Displays based on inorganic light-emitting diodes (LED) are considered as the most promising one among the display technologies for the next-generation. The chip for LED display bears similar features to those currently in use for general lighting, but it size is shrunk to below 200 microns. Thus, the advantages of high efficiency and long life span of conventional LED chips are inherited by miniaturized ones. As the size gets smaller, the resolution enhances, but at the expense of elevating the complexity of fabrication. In this review, we introduce two sorts of inorganic LED displays, namely relatively large and small varieties. The mini-LEDs with chip sizes ranging from 100 to 200 μm have already been commercialized for backlight sources in consumer electronics applications. The realized local diming can greatly improve the contrast ratio at relatively low energy consumptions. The micro-LEDs with chip size less than 100 μm, still remain in the laboratory. The full-color solution, one of the key technologies along with its three main components, red, green, and blue chips, as well color conversion, and optical lens synthesis, are introduced in detail. Moreover, this review provides an account for contemporary technologies as well as a clear view of inorganic and miniaturized LED displays for the display community.

Lead halide perovskite quantum dots (PQDs) are making their way toward next-generation display applications, such as serving as color conversion layers in micro-light-emitting-diode (micro-LED) arrays. Red PQDs containing iodine exhibit weaker brightness compared with their green counterpart when employed as color conversion layers. Therefore, PQDs with enhanced brightness are highly favorable for micro/mini-LED displays. A universal strategy of bicomponent perovskite nanocomposite (BPNC) with significantly enhanced photoluminescence (PL) intensity is proposed through the built-in Förster resonance energy transfer (FRET) from the core CsPbBr3 to the shell γ-CsPbI3 , and it is confirmed that it is through a pair of combined quasi-degenerate energy levels in the blue spectra region that the FRET is conducted, resulting in a high excitation wavelength selectivity. Owing to the highly efficient energy transition route from blue excitation to red emission established by the FRET, the BPNC exhibits the brightest single-peak red photoluminescence with near 100% quantum yield. The BPNC with FRET is further proven to be adaptable to a wide range of emission wavelengths. The BPNCs in a blue micro-LED array are employed as color downconversion layers, and excellent color conversion properties and high color gamut are demonstrated. This strategy of BPNC paves a road to the full-color micro-LED displays.

Touch control intention recognition is an important direction for the future development of human-machine interactions (HMIs). However, the implementation of parallel-sensing functional modules generally requires a combination of different logical blocks and control circuits, which results in regional redundancy, redundant data, and low efficiency. Here, a location-and-pressure intelligent tactile sensor (LPI tactile sensor) unprecedentedly combined with sensing, computing, and logic is proposed, enabling efficient and ultrahigh-resolution action-intention interaction. The LPI tactile sensor eliminates the need for data transfer among the functional units through the core integration design of the layered structure. It actuates in-sensor perception through feature transmission, fusion, and differentiation, thereby revolutionizing the traditional von Neumann architecture. While greatly simplifying the data dimensionality, the LPI tactile sensor achieves outstanding resolution sensing in both location (<400 µm) and pressure (75 Pa). Synchronous feature fusion and decoding support the high-fidelity recognition of action and combinatorial logic intentions. Benefiting from location and pressure synergy, the LPI tactile sensor demonstrates robust privacy as an encrypted password device and interaction intelligence through pressure enhancement. It can recognize continuous touch actions in real time, map real intentions to target events, and promote accurate and efficient intention-driven HMIs.

Underwater visible light (UVLC) system based on a single transceiver-integrated micro-light-emitting diode (μLED) pixel, especially μLED devices suitable for this multifunctional application, were rarely reported. This study improved the external quantum efficiency and modulation bandwidth of green μLEDs by using an InGaN pre-layer to mitigating lattice mismatch and minimizing quantum confined stark effect. Moreover, pre-layer region increased absorbed optical length and the photogenerated carriers in this region were screened from radiation recombination, which significantly increased the responsivity of the μLED PD when turned on. At 3.9 V bias, remarkable responsivity up to of 0.42 and 0.14 A/W for 405 and 450 nm were obtained, respectively. The increased thickness of the active region also leads to a decrease in the junction capacitance and improves the receiving bandwidth. Based on the transceiver performance improvement, we developed a 1.05 Gbps full-duplex UVLC system with single green μLED simultaneously acting as receiver and transmitter for the uplink and downlink, respectively. The single μLED functioned similar to an underwater transceiver antenna. The device achieved a power-conversion efficiency of 14.7% for blue light when used as a photovoltaic cell. Thus, this multifunctional μLED can facilitate the realization of miniaturized underwater optical antennas with low power consumption and high integration.

In this study, plasma enhanced atomic layer deposition was used to prepare ZnGaO thin films with different ZnO cycle ratios from 0 % to 50 %, which were employed to fabricate the MSM-type and TFT-type solar-blind photodetector. The properties of the films and the performance of the solar blind photodetector are greatly affected by the ZnO cycle ratio. Appropriate Zn doping content decreases the ratio of oxygen vacancies and Zn interstitials in Ga2O3, while excessive Zn doping degrades the quality of the film. Compared to MSM-type photodetector, an obviously improved performance of ZnGaO TFT-type photodetector has been observed due to its self-amplified photocurrent and the reduced dark current controlled by gate voltage. At a ZnO cycle ratio of 40 %, a superior performance of TFT-type solar-blind photodetector with an ultra-low dark current ∼4.5 × 10−13 A, an excellent light switching ratio ∼2.2 × 107, and an outstandingly high sensitivity ∼34.31 A/W has been obtained. These results demonstrate that the incorporation of Zn dopants can effectively modulate the performance of Ga2O3 TFT-type photodetector providing a great perspective for cost-effective and high-performance solar-blind PDs.