In un importante passo avanti per la tecnologia dei display, i ricercatori dell'Università di Zhejiang hanno svelato il pixel LED più piccolo del mondo, che misura solo90 nanometri (nm)— stabilendo un nuovo standard di risoluzione ed efficienza per i display di nuova generazione.

Guidato dal professor David Di e dal professor Baodan Zhao, il team di ricerca ha pubblicato i suoi risultati inNaturasotto il titolo"Riduzione delle dimensioni dei LED micro e nano-perovskite."Il loro lavoro introduce una matrice LED ad altissima risoluzione in grado di raggiungere127.000 pixel per pollice (PPI)— la risoluzione più alta mai registrata nella tecnologia dei display a LED.

Perché questa svolta è importante

I tradizionali display Micro LED basati su semiconduttori III-V presentano notevoli limitazioni:

• Elevati costi di produzione

• Forte calo dell'efficienza se la scala scende sotto i ~10 micron

La nuova soluzione? I LED a perovskite (PeLED), che offrono diversi vantaggi chiave:

• Costi di produzione inferiori

• Prestazioni eccellenti a dimensioni nanometriche

• Efficienza quantica esterna (EQE) del 20-30%, paragonabile agli OLED

• Durata operativa più lunga, in linea con gli standard OLED

Questa innovazione apre le porte a display ad alte prestazioni e convenienti, in precedenza irraggiungibili con la tecnologia Micro LED convenzionale.

L'innovazione dietro il pixel da record

Al centro di questo risultato c'è una nuova tecnica di fabbricazione nota comeprocesso di contatto localizzatoIl metodo utilizza uno strato isolante con finestre modellate per impedire l'esposizione diretta dei materiali perovskiti agli elettrodi, riducendo significativamente la perdita di energia non radiativa.

Di conseguenza, i PeLED mantengono un'elevata efficienza anche in dimensioni estremamente ridotte, un traguardo fondamentale per le future applicazioni ad alta risoluzione.

Confronto delle prestazioni: PeLED vs Micro LED tradizionale

I PeLED superano nettamente i tradizionali Micro LED sia in termini di scalabilità che di efficienza su scale più piccole, rendendoli candidati ideali per le tecnologie visive di nuova generazione.

Prototipo di display Micro PeLED a matrice attiva

Il team ha inoltre presentato un prototipo funzionante di un display micro-PeLED a matrice attiva che utilizza i backplane commerciali a transistor a pellicola sottile (TFT), dimostrandone la fattibilità per applicazioni pratiche ad alta risoluzione.

I potenziali casi d'uso includono:

• Realtà aumentata (AR) e realtà virtuale (VR)– Chiarezza pari a quella della retina con PPI ultra elevato

• Display indossabili– Leggero e a basso consumo energetico

• Occhiali intelligenti e display head-up (HUD)– Alta luminosità con basso consumo energetico

Sfide e strada da percorrere

Nonostante questa svolta, restano ancora diverse sfide prima che i PeLED raggiungano la produzione di massa:

1. Durata e stabilità:Sebbene gli attuali PeLED abbiano una durata di vita simile a quella degli OLED, sono necessari ulteriori miglioramenti per la distribuzione commerciale.

2. Scalabilità:Il passaggio dai prototipi su scala di laboratorio alla produzione su larga scala richiederà innovazioni come la stampa a getto d'inchiostro e la lavorazione roll-to-roll.

3. Concorrenza:Anche le tecnologie Micro OLED e Micro LED con punti quantici stanno progredendo rapidamente.

Tuttavia, la densità di pixel senza precedenti dei PeLED conferisce loro un vantaggio unico in mercati di nicchia ad alta risoluzione.

Prospettive del settore: crescita dei micro LED a film sottile

Grazie alla domanda di display ad altissima risoluzione e ai progressi nelle tecnologie LED ibride, il mercato globale dei micro LED a film sottile è destinato a una forte crescita. I settori chiave che alimentano questa espansione includono:

• Visori AR/VR

• HUD automobilistici

• Dispositivi indossabili intelligenti

Secondo recenti analisi di settore, queste tendenze accelereranno gli investimenti e la ricerca e sviluppo nella perovskite e nelle tecnologie di visualizzazione correlate.

Conclusione: una nuova era per i display micro LED

Lo sviluppo di unPixel PeLED da 90 nmSegna una svolta nell'evoluzione della tecnologia dei display. Con:

• Densità di pixel senza precedenti (127.000 PPI)

• Costi di produzione inferiori rispetto ai Micro LED III-V

• Efficienza sostenuta a dimensioni nanometriche

I display Micro LED basati su perovskite sono ben posizionati per guidare la prossima ondata di innovazione, in particolare nei settori AR/VR, dispositivi indossabili e altre applicazioni visive di fascia alta.

Con il progredire della ricerca e il perfezionamento delle tecniche di produzione, i PeLED potrebbero presto diventare lo standard per i display ad altissima definizione in tutti i settori.