Într-un salt major înainte pentru tehnologia de afișare, cercetătorii de la Universitatea Zhejiang au dezvăluit cel mai mic pixel LED din lume — care măsoară doar90 nanometri (nm)— stabilind un nou standard în materie de rezoluție și eficiență pentru afișajele de generație următoare.

Condusă de profesorii David Di și Baodan Zhao, echipa de cercetare și-a publicat concluziile înNaturăsub titlul„Reducerea scalării LED-urilor micro- și nano-perovskite.”Munca lor introduce o matrice LED de ultra-înaltă rezoluție capabilă să atingă127.000 pixeli pe inch (PPI)— cea mai mare rezoluție înregistrată vreodată în tehnologia afișajelor LED.

De ce contează această descoperire

Ecranele Micro LED tradiționale bazate pe semiconductori III-V se confruntă cu limitări semnificative:

• Costuri ridicate de fabricație

• Scădere bruscă a eficienței la o scalare sub ~10 microni

Noua soluție? LED-urile perovskite (PeLED-uri), care oferă mai multe avantaje cheie:

• Costuri de producție mai mici

• Performanță excelentă la dimensiuni nanometrice

• Eficiențe cuantice externe (EQE) de 20–30%, comparabile cu OLED-urile

• Durate de viață operaționale mai lungi, apropiindu-se de standardele OLED

Această inovație deschide calea către afișaje de înaltă performanță și rentabile, care anterior erau imposibil de obținut cu tehnologia Micro LED convențională.

Inovația din spatele pixelului record

În centrul acestei realizări se află o tehnică inovatoare de fabricație, cunoscută sub numele deproces de contact localizatMetoda utilizează un strat izolator cu ferestre modelate pentru a preveni expunerea directă a materialelor perovskite la electrozi, reducând semnificativ pierderile de energie neradiative.

Prin urmare, PeLED-urile mențin o eficiență ridicată chiar și la dimensiuni ultra-mici - o etapă importantă pentru viitoarele aplicații de înaltă rezoluție.

Comparație de performanță: PeLED vs. Micro LED tradițional

PeLED-urile depășesc în mod clar Micro LED-urile tradiționale atât în ​​ceea ce privește scalabilitatea, cât și eficiența la scară mai mică, ceea ce le face candidați ideali pentru tehnologiile vizuale de generație următoare.

Prototip de afișaj Micro PeLED cu matrice activă

Echipa a demonstrat, de asemenea, un prototip funcțional al unui afișaj micro-PeLED cu matrice activă, utilizând plăci de bază comerciale cu tranzistoare cu peliculă subțire (TFT) — dovedindu-i viabilitatea pentru aplicații practice de înaltă rezoluție.

Cazurile de utilizare potențiale includ:

• Realitate augmentată (AR) și realitate virtuală (VR)– Claritate la nivel de retină cu PPI ultra-ridicat

• Afișe portabile– Ușor și eficient din punct de vedere energetic

• Ochelari inteligenți și afișaje Head-Up (HUD)– Luminozitate ridicată cu consum redus de energie

Provocări și drumul de urmat

În ciuda acestei descoperiri, rămân câteva provocări înainte ca PeLED-urile să ajungă la producția de masă:

1. Durată de viață și stabilitateDeși PeLED-urile actuale se apropie de durata de viață similară cu OLED-urile, sunt necesare îmbunătățiri suplimentare pentru implementarea comercială.

2. ScalabilitateTrecerea de la prototipuri la scară de laborator la producția de volum mare va necesita inovații precum imprimarea cu jet de cerneală și procesarea roll-to-roll.

3. ConcurenţăTehnologiile Micro OLED și Micro LED îmbunătățite cu puncte cuantice avansează, de asemenea, rapid.

Cu toate acestea, densitatea fără precedent a pixelilor PeLED-urilor le conferă un avantaj unic pe piețele de nișă, de înaltă rezoluție.

Perspective industriale: Creșterea în domeniul micro-LED-urilor cu peliculă subțire

Impulsionată de cererea de afișaje de rezoluție ultra-înaltă și de progresele înregistrate în tehnologiile LED hibride, piața globală a micro-LED-urilor cu peliculă subțire este pregătită pentru o creștere puternică. Sectoarele cheie care alimentează această expansiune includ:

• Căști AR/VR

• HUD-uri auto

• Dispozitive inteligente purtabile

Conform analizelor recente din industrie, aceste tendințe vor accelera investițiile și cercetarea și dezvoltarea în perovskit și tehnologiile de afișare conexe.

Concluzie: O nouă eră pentru afișajele Micro LED

Dezvoltarea uneiPixel PeLED de 90nmmarchează un punct de cotitură în evoluția tehnologiei de afișare. Cu:

• Densitate de pixeli fără precedent (127.000 PPI)

• Costuri de fabricație mai mici în comparație cu micro-LED-urile III-V

• Eficiență susținută la dimensiuni nanometrice

Ecranele Micro LED pe bază de perovskit sunt bine poziționate pentru a conduce următorul val de inovație - în special în AR/VR, dispozitive portabile și alte aplicații vizuale de înaltă performanță.

Pe măsură ce cercetările continuă și tehnicile de producție se maturizează, PeLED-urile ar putea deveni în curând standardul pentru afișajele de ultra-înaltă definiție în toate industriile.