Prospective : Une équipe internationale de scientifiques dirigée par des ingénieurs du MIT a développé un moyen de fabriquer des plaquettes de micro-LED sans défaut en utilisant une approche verticale qui pourrait ouvrir la voie à une nouvelle génération d’écrans de réalité virtuelle.

Les micro-LED empilées verticalement pourraient fournir une densité de pixels plus élevée tout en étant beaucoup plus faciles et moins chères à fabriquer, ce qui en fait une aubaine pour les appareils de réalité virtuelle où la faible densité de pixels et l’ennuyeux « effet de porte d’écran » sont des problèmes de longue durée.

Les écrans traditionnels utilisent des diodes électroluminescentes disposées côte à côte, avec des sous-pixels rouges, bleus et verts emballés aussi étroitement que possible. Tout comme avec les transistors dans un processeur, cet agencement côte à côte atteint rapidement sa limite de densité théorique, obligeant les chercheurs à trouver des solutions innovantes pour continuer à augmenter la densité de pixels.

Les micro-LED sont une autre solution potentielle. Ils sont fabriqués à partir de matériaux semi-conducteurs inorganiques qui sont un centième de la taille des LED conventionnelles et peuvent offrir de meilleures performances, nécessitent moins d’énergie et durent plus longtemps que les OLED. À l’inverse, ils nécessitent un processus de fabrication beaucoup plus précis pour aligner parfaitement les sous-pixels dans la configuration RVB traditionnelle.

Jeehwan Kim et Jiho Shin, les deux chercheurs du MIT à la tête de l’étude publié dans Nature, ont conçu une nouvelle façon de fabriquer des micro-LED qui ne nécessiteraient pas la même extrême précision. Ils ont pu développer et empiler des membranes ultrafines de LED rouges, vertes et bleues dans une configuration verticale, chaque pixel vertical ne mesurant que quatre microns de large.

En utilisant une configuration d’empilement vertical, a déclaré Shin, la zone de pixels pourrait théoriquement être réduite « d’un tiers ». Les micro-LED verticales peuvent atteindre une densité de plus de 5 000 pixels par pouce, ce qui est le plus haut rapporté à ce jour. « La pixellisation verticale est la voie à suivre pour des écrans à plus haute résolution dans un encombrement réduit », ont déclaré les chercheurs, ouvrant la voie à des expériences de réalité virtuelle indiscernables de la réalité.

Les scientifiques ont pu obtenir leurs pixels verticaux grâce à une méthode précédemment développée pour faire croître et décoller un matériau bidimensionnel parfait à partir de tranches de silicium et d’autres surfaces, un processus qu’ils ont appelé « transfert de couche à base de matériau 2D » ou 2DLT.

Ils ont également démontré comment stimuler une structure verticale individuelle pour produire le spectre commercial complet de couleurs, mais ils doivent maintenant développer un système de matrice active capable de contrôler « 25 millions de LED séparément ».