Výzkumníci z Univerzity Zhejiang odhalili nejmenší LED pixel na světě – o rozměrech pouhých90 nanometrů (nm)— nastavuje nový standard v rozlišení a efektivitě pro displeje nové generace.

Výzkumný tým pod vedením profesora Davida Di a profesora Baodana Zhaoa publikoval svá zjištění v rocePřírodapod názvem"Zmenšení rozlišení mikro- a nano-perovskitových LED diod."Jejich práce představuje pole LED s ultravysokým rozlišením, které je schopné dosáhnout127 000 pixelů na palec (PPI)— nejvyšší rozlišení, jaké kdy bylo v technologii LED displejů zaznamenáno.

Proč je tento průlom důležitý

Tradiční mikro LED displeje založené na polovodičích III-V čelí značným omezením:

• Vysoké výrobní náklady

• Prudký pokles účinnosti při zmenšení pod ~10 mikronů

Nové řešení? Perovskitové LED diody (PeLED), které nabízejí několik klíčových výhod:

• Nižší výrobní náklady

• Vynikající výkon v nanoměřítku

• Externí kvantová účinnost (EQE) 20–30 %, srovnatelná s OLED diodami

• Delší provozní životnost blížící se standardům OLED

Tato inovace otevírá dveře k vysoce výkonným a cenově dostupným displejům, které dříve nebyly dosažitelné s konvenční technologií Micro LED.

Inovace za rekordním pixelem

Jádrem tohoto úspěchu je nová výrobní technika známá jakolokalizovaný kontaktní procesMetoda využívá izolační vrstvu se vzorovanými okny, která zabraňuje přímému vystavení perovskitových materiálů elektrodám, čímž se výrazně snižuje neradiační ztráta energie.

Díky tomu si PeLED zachovávají vysokou účinnost i při ultra malých rozměrech – což je klíčový milník pro budoucí aplikace s vysokým rozlišením.

Porovnání výkonu: PeLED vs. tradiční Micro LED

PeLEDy jasně překonávají tradiční Micro LED diody jak v škálovatelnosti, tak v účinnosti v menších měřítcích, což z nich činí ideální kandidáty pro vizuální technologie nové generace.

Prototyp aktivního mikro PeLED displeje

Tým také předvedl funkční prototyp aktivního mikro-PeLED displeje s využitím komerčních základních desek s tenkovrstvými tranzistory (TFT) – což dokazuje jeho životaschopnost pro praktické aplikace s vysokým rozlišením.

Mezi možné případy použití patří:

• Rozšířená realita (AR) a virtuální realita (VR)– Jasnost obrazu na úrovni sítnice s ultravysokým PPI

• Nositelné displeje– Lehký a energeticky úsporný

• Chytré brýle a head-up displeje (HUD)– Vysoký jas s nízkou spotřebou energie

Výzvy a cesta vpřed

Navzdory tomuto průlomu zůstává před dosažením masové výroby PeLED několik problémů:

1. Životnost a stabilitaI když se současné PeLED diody blíží životnosti OLED, pro komerční nasazení jsou zapotřebí další vylepšení.

2. ŠkálovatelnostPřechod od laboratorních prototypů k velkoobjemové výrobě bude vyžadovat inovace, jako je inkoustový tisk a zpracování z role na rol.

3. SoutěžTechnologie Micro OLED a Micro LED s kvantovými tečkami se také rychle rozvíjejí.

Nicméně bezprecedentní hustota pixelů PeLED jim dává jedinečnou výhodu na specializovaných trzích s vysokým rozlišením.

Výhled odvětví: Růst v segmentu tenkovrstvých mikro LED diod

Globální trh s tenkovrstvými mikroLED diodami je připraven na silný růst, a to díky poptávce po displejích s ultravysokým rozlišením a pokroku v hybridních LED technologiích. Mezi klíčová odvětví, která tuto expanzi pohánějí, patří:

• AR/VR headsety

• Automobilové HUDy

• Chytrá nositelná elektronika

Podle nedávné analýzy odvětví tyto trendy urychlí investice a výzkum a vývoj v oblasti perovskitových a souvisejících zobrazovacích technologií.

Závěr: Nová éra pro mikro LED displeje

Vývoj90nm PeLED pixelpředstavuje zlomový bod ve vývoji zobrazovací technologie. Díky:

• Bezprecedentní hustota pixelů (127 000 PPI)

• Nižší výrobní náklady ve srovnání s III-V Micro LED diodami

• Trvalá účinnost v nanoměřítku

Mikro LED displeje na bázi perovskitu mají dobrou pozici k tomu, aby vedly další vlnu inovací – zejména v oblasti AR/VR, nositelných zařízení a dalších špičkových vizuálních aplikací.

S pokračujícím výzkumem a zdokonalováním výrobních technik by se PeLED displeje mohly brzy stát standardem pro displeje s ultra vysokým rozlišením napříč různými odvětvími.