Avances de investigación de tecnologías LED clave en la primera mitad de 2024

Aunque la industria se está volviendo cada vez más introvertida, la industria de pantallas LED no ha dejado de buscar nuevas formas de diferenciarse, y los avances técnicos y funcionales suelen ser el primer paso. El nacimiento de cada una de las siguientes nuevas tecnologías es el resultado de innumerables días y noches de cuidadosa investigación por parte de las personas en la industria de pantallas LED. Por supuesto, esto es solo la punta del iceberg. En 2024, cuando se están introduciendo constantemente nuevas tecnologías, estas surgen en el campo LED como bambúes después de la lluvia, y nos alegra verlo. Entonces, ¿qué tendencias innovadoras contiene la industria de pantallas LED en esta llamativa primera mitad del año? En este artículo, Huicong LED Screen Network resume y organiza los avances tecnológicos en la industria LED durante la primera mitad del año para que todos los apreciemos juntos.

El último progreso en el campo de los LEDs de perovskita

En los últimos años, además de los equipos extranjeros que avanzan en la investigación de los LED de perovskita, las principales universidades nacionales también han estado realizando investigaciones relacionadas. Primero, echemos un vistazo a los últimos avances en el extranjero: el Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea ha desarrollado un excelente LED azul de perovskita al 100% puro.

Según informes de medios coreanos, el equipo de investigación del profesor Li Zhenglong del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica de KAIST anunció el 10 de julio que han desarrollado una tecnología revolucionaria que resuelve fundamentalmente los problemas de desplazamiento de color y baja iluminación de los LED de perovskita de color azul profundo bajo cambios en el voltaje de conducción.

El equipo propuso una solución innovadora al problema de larga data de la región de color profundo azul en LEDs de perovskita de alta pureza cromática. Específicamente, tradicionalmente, los LEDs de perovskita compuestos por una mezcla de múltiples iones halógenos tienden a experimentar fluctuaciones de color bajo diferentes condiciones de funcionamiento. Esto se debe a que las vacancias de haluros actúan como canales de transmisión de iones halógenos, desencadenando un efecto de migración en cadena de los iones circundantes. En respuesta a esto, el equipo de investigación propuso una "estrategia de ligandos dirigidos a las vacancias de iones cloruro". La estrategia de ligandos dirigidos a las vacancias de iones cloruro consiste en que entre las vacancias de iones positivos que se consideran defectos de estructura cristalina, solo las vacancias de iones cloruro son específicas y eliminan eficazmente estas vacancias.

El equipo de investigación dijo que el estudio resolvió eficazmente el problema de la inestabilidad a largo plazo del color de los LEDs de perovskita de halógeno mixto de color azul profundo, permitiendo que los LEDs de perovskita de color azul profundo alcancen una luminosidad de más de 2000 nits, reduciendo la brecha con los LEDs verdes y rojos. En el futuro, los LEDs de perovskita de color azul profundo podrán utilizarse en pantallas LED.

La eficiencia cuántica externa del LED de perovskita supera el 30%

El equipo del académico Huang Wei de la Universidad Politécnica del Noroeste, el profesor asociado Zhu Lin de la Universidad de Tecnología de Nanjing y el profesor Wang Jianpu de la Universidad de Changzhou ha logrado un avance importante en el campo de la investigación de diodos emisores de luz de perovskita (LED): mediante el aceleramiento de la tasa de recombinación radiativa, mejorando significativamente la eficiencia cuántica de fluorescencia, se ha logrado que la eficiencia cuántica externa del LED de mineral de perovskita supere el umbral del 30%, acercándose al nivel de industrialización.

El equipo propuso creativamente un método para controlar el crecimiento de cristales y generar una fase cristalina de perovskita con una tasa de recombinación radiativa más rápida, lo que mejora significativamente la eficiencia cuántica de fluorescencia. Al mismo tiempo, el equipo logró mantener la estructura sub-micrométrica del perovskita tridimensional, de modo que la eficiencia de extracción de luz del dispositivo no se vio afectada, logrando así un doble efecto. Como resultado, esta investigación alcanzó una eficiencia cuántica de fluorescencia del 96% y una eficiencia de extracción de luz superior al 30%, y preparó además un LED de perovskita de alta eficiencia con una eficiencia cuántica externa del 32%, estableciendo nuevamente un récord mundial en la eficiencia lumínica de los LEDs de perovskita.

Lograr LEDs estables de puntos cuánticos de perovskita roja

Se informa que el equipo del profesor Wang Ning y sus colaboradores publicaron nuevamente un artículo de investigación titulado "Fabricación de LEDs de perovskita emisores de luz roja estabilizando su estructura octaédrica" en la revista Nature.

Este trabajo de investigación reveló por primera vez un nuevo mecanismo para estabilizar fundamentalmente la unidad estructural octaédrica de la perovskita basada en yodo puro, y demostró su aplicación en PeLEDS rojos puros eficientes y estables; resolvió efectivamente el problema científico de que es difícil lograr una electroluminiscencia eficiente en la banda de luz roja pura con perovskitas basadas en yodo puro, y proporcionó un vínculo poderoso para la tecnología de displays de perovskita basada en los tres colores primarios, lo que se espera que ofrezca un apoyo técnico clave para las futuras tecnologías de visualización de alta definición e información.

Últimos avances en el campo de Micro LED

El equipo de la Universidad de Seúl desarrolla tecnología de conexión flexible para Micro LED

Según informes de medios extranjeros, un equipo de investigación liderado por Yongtaek Hong, profesor del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de la Universidad Nacional de Seúl, anunció que el equipo ha desarrollado una nueva tecnología que puede conectar LEDs microscópicos a dispositivos flexibles y extensibles. Se informa que los investigadores utilizaron la tecnología de recubrimiento por inmersión para patinar selectivamente el precursor adhesivo en la superficie del microdispositivo. El adhesivo contiene partículas ferromagnéticas que pueden autoensamblarse en cadenas anisotrópicas utilizando un campo magnético. Este método puede proporcionar una baja resistencia de contacto para la interconexión de dispositivos, y no hay interferencia eléctrica entre terminales de pitch fino.

Además de poder ensamblar matrices de Micro LED flexibles y elásticas, esta tecnología también puede utilizarse para crear un dispositivo de visualización de Micro LED que se puede adherir a la piel, detectar la temperatura del cuerpo humano y visualizar los datos en la pantalla. El equipo de investigación señaló que esta nueva tecnología puede integrar sistemáticamente dispositivos microelectrónicos de alto rendimiento mientras maximiza las propiedades mecánicas de los sistemas flexibles y elásticos. La tecnología contribuirá a la comercialización de pantallas flexibles.

Investigadores nacionales desarrollan dispositivos de retroiluminación de alta eficiencia con Micro LED

Se informó que medios extranjeros indicaron que investigadores de muchas universidades en China han desarrollado conjuntamente un innovador dispositivo de visualización RGB autopolinizador basado en Micro LED semipolar y materiales de película de perovskita, lo cual puede mejorar significativamente el rendimiento de la tecnología de retroiluminación. Esta investigación fue llevada a cabo por un equipo liderado por el profesor Wu Tingzhu. Diseñaron una arquitectura de dispositivo única que contiene Micro LEDs semipolares azules que emiten luz polarizada intrínseca. Estos Micro LEDs no solo emiten luz por sí mismos, sino que también pueden utilizarse como fuente de luz de excitación, combinada con una capa de conversión de color de perovskita con estructura anisotrópica, para lograr un dispositivo de emisión de luz polarizada de color completo RGB.

Este logro no solo marca un avance importante en el campo de la tecnología de visualización, sino que también proporciona una nueva dirección de diseño para dispositivos de visualización futuros, lo que indica que pronto entrará al mercado una tecnología de visualización más eficiente y colorida.

Encendido del módulo de display Micro LED a color completo con 403PPI

Se entiende que el Instituto de Tecnología de Pantalla Futura de Xiamen del Laboratorio de Innovación Jiageng logró encender un módulo de visualización Micro-LED a color completo de 1,63 pulgadas para dispositivos inteligentes y terminales móviles, con una resolución de 403 píxeles por pulgada, lo que es el producto de mayor resolución alcanzado hasta ahora en mi país utilizando tecnología de transferencia masiva. Este logro se ha completado en la empresa Tianma Microelectronics y será promovido y aplicado en la industria local de displays. El avance técnico fue reportado por la red de noticias CCTV como "un nuevo avance en el campo de los nuevos displays actualmente utilizando tecnología de transferencia masiva en mi país."

De acuerdo con los datos, el Laboratorio de Innovación Jiageng y el Instituto de Investigación en Tecnología de Visualización del Futuro de Xiamen han construido una línea de demostración de procesos Micro-LED de 2.5 generaciones líder a nivel mundial y han colaborado con empresas aguas arriba y aguas abajo de la cadena de suministro para resolver problemas clave, incluyendo el diseño de estructuras epitaxiales, la fabricación de chips, la transferencia e integración, entre otros. Métodos avanzados de inteligencia artificial se introducen ampliamente en el proceso de desarrollo tecnológico, lo que acorta considerablemente el ciclo de investigación y desarrollo, reduce los costos de desarrollo y mejora el rendimiento y la eficiencia. Centrándose en la tecnología de transferencia masiva clave en el desarrollo de procesos de paneles de visualización Micro-LED basados en TFT, el equipo de investigación y desarrollo del instituto logró abrir el proceso de transferencia láser selectiva de alta eficiencia y alta precisión, así como el enlace, la detección y la reparación en menos de medio año. Con todo el proceso, la eficiencia de transferencia alcanza las 36 millones de piezas/hora (10,000 piezas/segundo), y se ha logrado un rendimiento de transferencia del 99.999%.

La tecnología de pozo cuántico coloidal de núcleo/capa mejora significativamente la eficiencia de los dispositivos LED.

Se entiende que el equipo del Profesor Liu Chuan y el Profesor Asociado Liu Baiquan de la Escuela de Ingeniería Electrónica e Información (Escuela de Microelectrónica) de la Universidad Sun Yat-sen ha logrado un avance importante en el campo de los diodos emisores de luz (LEDs). Utilizaron la tecnología de pozo cuántico coloidal de núcleo/capa para controlar con precisión la dinámica de excitones, reduciendo efectivamente los defectos de recombinación de excitones, equilibrando la inyección de carga y suprimiendo la transferencia de energía entre los pozos cuánticos coloidales. Este método innovador no solo mejora significativamente la eficiencia de los dispositivos LED, sino que también integra con éxito estos dispositivos con transistores de película delgada y placas de circuito para lograr direccionamiento activo, consiguiendo una pantalla con un efecto de "conducto".

El LED de pozo cuántico coloidal, como un nuevo tipo de LED nanocristalino, tiene potencial de aplicación en el campo de la visualización debido a sus ventajas, como una alta pureza de color, un rendimiento electro-luminescente con media anchura estrecha y procesamiento en solución. Al explorar profundamente el impacto de los pozos cuánticos coloidales de núcleo/capa con diferentes espesores de capa en la dinámica de excitones, el equipo reveló la fuerte dependencia entre la generación de excitones y el espesor de la capa del pozo cuántico coloidal. La investigación ha encontrado que aumentar el espesor de la capa dentro de un rango de espesor determinado puede mejorar significativamente la eficiencia de recombinación radiativa y reducir la recombinación de Auger, lo que mejora considerablemente el rendimiento general de los dispositivos LED de pozo cuántico coloidal. Este logro no solo abre una nueva vía para investigaciones y aplicaciones futuras de LEDs de pozo cuántico coloidal, sino que también proporciona nuevas ideas y estrategias para el desarrollo de tecnologías de visualización e iluminación del futuro.

"No hay límite para la innovación y no hay frontera para el futuro." Esta frase parece confirmar el verdadero significado del crecimiento infinito del mercado de LED. Pero es importante destacar que esto también plantea requisitos más altos para cada participante. ¿Cómo enfocarse en la dirección de la iteración del producto y tomar un camino diferenciado para romper y ganar? Todavía es una pregunta obligatoria para cada empresa. Es necesario mencionar que muchas nuevas políticas en la primera mitad de 2024 también involucran a la industria de pantallas LED. Tenemos razones para creer que en los días por venir, la industria de pantallas LED de China seguirá haciendo avances en investigación y desarrollo e implementará la industrialización con el apoyo de las políticas, y continuará desempeñando un papel importante en el escenario global de la tecnología.