בקפיצת מדרגה משמעותית בטכנולוגיית התצוגה, חוקרים מאוניברסיטת ג'ג'יאנג חשפו את פיקסל ה-LED הקטן בעולם - בגודל של...90 ננומטר (nm)— קביעת אמת מידה חדשה ברזולוציה ויעילות עבור צגים מהדור הבא.

בראשות פרופסור דיוויד די ופרופסור באודן ז'או, צוות המחקר פרסם את ממצאיו בטֶבַעתחת הכותרת"הפחתת קנה המידה של נורות LED מיקרו וננו-פרוסקיט."עבודתם מציגה מערך LED ברזולוציה גבוהה במיוחד המסוגל להשיג127,000 פיקסלים לאינץ' (PPI)— הרזולוציה הגבוהה ביותר שתועדה אי פעם בטכנולוגיית צגי LED.

למה פריצת הדרך הזו חשובה

צגי Micro LED מסורתיים מבוססי מוליכים למחצה III-V עומדים בפני מגבלות משמעותיות:

• עלויות ייצור גבוהות

• ירידה חדה ביעילות כאשר קנה המידה נמוך מ-10 מיקרון

הפתרון החדש? נורות LED פרובסקיט (PeLEDs), המציעות מספר יתרונות מרכזיים:

• עלויות ייצור נמוכות יותר

• ביצועים מצוינים בממדים ננומטריים

• יעילות קוונטית חיצונית (EQE) של 20-30%, בהשוואה ל-OLEDs

• אורך חיים תפעולי ארוך יותר המתקרב לתקני OLED

חדשנות זו פותחת את הדלת לצגים בעלי ביצועים גבוהים וחסכוניים, אשר בעבר לא היו ניתנים להשגה עם טכנולוגיית Micro LED קונבנציונלית.

החדשנות מאחורי הפיקסל שובר השיאים

בלב ההישג הזה עומדת טכניקת ייצור חדשנית המכונהתהליך יצירת קשר מקומיהשיטה משתמשת בשכבת בידוד עם חלונות מעוצבים כדי למנוע חשיפה ישירה של חומרי פרובסקיט לאלקטרודות, ובכך להפחית משמעותית את אובדן האנרגיה שאינו מקרין.

כתוצאה מכך, נורות PeLED שומרות על יעילות גבוהה אפילו בגדלים קטנים במיוחד - אבן דרך קריטית עבור יישומים עתידיים ברזולוציה גבוהה.

השוואת ביצועים: PeLED לעומת Micro LED מסורתי

נורות PeLED עולות באופן ברור על נורות Micro LED מסורתיות הן מבחינת מדרגיות והן מבחינת יעילות בקני מידה קטנים יותר, מה שהופך אותן למועמדות אידיאליות לטכנולוגיות ויזואליות מהדור הבא.

אב טיפוס של תצוגת מיקרו PeLED בעלת מטריצת אקטיבית

הצוות גם הדגים אב טיפוס עובד של צג מיקרו-PeLED בעל מטריצה ​​פעילה באמצעות מטוסים אחוריים מסחריים של טרנזיסטור סרט דק (TFT) - מה שהוכיח את כדאיותו עבור יישומים מעשיים ברזולוציה גבוהה.

מקרי שימוש פוטנציאליים כוללים:

• מציאות רבודה (AR) ומציאות מדומה (VR)- בהירות ברמת הרשתית עם PPI גבוה במיוחד

• צגים לבישים- קל משקל וחסכוני באנרגיה

• משקפיים חכמים וצגי עילית (HUD)- בהירות גבוהה עם צריכת חשמל נמוכה

אתגרים והדרך קדימה

למרות פריצת דרך זו, נותרו מספר אתגרים לפני ש-PeLED יגיעו לייצור המוני:

1. אורך חיים ויציבותבעוד שתוחלת החיים של טכנולוגיית PeLED הנוכחית מתקרבת לזו של טכנולוגיית OLED, נדרשים שיפורים נוספים לפריסה מסחרית.

2. מדרגיותהמעבר מאבות טיפוס בקנה מידה מעבדתי לייצור בנפח גדול ידרוש חידושים כמו הדפסת הזרקת דיו ועיבוד מגליל לגליל.

3. תַחֲרוּתטכנולוגיות Micro OLED ו-Micro LED משופרות באמצעות נקודות קוונטיות מתקדמות גם הן במהירות.

עם זאת, צפיפות הפיקסלים חסרת התקדים של PeLEDs מעניקה להם יתרון ייחודי בשווקי נישה ברזולוציה גבוהה.

תחזית תעשייה: צמיחה ב-Thin-Film Micro LED

מונע על ידי ביקוש לצגים ברזולוציה גבוהה במיוחד והתקדמות בטכנולוגיות LED היברידיות, שוק ה-Micro LED הגלובלי בצורת שכבה דקה צפוי לצמיחה חזקה. מגזרים מרכזיים המניעים את ההתרחבות הזו כוללים:

• משקפי מציאות רבודה/מציאות מדומה

• מדדי HUD לרכב

• מכשירים לבישים חכמים

על פי ניתוח עדכני של התעשייה, מגמות אלו יאיצו את ההשקעות והמחקר והפיתוח בפרובסקיט וטכנולוגיות תצוגה קשורות.

סיכום: עידן חדש עבור צגי מיקרו LED

הפיתוח של אפיקסל PeLED 90nmמסמן נקודת מפנה באבולוציה של טכנולוגיית התצוגה. עם:

• צפיפות פיקסלים חסרת תקדים (127,000 PPI)

• עלויות ייצור נמוכות יותר בהשוואה ל- III-V Micro LEDs

• יעילות בת קיימא בגדלים ננומטריים

צגי Micro LED מבוססי פרובסקיט ממוצבים היטב להוביל את גל החדשנות הבא - במיוחד במציאות רבודה/מציאות מדומה, מכשירים לבישים ויישומים ויזואליים מתקדמים אחרים.

ככל שהמחקר יימשך וטכניקות הייצור יתפתחו, צגי PeLED עשויים להפוך בקרוב לסטנדרט לצגים באיכות אולטרה-גבוהה בתעשיות השונות.