Pesquisadores do Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coreia (KAIST) alcançaram um avanço significativo, demonstrando com sucesso um display micro-LED vermelho de alta eficiência e ultra-alta resolução, abrindo caminho para telas que oferecem imagens mais nítidas do que a realidade. Como uma tecnologia de tela de próxima geração, os micro-LEDs vermelhos de alto desempenho sempre foram os mais desafiadores de se obter entre as três cores primárias (vermelho, verde e azul) necessárias para telas coloridas, permanecendo um desafio crucial na área.
Esta pesquisa foi liderada pelo Professor Sang-Hyun Kim, do Departamento de Engenharia Elétrica, em colaboração com o Professor Dae-Myung Kim, da Universidade Inha, a fabricante de semicondutores compostos QSI e a empresa de design de microdisplays/SoC Raontech. A tecnologia de display micro-LED vermelho desenvolvida pela equipe de pesquisa atinge ultra-alta resolução, reduzindo significativamente o consumo de energia. O display micro-LED de ultra-alta resolução de 1700 PPI demonstrado com essa tecnologia oferece uma resolução aproximadamente 3 a 4 vezes maior do que as telas dos principais smartphones atuais, proporcionando efeitos visuais verdadeiramente "realistas" em dispositivos de realidade virtual (VR) e realidade aumentada (AR).
Para solucionar os dois principais desafios da degradação da eficiência e das limitações dos processos de transferência tradicionais em micro-LEDs vermelhos, a equipe de pesquisa empregou uma estrutura de poço quântico AlInP/GaInP. Essa estrutura atua como uma "barreira de energia", confinando elétrons e lacunas dentro da camada do poço quântico para evitar o vazamento de portadores. O uso de poços quânticos com concentrações mais altas de lacunas reduz ainda mais a perda de energia, resultando em micro-LEDs vermelhos altamente eficientes e com baixa perda de energia. Simultaneamente, eles utilizaram a tecnologia de integração 3D monolítica para empilhar diretamente as camadas de LED sobre o circuito de acionamento, reduzindo erros de alinhamento e taxas de defeitos, permitindo a fabricação estável de telas de ultra-alta resolução. Eles também desenvolveram um processo de baixa temperatura para evitar danos ao circuito subjacente durante a integração. O professor Kim Sang-hyun afirmou que este trabalho resolve os desafios de eficiência e integração de circuitos de pixels vermelhos em micro-LEDs e continuará a impulsionar a comercialização da tecnologia.
