че настоящите PeLED диоди доближават живота си до OLED, са необходими допълнителни подобрения за търговското им внедряване.

2. МащабируемостПреходът от лабораторни прототипи към производство в големи обеми ще изисква иновации като мастилено-струен печат и обработка от ролка на ролка.

3. СъстезаниеТехнологиите за микро OLED и микро LED, усъвършенствани с квантови точки, също се развиват бързо.

Въпреки това, безпрецедентната плътност на пикселите на PeLED диодите им дава уникално предимство в нишовите пазари с висока резолюция.

Перспективи за индустрията: Ръст в тънкослойните микро светодиоди

Воден от търсенето на дисплеи с ултрависока резолюция и напредъка в хибридните LED технологии, световният пазар на тънкослойни микро светодиоди е готов за силен растеж. Ключови сектори, които стимулират това разширяване, включват:

• AR/VR слушалки

• Автомобилни HUD-ове

• Умни носими устройства

Според скорошен анализ на индустрията, тези тенденции ще ускорят инвестициите и научноизследователската и развойна дейност в перовскитните и свързаните с тях технологии за показване.

Заключение: Нова ера за микро LED дисплеи

Развитието на90nm PeLED пикселбележи повратна точка в еволюцията на технологията на дисплеите. С:

• Безпрецедентна плътност на пикселите (127 000 PPI)

• По-ниски производствени разходи в сравнение с III-V микро светодиодите

• Устойчива ефективност при наномащабни размери

Микро LED дисплеите, базирани на перовскит, са в добра позиция да поведат следващата вълна от иновации - особено в AR/VR, носими устройства и други висококачествени визуални приложения.

С продължаването на изследванията и усъвършенстването на производствените техники, PeLED дисплеите скоро биха могли да се превърнат в стандарт за дисплеи с ултрависока разделителна способност в различните индустрии.