Mobile-Menu

Perowskit-Display Strukturgrößen im Nanometerbereich mit 127.000 ppi

Von Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter 1 min Lesedauer

Anbieter zum Thema

Bürklin GmbH & Co. KG
SPEA GmbH Systeme f. professionelle Elektronik und Automation
Würth Elektronik eiSos GmbH & Co. KG

Chinesischen und amerikanischen Forschern ist es gelungen, Perowskit-basierende LEDs mit einer aktiven Pixelgröße von nur 90 nm zu realisieren. Dies entspricht einer Pixeldichte von 127.000 ppi. Anwendungen finden sich in Mikrodisplays, holografischen Systemen und hochauflösenden Sensoren.

Forscher der Zhejiang-Universität in Hangzhou, China, in Zusammenarbeit mit der Universität Cambridge LEDs mit Pixeln entwickelt, die nur 90 nm breit sind. Die Bilder zeigen Darstellungen auf einem PeLED-Display.(Bild: Zhejiang University)
Forscher der Zhejiang-Universität in Hangzhou, China, in Zusammenarbeit mit der Universität Cambridge LEDs mit Pixeln entwickelt, die nur 90 nm breit sind. Die Bilder zeigen Darstellungen auf einem PeLED-Display.
(Bild: Zhejiang University)

Ein Forscherteam der Zhejiang-Universität in Hangzhou unter der Leitung von Dr. Baodan Zhao hat in Zusammenarbeit mit der Universität Cambridge einen bemerkenswerten Fortschritt in der Displaytechnologie erzielt. Kern der Entwicklung sind perowskitbasierende Leuchtdioden (PeLEDs) mit einer aktiven Pixelgröße von nur 90 nm – das entspricht in etwa der Dimension eines Influenzavirus. Nano-PeLEDs sind extrem miniaturisierte perowskitbasierte Leuchtdioden, die Licht über den rekombinativen Zerfall von Ladungsträgern in einem Perowskit-Halbleitermaterial emittieren.

Leuchtdichte, Quanteneffizienz oder Stromausbeute

Trotz dieser extremen Miniaturisierung zeigen die Nano-PeLEDs keine signifikanten Einbußen bei Leuchtdichte, Quanteneffizienz oder Stromausbeute. Damit überwinden sie zentrale Limitierungen konventioneller Halbleiter-LEDs, die bei abnehmender Strukturgröße in der Regel erhebliche Wirkungsgradverluste durch Oberflächenrekombination, elektrische Inhomogenitäten und thermische Effekte aufweisen.

Die erzielte Pixeldichte von 127.000 Pixel pro Zoll (PPI) liegt rund 240-mal über dem Niveau aktueller High-End-Smartphones. Diese Auflösung öffnet neue Perspektiven für Mikrodisplays in AR- und VR-Systemen, für optische Sensorarrays mit extrem hoher Ortsauflösung oder auch für spezialisierte Anwendungen in der Mikroskopie und Medizintechnik.

Konventionelle µLEDs auf III-V-Basis, wie GaN und AlGaInP, stoßen bei der Miniaturisierung an physikalische und wirtschaftliche Grenzen: Geringere Lichtausbeute, aufwendige Lithografieverfahren und hoher Energieeintrag bei der Strukturierung schränken die Skalierbarkeit stark ein.

Technische Grenzen und Ausblick

Aktuell sind die gezeigten Nano-PeLEDs noch monochrom, eine vollständige RGB-Integration auf Nanoskala bleibt offen. Ebenso ist die Langzeitstabilität unter Betriebsbedingungen ein ungelöstes Problem – insbesondere im Hinblick auf Feuchte, Temperatur und ionische Migration. Das Team betont zudem, dass die visuelle Wahrnehmungsgrenze des Menschen bei ungefähr 60 PPD (Pixels per Degree) liegt, weshalb die Anwendung nicht bei konventionellen Displays, sondern eher in spezialisierten Mikrosystemen liegt. (heh)

Artikelfiles und Artikellinks

(ID:50365901)

Jetzt Newsletter abonnieren

Verpassen Sie nicht unsere besten Inhalte

Mit Klick auf „Newsletter abonnieren“ erkläre ich mich mit der Verarbeitung und Nutzung meiner Daten gemäß Einwilligungserklärung (bitte aufklappen für Details) einverstanden und akzeptiere die Nutzungsbedingungen. Weitere Informationen finde ich in unserer Datenschutzerklärung. Die Einwilligungserklärung bezieht sich u. a. auf die Zusendung von redaktionellen Newslettern per E-Mail und auf den Datenabgleich zu Marketingzwecken mit ausgewählten Werbepartnern (z. B. LinkedIn, Google, Meta).

Aufklappen für Details zu Ihrer Einwilligung

Weiterführende Inhalte