Eine Zusammenarbeit zwischen chinesischen und britischen Forschern hat zu einer neuen Entwicklung geführt, die die Displayindustrie revolutionieren könnte, einschließlich des Segments der hochauflösenden Panels für AR/VR-Geräte mit kleinen Bildschirmen, bei denen es entscheidend ist, dass die Panels in Augennähe die höchstmögliche Auflösung bieten, um ein noch besseres Nutzererlebnis zu ermöglichen. Derzeit ist die Mikro-LED-Technologie die kleinste verfügbare Pixelgröße mit einer Grenze von 10 Mikrometern, unterhalb derer die Effizienz von LEDs deutlich abnimmt, so dass diese für den Einsatz nicht geeignet sind.
Im Gegensatz dazu haben Forscher der Zheijang Universität und der Universität Cambridge eine Technologie entwickelt, mit der LEDs nicht nur unter 10 Mikrometern, sondern 111-mal kleiner, nämlich bis zu 90 Nanometern - etwa so groß wie ein Virus - hergestellt werden können. Die 90-Nanometer-LEDs werden Displays mit einer Pixeldichte von bis zu 127 000 PPI ermöglichen, was eine enorme Steigerung der Panelauflösung bedeutet, die insbesondere für die oben erwähnten AR/VR-Geräte nützlich sein wird.
Um die kleinsten LEDs der Welt herzustellen, wurde ein neues Material verwendet, das nur in diesem Bereich neu ist, da es vielleicht schon aus dem Solarzellenmarkt bekannt ist: Perowskit, eine Kalziumtitanat-Oxidlegierung. Dieses Material war der Schlüssel zum Erfolg der Nano-PeLED-Entwicklung und wird nicht nur für die Herstellung von Nano-, sondern auch von Mikro-PeLEDs verwendet werden. Die PeLED-Technologie bietet derzeit die Möglichkeit, die kleinstmöglichen LEDs aller bisher entwickelten Lösungen herzustellen, und die Forscher gehen davon aus, dass diese LEDs kostengünstiger hergestellt werden können als Lichtquellen, die auf bestehenden LED-Technologien basieren, was ein großer Vorteil ist. Perowskit-basierte LEDs können mit höheren Wirkungsgraden arbeiten als ihre Standard-Pendants und kleiner sein als je zuvor, so die Forscher.
Auf Mikro-LEDs basierende Panels sind im Display-Segment AR/VR sehr beliebt, aber die Hersteller können bei der Größe der einzelnen LEDs ein bestimmtes Niveau nicht unterschreiten: Die Grenze liegt bei den oben erwähnten 10 Mikrometern, und wenn kleinere Mikro-LEDs hergestellt werden, sinkt die Effizienz drastisch. Die Forscher sind der Meinung, dass es für hochwertige AR/VR-Headsets wichtig ist, die Größe der LEDs auf unter 10 Mikrometer zu reduzieren, was die Möglichkeit eröffnet, höhere Auflösungen als je zuvor zu erreichen. Nano-PeLEDs können dazu beitragen, diesen Bedarf zu decken, und bieten gleichzeitig eine hohe Effizienz und eine kostengünstige Herstellung.
Für die Herstellung dieser speziellen LEDs ist eine besondere Fertigungstechnologie erforderlich, die sich nach Ansicht der Forscher nicht für klassische fotolithografische Verfahren eignet, mit denen die Perowskit-Schichten nicht direkt strukturiert werden können, da herkömmliche Verfahren die Perowskit-Struktur beschädigen, so dass die anderen Schichten mit klassischen Methoden hergestellt werden.
Die Forschung hat sicherlich interessante Ergebnisse geliefert, aber es ist eine Sache, zu sehen, welche Art von Panel sie im Labor herstellen können, und eine andere, zu sehen, wie die Nano-PeLED-Technologie zur Herstellung kommerzieller Displays verwendet werden kann. Um die erforderlichen Verfahren und Werkzeuge zu entwickeln, sind sie bereits eine Zusammenarbeit mit dem chinesischen Unternehmen LinkZill eingegangen, das Erfahrung mit TFT-Technologien hat. Der Prototyp des Mikro-PeLED-Displays mit aktiver Matrix wird ebenfalls von einer TFT-Backplane gespeist und ist bereits in der Lage, komplexe Bilder und sogar Videoclips darzustellen.
Wann die ersten Mikro-PeLED- oder Nano-PeLED-Displays in kommerziell erhältlichen Geräten zu finden sein werden, ist noch nicht bekannt, dürfte aber noch einige Jahre auf sich warten lassen.
