A világ legkisebb LED -jei a kijelző technológiáját a nanoméretűre tolja
Előretekintő: A lemondás már régóta a technológiai fejlődés hajtóereje-a számítástechnika növelésétől a kisebb tranzisztorok révén a megjelenítési technológia előmozdításáig. Most a Zhejiangi Egyetem és a Cambridge-i Egyetem kutatói még tovább tolja a LED-innováció határait, és a világ legkisebb LED-jeit mutatják be: Nano-Peleds, a perovskite félvezetők alapján.
Ezeknek a nano-pálnáknak a pixelhosszúságúak, akár 90 nanométer, ami példátlan pixel sűrűséget tesz lehetővé 127 000 pixel / hüvelyk (PPI). Összehasonlításképpen: egy tipikus 27 hüvelykes 4K játékmonitor pixel sűrűsége mindössze 163 ppi.
„Az elektronikus eszközök kisebbé tétele a tudósok és a mérnökök számára örökkévaló törekvés” – mondta Di Dawei professzor, a Zhejiang Egyetem Advanced Photonics Nemzetközi Kutatóközpontjának igazgatóhelyettese.
Elmagyarázta, hogy míg a III-V félvezetőkre épülő mikro-LED-ek korszerűnek tekintik, hatékonyságuk hirtelen csökken, amikor a pixelméretek 10 mikrométer alá esnek-ez a korlátozás akadályozta az ultra-magas fokú kijelzőkben való használatukat.
A hagyományos mikro-LEED-ekkel ellentétben a nano-peeleds minimális teljesítmény-lebomlást mutat még mikroszkopikus skálán is. Ezt az ellenálló képességet egyedi összetételüknek tulajdonítják: a halogenid perovskiták – a félvezetők osztálya, amelyet általában a napelemekkel társítanak. „A Halide Perovskites a félvezetők új osztálya” – jegyezte meg Zhao Baodan professzor, a Zhejiang Egyetem.
A nano-peledek létrehozása azonban nem volt egyszerű feladat. A Perovskite anyagok közismerten törékenyek és hajlamosak a károsodásra a LED -kijelzők mintájához használt hagyományos fotolitográfiai folyamatok során. Ennek kiküszöbölése érdekében a kutatócsoport új gyártási módszert fejlesztett ki, amelyben litográfiailag mintás ablakokat tartalmaz egy szigetelő rétegben. Ez a technika védi a finom perovskit anyagot, miközben megőrzi a magas képminőséget.
„A hagyományos fotolitográfiai folyamatok nem alkalmasak a perovskite rétegek közvetlen mintázatára – ez károsítaná az anyagokat” – mondta Lian Yaxiao, a Nature -ban közzétett tanulmány első szerzője. „Ezt a problémát legyőzi a lokalizált kontakt gyártási rendszerünk.”
A csapat bebizonyította, hogy zöld és közel infravörös nano-peeled-ek körülbelül 20 % -os külső kvantumhatékonyságot tartottak fenn a pixelméretek között, több száz mikron és mindössze 3,5 mikron között.
Még a szélsőséges miniatürizálásnál is-körülbelül 180 nanométer-a hatékonyság csökkenése szignifikánsan kevesebb volt, mint a hagyományos mikro-LED-eknél. Ez azt sugallja, hogy a nano-pélek felülmúlhatják a III-V félvezető-alapú mikro-LED-eket az ultra-kis pixeleket igénylő alkalmazásokban.
Míg a nano-peledek óriási ígéretet nyújtanak a nagy felbontású kijelzőkre, a gyakorlati megvalósítás megköveteli a programozható áramkörökkel való integrációt, amely képes dinamikus tartalomszállításra. Ebből a célból a Zhejiang Egyetem együttműködött a Linkzill-rel, a Hangzhou-alapú társasággal, amely a vékonyréteg-tranzisztor (TFT) technológiára szakosodott.
Együtt kifejlesztettek egy prototípus aktív-mátrix mikro-péles kijelzőt, amelyet egy TFT hátlap vezet. Ez a prototípus döntő jelentőségű a nano-péles technológia forgalmazásához, valamint az összetett képek és a video lejátszás lehetőségeinek feloldásához.
Mivel a kutatók továbbra is finomítják ezt a technológiát, potenciális alkalmazásai gyorsan bővülnek. A Nano-PeleD által engedélyezett rendkívül magas felbontás újradefiniálhatja a megjelenítési szabványokat a különféle iparágakban-a játéktól és a kibővített valóságot az orvosi képalkotásig.