Avance na pantalla micro LED: o píxel LED máis pequeno do mundo con só 90 nm

Nun importante avance na tecnoloxía de pantallas, investigadores da Universidade de Zhejiang desvelaron o píxel LED máis pequeno do mundo, que mide só90 nanómetros (nm)— establecendo un novo punto de referencia en resolución e eficiencia para as pantallas de próxima xeración.

Liderado polo profesor David Di e o profesor Baodan Zhao, o equipo de investigación publicou os seus achados enNaturezabaixo o título"Redución de escala de LED de micro e nanoperovskita."O seu traballo introduce unha matriz de LED de ultra alta resolución capaz de lograr127.000 píxeles por polgada (PPI)— a resolución máis alta xamais rexistrada na tecnoloxía de pantallas LED.

Por que é importante este avance

As pantallas Micro LED tradicionais baseadas en semicondutores III-V enfróntanse a limitacións significativas:

• Altos custos de fabricación

• Forte caída da eficiencia cando se escala por debaixo de ~10 micras

A nova solución? Os LED de perovskita (PeLED), que ofrecen varias vantaxes clave:

• Custos de produción máis baixos

• Excelente rendemento a nanoescala

• Eficiencias cuánticas externas (EQE) do 20–30 %, comparables ás OLED

• Vida útil máis longa que se achega aos estándares OLED

Esta innovación abre a porta a pantallas de alto rendemento e rendibles que antes eran inalcanzables coa tecnoloxía Micro LED convencional.

A innovación detrás do píxel que bate récords

No corazón deste logro atópase unha nova técnica de fabricación coñecida comoproceso de contacto localizadoO método emprega unha capa illante con fiestras con patróns para evitar a exposición directa dos materiais de perovskita aos eléctrodos, o que reduce significativamente a perda de enerxía non radiativa.

Como resultado, os PeLED manteñen unha alta eficiencia mesmo en tamaños ultrapequenos, un fito fundamental para futuras aplicacións de alta resolución.

Comparación de rendemento: PeLED fronte a microLED tradicional

Os PeLED superan claramente aos microLED tradicionais tanto en escalabilidade como en eficiencia a escalas máis pequenas, o que os converte en candidatos ideais para as tecnoloxías visuais de próxima xeración.

Prototipo de pantalla Micro PeLED de matriz activa

O equipo tamén presentou un prototipo funcional dunha pantalla micro-PeLED de matriz activa empregando placas traseiras de transistores de película fina (TFT) comerciais, o que demostrou a súa viabilidade para aplicacións prácticas de alta resolución.

Os posibles casos de uso inclúen:

• Realidade aumentada (RA) e realidade virtual (RV)– Claridade a nivel de retina con PPI ultra alto

• Pantallas portátiles– Livián e eficiente enerxeticamente

• Lentes intelixentes e pantallas Head-Up Display (HUD)– Alto brillo con baixo consumo de enerxía

Desafíos e o camiño a seguir

A pesar deste avance, aínda quedan varios retos por resolver antes de que os PeLED cheguen á produción en masa:

1. Vida útil e estabilidadeAínda que os PeLED actuais se achegan a unha vida útil similar á dos OLED, necesítanse máis melloras para o seu despregamento comercial.

2. EscalabilidadeA transición de prototipos a escala de laboratorio á fabricación a gran volume requirirá innovacións como a impresión por inxección de tinta e o procesamento de rolo a rolo.

3. CompeticiónAs tecnoloxías Micro OLED e Micro LED melloradas con puntos cuánticos tamén están a avanzar rapidamente.

Non obstante, a densidade de píxeles sen precedentes dos PeLED dálles unha vantaxe única en mercados de nicho de alta resolución.

Perspectivas da industria: crecemento en microLED de película fina

Impulsado pola demanda de pantallas de ultra alta resolución e os avances nas tecnoloxías LED híbridas, o mercado mundial de microLED de película fina está preparado para un forte crecemento. Os sectores clave que impulsan esta expansión inclúen:

• Auriculares de realidade aumentada/virtualidade real

• HUDs de automoción

• dispositivos intelixentes vestibles

Segundo análises recentes do sector, estas tendencias acelerarán o investimento e a I+D en perovskita e tecnoloxías de visualización relacionadas.

Conclusión: Unha nova era para as pantallas micro LED

O desenvolvemento dunPíxel PeLED de 90 nmmarca un punto de inflexión na evolución da tecnoloxía de visualización. Con:

• Densidade de píxeles sen precedentes (127.000 PPI)

• Custos de fabricación máis baixos en comparación cos microLED III-V

• Eficiencia sostida a tamaños nanométricos

As pantallas Micro LED baseadas en perovskita están ben posicionadas para liderar a próxima onda de innovación, especialmente en AR/VR, dispositivos portátiles e outras aplicacións visuais de alta gama.

A medida que a investigación continúa e as técnicas de produción maduran, os PeLED poderían converterse pronto no estándar para as pantallas de ultraalta definición en todas as industrias.