التقدم البحثي لتقنيات LED الرئيسية في النصف الأول من عام 2024

على الرغم من أن الصناعة أصبحت تتطلع أكثر فأكثر إلى الداخل ، إلا أن صناعة شاشات العرض LED لم تتوقف عن البحث عن طرق جديدة لتكون مختلفة ، وغالبا ما تكون الاختراقات التقنية والوظيفية هي الخطوة الأولى. ولادة كل من التقنيات الجديدة التالية هي نتيجة لأيام وليال لا حصر لها من البحث الدقيق من قبل أشخاص في صناعة شاشات العرض LED. بالطبع ، هذا مجرد غيض من فيض. في عام 2024 ، عندما يتم إدخال تقنيات جديدة باستمرار ، تنتشر تقنيات جديدة في مجال LED مثل براعم الخيزران بعد المطر ، ويسعدنا رؤيتها. إذن ، ما نوع الاتجاهات المبتكرة التي تحتويها صناعة شاشات العرض LED في هذا النصف الأول اللافت للنظر من العام؟ في هذه المقالة ، شبكة شاشة Huicong LED sيقوم بفرز وفرز الاختراقات التكنولوجية في صناعة LED في النصف الأول من العام ليقدرها الجميع معا.

أحدث تقدم في مجال مصابيح البيروفسكايت

In recent years, in addition to foreign teams advancing the research of perovskite LEDs, major domestic universities have also been conducting related research. First, let's take a look at the latest progress abroad - the Korea Advanced Institute of Science and Technology has developed an excellent 100% pure perovskite blue LED.

وفقا لتقارير وسائل الإعلام الكورية ، أعلن فريق البحث التابع للبروفيسور Li Zhenglong من قسم الهندسة الكهربائية والإلكترونية في KAIST في 10 يوليو أنهم طوروا تقنية ثورية تحل بشكل أساسي تحول اللون ومشاكل الإضاءة المنخفضة لمصابيح البيروفسكايت الزرقاء العميقة تحت تغيرات جهد القيادة.

اقترح الفريق حلا مبتكرا للمشكلة طويلة الأمد المتمثلة في المنطقة الزرقاء العميقة في مصابيح البيروفسكايت عالية النقاء. على وجه التحديد ، تقليديا ، تميل مصابيح البيروفسكايت المكونة من خليط من أيونات الهالوجين المتعددة إلى تجربة تقلبات اللون في ظل ظروف القيادة المختلفة. وذلك لأن شواغر الهاليد تعمل كقنوات انتقال أيونات الهالوجين ، مما يؤدي إلى تأثير الهجرة المتسلسل للأيونات المحيطة. استجابة لذلك ، اقترح فريق البحث "استراتيجية ليجند مستهدفة لشغور أيون الكلوريد". تتمثل استراتيجية الرباط المستهدفة لشواغر أيونات الكلوريد في أنه من بين الشواغر الأيونية الموجبة التي تعتبر عيوبا في البنية البلورية ، فإن الوظائف الشاغرة في أيونات الكلوريد فقط هي المحددة وتزيل هذه الوظائف الشاغرة بشكل فعال.

قال فريق البحث إن الدراسة حلت بشكل فعال مشكلة عدم استقرار اللون على المدى الطويل لمصابيح LED الزرقاء العميقة لأيون الهالوجين المختلط ، مما مكن مصابيح LED الزرقاء العميقة من البيروفسكايت من تحقيق سطوع يزيد عن 2000 شمعة ، مما يضيق الفجوة مع مصابيح LED الخضراء والحمراء. في المستقبل ، يمكن استخدام مصابيح LED الزرقاء العميقة البيروفسكايت في شاشات LED.

بيروفسكايت LED الكفاءة الكمية الخارجية تتجاوز 30٪

حقق فريق الأكاديمي هوانغ وي من جامعة نورث وسترن للفنون التطبيقية ، والأستاذ المساعد تشو لين من جامعة نانجينغ للتكنولوجيا ، والبروفيسور وانغ جيانبو من جامعة تشانغتشو طفرة كبيرة في مجال أبحاث الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED): من خلال تسريع معدل إعادة تركيب الإشعاع ، وتحسين الكفاءة الكمية الفلورية بشكل كبير ، مما يجعل البيروفسكايت تجاوزت الكفاءة الكمية الخارجية لمصابيح LED المعدنية علامة 30٪ ، تقترب من مستوى التصنيع.

اقترح الفريق بشكل خلاق طريقة للتحكم في نمو البلورات لتوليد مرحلة بلورية بيروفسكايت بمعدل إعادة تركيب إشعاعي أسرع ، وبالتالي تحسين الكفاءة الكمومية الفلورية بشكل كبير. في الوقت نفسه ، نجح الفريق في الحفاظ على بنية الميكرون الفرعية للبيروفسكايت ثلاثي الأبعاد ، بحيث لم تتأثر كفاءة استخراج الضوء للجهاز ، مما حقق تأثيرا ذا شقين. نتيجة لذلك ، حقق هذا البحث كفاءة كمية مضان بنسبة 96٪ وكفاءة استخلاص ضوء تزيد عن 30٪ ، وأعد كذلك مصباح بيروفسكايت LED عالي الكفاءة بكفاءة كمية خارجية تبلغ 32٪ ، مسجلا مرة أخرى رقما قياسيا عالميا لكفاءة إضاءة البيروفسكايت LED. .

تحقيق مصابيح LED ذات النقاط الكمومية ذات البيروفسكايت الأحمر المستقر

يذكر أن فريق البروفيسور وانغ نينغ والمتعاونين معه نشروا مرة أخرى ورقة بحثية بعنوان "تصنيع مصابيح البيروفسكايت ذات الباعث الأحمر من خلال تثبيت هيكلها ثماني السطوح" في مجلة Nature.

كشف هذا العمل البحثي لأول مرة عن آلية جديدة لتحقيق الاستقرار الأساسي للوحدة الهيكلية ثماني السطوح من البيروفسكايت النقي القائم على اليود ، وأظهر تطبيقه في PeLEDs الحمراء النقية الفعالة والمستقرة. لقد حلت بشكل فعال المشكلة العلمية المتمثلة في صعوبة تحقيق التوهج الكهربائي الفعال القائم على اليود النقي في نطاق الضوء الأحمر النقي ، وقدمت رابطا قويا لتقنية عرض البيروفسكايت القائمة على الألوان الأساسية الثلاثة ، والتي من المتوقع أن توفر الدعم الفني الرئيسي للعرض عالي الدقة الجديد وتكنولوجيا المعلومات في المستقبل.

أحدث التطورات في مجال Micro LED

فريق جامعة سيول يطور تقنية اتصال Micro LED مرنة

وفقا لتقارير وسائل الإعلام الأجنبية ، أعلن فريق بحثي بقيادة Yongtaek Hong ، الأستاذ في قسم الهندسة الكهربائية وهندسة المعلومات في جامعة سيول الوطنية ، أن الفريق قد طور تقنية جديدة يمكنها توصيل Micro LEDs بأجهزة مرنة وقابلة للتمدد. يذكر أن الباحثين استخدموا تقنية طلاء الغمس لتصميم السلائف اللاصقة بشكل انتقائي على سطح الجهاز الدقيق. تحتوي المادة اللاصقة على جزيئات مغناطيسية حديدية يمكن تجميعها ذاتيا في سلاسل متباينة الخواص باستخدام مجال مغناطيسي. يمكن أن توفر هذه الطريقة مقاومة تلامس منخفضة للتوصيل البيني للجهاز ، ولا يوجد تداخل كهربائي بين أطراف الملعب الدقيقة.

بالإضافة إلى القدرة على تجميع صفائف Micro LED مرنة وقابلة للتمدد ، يمكن أيضا استخدام هذه التقنية لإنشاء جهاز عرض Micro LED يمكن توصيله بالجلد واكتشاف درجة حرارة جسم الإنسان وتصور البيانات على الشاشة. وذكر فريق البحث أن هذه التقنية الجديدة يمكن أن تدمج بشكل منهجي الأجهزة الإلكترونية الدقيقة عالية الأداء مع تعظيم الخصائص الميكانيكية للأنظمة المرنة والقابلة للتمدد. ستساهم التكنولوجيا في تسويق شاشات العرض المرنة.

باحثون محليون يطورون أجهزة إضاءة خلفية عالية الكفاءة Micro LED

ذكرت وسائل الإعلام الأجنبية أن باحثين من العديد من الجامعات في الصين قد طوروا بشكل مشترك جهاز عرض RGB مبتكر ذاتي الاستقطاب يعتمد على مواد أفلام Micro LED والبيروفسكايت شبه القطبية ، والتي يمكن أن تحسن بشكل كبير أداء تقنية الإضاءة الخلفية. تم الانتهاء من هذا البحث من قبل فريق بقيادة البروفيسور وو تينغ تشو. لقد صمموا بنية جهاز فريدة تحتوي على مصابيح Micro LED زرقاء شبه قطبية تنبعث منها ضوء مستقطب بطبيعته. لا تنبعث مصابيح Micro LED هذه من الضوء من تلقاء نفسها فحسب ، بل يمكن استخدامها أيضا كمصدر لضوء الإثارة ، جنبا إلى جنب مع طبقة تحويل ألوان البيروفسكايت ذات البنية متباينة الخواص ، لتحقيق جهاز انبعاث للضوء مستقطب بالألوان الكاملة RGB.

لا يمثل هذا الإنجاز تقدما مهما في مجال تكنولوجيا العرض فحسب ، بل يوفر أيضا اتجاها جديدا للتصميم لأجهزة العرض المستقبلية ، مما يشير إلى أن تقنية العرض الأكثر كفاءة وملونة ستدخل السوق قريبا.

إضاءة وحدة عرض Micro LED بالألوان الكاملة 403PPI

من المفهوم أن معهد شيامن لأبحاث تكنولوجيا العرض في المستقبل التابع لمختبر Jiageng للابتكار قد أضاء بنجاح وحدة عرض ملونة كاملة Micro-LED مقاس 1.63 بوصة للأجهزة الذكية القابلة للارتداء والمحطات المتنقلة ، بدقة 403 بكسل لكل بوصة ، وهو أعلى منتج دقة يحققه بلدي حاليا باستخدام تقنية النقل الشامل. تم الانتهاء من هذا الإنجاز في شركة Tianma Microelectronics وسيتم الترويج له وتطبيقه في صناعة العرض المحلية. تم الإبلاغ عن الإنجاز التقني من قبل شبكة أخبار CCTV باعتباره "طفرة جديدة في مجال شاشات العرض الجديدة التي تستخدم حاليا تقنية النقل الجماعي في بلدي".

وفقا للبيانات ، قام معهد أبحاث تكنولوجيا العرض المستقبلي في Jiageng Laboratory Jiageng ببناء خط عرض عملية Micro-LED الرائد في العالم من الجيل 2.5 وتعاون مع شركات المنبع والمصب في سلسلة الصناعة لمعالجة المشكلات الرئيسية ، بما في ذلك تصميم الهيكل الفوقي ، وتصنيع عملية الرقائق ، وتكامل النقل ، إلخ. يتم إدخال أساليب الذكاء الاصطناعي المتقدمة على نطاق واسع في عملية تطوير التكنولوجيا ، مما يقلل بشكل كبير من دورة البحث والتطوير ، ويوفر تكاليف التطوير ، ويحسن العائد والكفاءة. مع التركيز على تقنية نقل الكتلة الرئيسية في عملية تطوير لوحات العرض Micro-LED القائمة على TFT ، استغرق فريق البحث والتطوير في المعهد أقل من نصف عام لفتح عملية نقل الليزر الانتقائي عالي الكفاءة والدقة والترابط والكشف والإصلاح. مع العملية برمتها ، تصل كفاءة النقل إلى 36 مليون قطعة / ساعة (10000 قطعة / ثانية) ، وتم تحقيق عائد نقل بنسبة 99.999٪.

تعمل تقنية الآبار الكمومية الغروية الأساسية / الصدفية على تحسين كفاءة أجهزة LED بشكل كبير

من المفهوم أن فريق البروفيسور ليو تشوان والأستاذ المساعد ليو بايكوان من كلية هندسة الإلكترونيات والمعلومات (كلية الإلكترونيات الدقيقة) بجامعة صن يات صن قد أحرز تقدما مهما في مجال الثنائيات الباعثة للضوء (LEDs). استخدموا تقنية الآبار الكمومية الغروية الأساسية / الصدفية للتحكم بدقة في ديناميكيات الإثارة ، مما يقلل بشكل فعال من عيوب إعادة تركيب الإثارة ، ويوازن حقن الشحنة ، ويمنع نقل الطاقة بين الآبار الكمومية الغروية. لا تعمل هذه الطريقة المبتكرة على تحسين كفاءة أجهزة LED بشكل كبير فحسب ، بل تعمل أيضا على دمجها بنجاح مع ترانزستورات الأغشية الرقيقة ولوحات الدوائر لتحقيق عنونة نشطة ، وهي شاشة ذات تأثير "خط أنابيب".

LED للبئر الكمومية الغروية ، كنوع جديد من مصابيح LED النانوية البلورية ، لديه إمكانات تطبيقية في مجال العرض نظرا لمزاياه مثل نقاء اللون العالي وأداء التلألؤ الكهربائي الضيق نصف العرض ومعالجة الحلول. من خلال الاستكشاف العميق لتأثير الآبار الكمومية الغروية غير المتجانسة ذات السماكات الصدفية المختلفة على ديناميكيات الإثارة ، كشف الفريق عن الاعتماد القوي بين إنتاج الإثارة وسمك القشرة للبئر الكمي الغروي. وجدت الأبحاث أن زيادة سمك القشرة ضمن نطاق سمك معين يمكن أن يحسن بشكل كبير من كفاءة إعادة التركيب الإشعاعي ويقلل من إعادة تركيب Auger ، وبالتالي يحسن بشكل كبير الأداء العام لأجهزة LED للآبار الكمومية الغروية. لا يفتح هذا الإنجاز مسارا جديدا لمزيد من البحث والتطبيق لمصابيح LED للآبار الكمومية الغروية فحسب ، بل يوفر أيضا أفكارا واستراتيجيات جديدة لتطوير تقنيات العرض والإضاءة المستقبلية.

"لا توجد نهاية للابتكار ولا يوجد حد للمستقبل." يبدو أن هذه الجملة تؤكد المعنى الحقيقي للنمو اللانهائي لسوق LED. ولكن تجدر الإشارة إلى أن هذا يطرح أيضا متطلبات أعلى لكل لاعب. كيف تركز على اتجاه تكرار المنتج واتخاذ مسار مختلف للاختراق والفوز؟ لا يزال سؤالا لا بد من الإجابة عليه لكل مؤسسة. تجدر الإشارة إلى أن العديد من السياسات الجديدة في النصف الأول من عام 2024 تشمل أيضا صناعة شاشات العرض LED. لدينا سبب للاعتقاد بأنه في الأيام القادمة ، ستستمر صناعة شاشات العرض LED في الصين في تحقيق اختراقات في البحث والتطوير وتنفيذ التصنيع بدعم من السياسة ، وتستمر في لعب دور مهم على مسرح التكنولوجيا العالمي.