Dans un bond en avant majeur pour la technologie d'affichage, des chercheurs de l'Université du Zhejiang ont dévoilé le plus petit pixel LED au monde, mesurant à peine90 nanomètres (nm)— établissant une nouvelle référence en matière de résolution et d’efficacité pour les écrans de nouvelle génération.

Dirigée par le professeur David Di et le professeur Baodan Zhao, l'équipe de recherche a publié ses résultats dansNaturesous le titre« Réduction d'échelle des LED micro- et nano-pérovskites. »Leur travail introduit une matrice de LED à ultra-haute résolution capable d'atteindre127 000 pixels par pouce (PPI)— la résolution la plus élevée jamais enregistrée dans la technologie d'affichage LED.

Pourquoi cette avancée est importante

Les écrans Micro LED traditionnels à base de semi-conducteurs III-V sont confrontés à des limitations importantes :

• Coûts de fabrication élevés

• Forte baisse d'efficacité lorsque l'échelle est inférieure à ~10 microns

La nouvelle solution ? Les LED à pérovskite (PeLED), qui offrent plusieurs avantages clés :

• Des coûts de production réduits

• Excellentes performances à l'échelle nanométrique

• Efficacités quantiques externes (EQE) de 20 à 30 %, comparables à celles des OLED

• Des durées de vie opérationnelles plus longues, proches des normes OLED

Cette innovation ouvre la voie à des écrans hautes performances et économiques qui étaient auparavant inaccessibles avec la technologie Micro LED conventionnelle.

L'innovation derrière le Pixel qui bat tous les records

Au cœur de cette réalisation se trouve une nouvelle technique de fabrication connue sous le nom deprocessus de contact localiséLa méthode utilise une couche isolante avec des fenêtres à motifs pour empêcher l'exposition directe des matériaux perovskites aux électrodes, réduisant ainsi considérablement la perte d'énergie non radiative.

En conséquence, les PeLED conservent une efficacité élevée même à des tailles ultra-petites — une étape cruciale pour les futures applications haute résolution.

Comparaison des performances : PeLED vs Micro LED traditionnelle

Les PeLED surpassent clairement les Micro LED traditionnelles en termes d'évolutivité et d'efficacité à plus petite échelle, ce qui en fait des candidats idéaux pour les technologies visuelles de nouvelle génération.

Prototype d'écran Micro PeLED à matrice active

L'équipe a également présenté un prototype fonctionnel d'un écran micro-PeLED à matrice active utilisant des fonds de panier à transistors à couches minces (TFT) commerciaux, prouvant ainsi sa viabilité pour des applications pratiques à haute résolution.

Les cas d’utilisation potentiels incluent :

• Réalité augmentée (RA) et réalité virtuelle (RV)– Clarté de niveau rétine avec un PPI ultra-élevé

• Écrans portables– Léger et économe en énergie

• Lunettes intelligentes et affichages tête haute (HUD)– Haute luminosité avec une faible consommation d’énergie

Défis et chemin à parcourir

Malgré cette avancée, plusieurs défis restent à relever avant que les PeLED n'atteignent la production de masse :

1. Durée de vie et stabilité:Alors que les PeLED actuelles se rapprochent de la durée de vie des OLED, des améliorations supplémentaires sont nécessaires pour un déploiement commercial.

2. Évolutivité:La transition des prototypes à l’échelle du laboratoire vers la fabrication en grande série nécessitera des innovations telles que l’impression à jet d’encre et le traitement rouleau à rouleau.

3. Concours:Les technologies Micro OLED et Micro LED améliorées par points quantiques progressent également rapidement.

Cependant, la densité de pixels sans précédent des PeLED leur confère un avantage unique sur les marchés de niche à haute résolution.

Perspectives du secteur : croissance des micro-LED à couche mince

Porté par la demande d'écrans ultra-haute résolution et les avancées des technologies LED hybrides, le marché mondial des micro-LED à couches minces est promis à une forte croissance. Parmi les principaux secteurs qui alimentent cette expansion figurent :

• Casques AR/VR

• Affichage tête haute (HUD) automobile

• Les objets connectés

Selon une analyse récente du secteur, ces tendances accéléreront les investissements et la R&D dans la pérovskite et les technologies d’affichage associées.

Conclusion : une nouvelle ère pour les écrans micro LED

Le développement d'unPixel PeLED 90 nmmarque un tournant dans l'évolution des technologies d'affichage. Avec :

• Densité de pixels sans précédent (127 000 PPI)

• Coûts de fabrication inférieurs par rapport aux micro LED III-V

• Efficacité soutenue à l'échelle nanométrique

Les écrans Micro LED à base de pérovskite sont bien placés pour mener la prochaine vague d'innovation, en particulier dans les domaines de la réalité augmentée/réalité virtuelle, des appareils portables et d'autres applications visuelles haut de gamme.

À mesure que la recherche se poursuit et que les techniques de production mûrissent, les PeLED pourraient bientôt devenir la norme pour les écrans ultra-haute définition dans tous les secteurs.