В Корее разработали дисплей с ультравысоким разрешением в 1700 пикселей на дюйм (PPI) из красных микросветодиодов

Корреспондент Гу Бон Хёк

- KAIST разрабатывает красный микросветодиод с использованием технологии 3D-наслоения

- По сравнению с существующими моделями улучшена энергоэффективность, достигнута сверхвысокая плотность в 1700 пикселей

Технология монолитной 3D-интеграции. Изображение сгенерировано с помощью ИИ. [Предоставлено KAIST]

Корейская исследовательская группа достигла высокой эффективности и сверхвысокого разрешения в технологии красных микросветодиодов — самой сложной из трех цветов (красного, зеленого и синего), необходимых для создания дисплея.

28 января Корейский институт передовых технологий (KAIST) сообщил, что исследовательская группа под руководством профессора Ким Сан Хёна из факультета электротехники и электроники в сотрудничестве с профессором Кым Дэ Мён из Университета Инха разработала технологию изготовления дисплея из красных микросветодиодов, которая обеспечивает сверхвысокое разрешение при значительном снижении энергопотребления.

Благодаря этому исследовательская группе удалось реализовать микросветодиодный дисплей с ультравысоким разрешением в 1700 пикселей на дюйм (PPI). Это позволяет достичь разрешения, примерно в 3-4 раза превышающего разрешение новейших дисплеев смартфонов, и обеспечить реалистичные изображения на устройствах виртуальной и дополненной реальности.

Микросветодиоды (MicroLED) — это технология дисплеев, в которой сами пиксели излучают свет. Хотя она превосходит OLED по яркости, сроку службы и энергоэффективности, она столкнулась с двумя ключевыми проблемами. Первой была проблема снижения энергоэффективности у красных светодиодов. Это особенно проблематично при реализации «красных пикселей», поскольку энергоэффективность резко падает по мере уменьшения размера пикселей из-за утечки энергии. Вторая проблема заключалась в ограничениях процесса переноса. Традиционный метод, требующий индивидуального переноса и размещения бесчисленного количества микросветодиодов, затруднял достижение сверхвысокого разрешения и приводил к высокому уровню брака.

Исследовательская команда одним махом решила эти две проблемы. Во-первых, применив структуру «квантовой ямы» из фосфида алюминия-индия и фосфида галлия-индия, они получили высокоэффективные микросветодиоды красного цвета с минимальными потерями энергии даже при уменьшении размера пикселей. Квантовая яма — это технология, которая создает «энергетический барьер», предотвращающий утечку электронов, удерживая их в светоизлучающем пространстве. Это снижает потери энергии даже при меньшем размере пикселей, позволяя создавать более яркие и эффективные микросветодиоды красного цвета.

Рис. 1: Требования и структура монолитно-трехмерного (M3D) дисплея из красных микросветодиодов для дополненной / виртуальной реальности.

Рис. 5: Демонстрация интегрированного M3D-микродисплея с разрешением 1700 пикселей на дюйм (ppi) на Si CMOS IC.

Пак Чжу Хёк (задний ряд слева, по часовой стрелке), доктор наук KAIST; Ким Хён Су, аспирант; Ким Чхэ Ён и Хаойле Бао, магистры, Ким Сан Хён (в кружке, слева направо) профессор KAIST, Кым Дэ Мён, профессор Университета Инха [Предоставлено KAIST]

Кроме того, вместо индивидуальной переноски светодиодов команда применила «технологию монолитной 3D-интеграции», укладывая целые слои светодиодов на схему. Этот метод снижает погрешности выравнивания и уменьшает количество дефектов, что дает преимущество в виде стабильного производства дисплеев с ультравысоким разрешением. В ходе этого процесса исследовательская команда также разработали технологию низкотемпературной обработки для предотвращения повреждения схемы.

Данное достижение имеет большое значение, поскольку доказало практическую осуществимость красных микросветодиодов сверхвысокого разрешения, которые долгое время считались наиболее сложными для реализации, в виде реально работающего дисплея. Ожидается, что эта технология найдет широкое применение в различных областях дисплеев следующего поколения, включая смарт-очки дополненной / виртуальной реальности (где зернистость экрана должна быть практически незаметной), проекционный дисплей для автомобилей и ультракомпактные носимые устройства.

«Данное исследование одновременно решает две давние проблемы в области микросветодиодов: эффективность красных пикселей и интегрированные схемы управления» - сказал профессор Ким Сан Хён, добавив: «Мы будем развивать его в коммерчески жизнеспособную технологию дисплеев следующего поколения».

Результаты исследования опубликованы в международном научном журнале «Nature Electronics» 20 января.

nbgkoo@heraldcorp.com

#южнаякорея #корея #политика #экономика #промышленность #технология #дисплей #медицина #светодиоды #электроника #гаджеты #бизнес #финансы #общество #культура #искусство #азия