تجزیه و تحلیل مختصر در مورد پیشرفت میکرو ال ای دی چند لایه

اگرچه فناوری Micro LED را می‌توان در زمینه دستگاه‌های پوشیدنی کوچک که توسط AR، VR و ساعت‌های هوشمند نشان داده می‌شوند، استفاده کرد، در حال حاضر کاربردهای عملی کمی وجود دارد. به عنوان مثال عینک AR را در نظر بگیرید. طبق آمار ناقص، تنها 3 عینک Micro LED در سال 2022 وجود خواهد داشت که عبارتند از Meta Lens Li Weike، Vuzix's Shield و Tooz's ESSNZ Berlin.

اگرچه مزایای آشکارتری نسبت به فناوری Micro OLED دارد، اما استفاده از نمایشگر میکرو LED Micro LED صاف نیست. در تجزیه و تحلیل نهایی، مشکل این است که توسعه فناوری Micro LED کند است، فرآیند تولید بالغ نیست، هزینه محصول، کیفیت و مشکلات راندمان تراشه نور قرمز هنوز وجود دارد، تمام رنگی، اثر نمایشگر با وضوح بالا نزدیک به چشم است. دستیابی به آن دشوار است، بنابراین Micro LED را نمی توان در زمینه نمایش میکرو در مقیاس بزرگ اعمال کرد.

با وجود این، برای تحقیق و توسعه فناوری Micro LED، شرکت های LED و دانشگاه ها هرگز متوقف نشده اند. آنها با بررسی راه حل های فنی مختلف، به تدریج فناوری Micro LED را بهبود بخشیده و روند کاربرد Micro LED در زمینه نمایش میکرو را تسریع و کوتاه می کنند.

اخیراً یک تیم تحقیقاتی LED توسط موسسه فناوری ماساچوست (MIT) پیشرفتی در تحقیقات Stacked RGB Micro LED داشته است. در آینده، این راه حل ممکن است به یک عامل کلیدی در توسعه برنامه های نمایش میکرو LED Micro LED تبدیل شود.

این تیم تحقیقاتی یک میکرو ال ای دی تمام رنگی با لایه لایه عمودی با وضوح حداکثر 5100 ppi و اندازه تنها 4 میکرومتر ساخته است که ادعا می کند بالاترین چگالی آرایه و کوچکترین اندازه شناخته شده تا به امروز را دارد. ویژگی های وضوح بالا و اندازه کوچک محصول مطابق با نیازهای کاربردی تجهیزات الکترونیکی میکرو نمایشگر نزدیک چشم است.

نتایج تحقیقات بیشتر توسعه و کاربرد ساختار میکرو ال ای دی چند لایه را ترویج می کند و همچنین توجه صنعت LED را به این راه حل فنی برانگیخته است.

به طور خاص، ویژگی خاص این طرح این است که در مقایسه با تک پیکسلی که توسط ساختار چینش موازی سنتی تراشه های RGB Micro LED تشکیل شده است، استفاده از طرح چیدمان انباشته می تواند اندازه ماژول نمایشگر را کاهش دهد و در عین حال کیفیت تصویر و تولید را بهبود بخشد. کارایی نمایشگر میکرو LED

به طور خاص، ساختار چند لایه به یک پیکسل اجازه می دهد تا فضای کمتری را اشغال کند، در نتیجه به تراکم پیکسل بالاتری در واحد سطح دست می یابد، بنابراین نیازهای کاربردی دستگاه های میکرو نمایشگر برای ماژول های نمایشگر با اندازه کوچک و با کیفیت بالا را برآورده می کند.

از نظر تولید، به دلیل کاربرد ساختار چند لایه، تراشه های سه رنگ RGB در یک تراشه واحد ادغام می شوند که زمان انتقال تراشه میکرو ال ای دی به زیرلایه را کوتاه می کند و دقت قرارگیری را بهبود می بخشد و در نتیجه راندمان تولید را بهینه می کند. و هزینه نمایشگر Micro LED.

با توجه به تغییر ساختار، تولید و کاربرد Micro LED امکانات بیشتری پیدا کرده است. از این رو در سال های اخیر شرکت ها، دانشگاه ها و موسسات علمی تحقیقاتی داخلی و خارجی به طور متوالی در تحقیقات میکرو ال ای دی با ساختار لمینت شرکت کرده اند و باعث پیشرفت مداوم این فناوری می شوند.

تحقیقات میکرو ال ای دی لمینت شده مورد توجه قرار گرفته و تحقیق و توسعه داخلی و خارجی تلاش زیادی کرده است

بر اساس آمار ناقص LEDinside، شرکت های LED در داخل و خارج از کشور، مانند Seoul Weiaosi، Lumens، Sundiode، Nov Technology و همچنین تیم های تحقیقاتی داخلی دانشگاه Tsinghua در سال های اخیر در تحقیقات Micro LEDin چند لایه شرکت داشته اند:

پراید بزرگ سئول

در سال 2022، Weimaxo Seoul فناوری نمایشگر تک تراشه تمام رنگی WICOP Pixel خود را به نمایش گذاشت که دارای ساختاری بدون سرب، محصور شده و عدسی شکل با تراشه های Micro LED قرمز، سبز و آبی (R/G/B) است که در یک پشته عمودی قرار گرفته اند. .

استفاده از فناوری WICOP Pixel فرآیند تولید نمایشگر میکرو ال ای دی را به یک سوم کاهش می دهد، بازده میکرو ال ای دی را بهبود می بخشد، هزینه ساخت را کاهش می دهد و سطح نورانی میکرو ال ای دی را به یک سوم محصولات ساختار مسطح موجود کاهش می دهد و به عمق می رسد. رنگ مشکی و تصویر واضح

در فوریه امسال، Weimax Seoul یک صفحه نمایش Micro LED مبتنی بر فناوری WICOP Pixel با روشنایی 4000nits را به نمایش گذاشت و کاربرد Micro LED را در مناطق متابورس از جمله AR و VR گسترش داد.

لومن ها

در اوایل سال جاری، Lumens، یک توسعه‌دهنده LED کره‌ای، اعلام کرد که ویفرهای همپای RGB را برای تولید Micro LED توسعه داده است، ویفرهای اپیتاکسیال منفرد یکپارچه هستند که از ویفرهای اپیتاکسیال سه نور RGB تشکیل شده‌اند. برای مواد LED قرمز، Lumens از مواد نیترید گالیم ایندیم مانند نور آبی و نور سبز استفاده می کند که پردازش و تولید تراشه های چند لایه آسان تر است.

آفتابگیر

در آوریل 2021، ساندیود، یک شرکت نمایشگر میکرو LED آمریکایی، فناوری پیکسل انباشته شده RGB Micro LED را اعلام کرد که آرایه‌های پیکسلی چند لایه RGB Micro LED را روی یک ویفر مستقیماً به یک صفحه پشتی CMOS مبتنی بر سیلیکون متصل می‌کند.

در نوامبر همان سال، ساندیود نمایشگرهای تمام رنگی RGB Micro LED را با استفاده از فناوری ماتریس فعال مبتنی بر سیلیس CMOS با اندازه تراشه Micro LED 100μm، اندازه نمایشگر 15.4mm x 8.6mm و وضوح 200PPI نشان داد.

در اوایل سال 2023، ساندیود با Soft-Epi، توسعه‌دهنده فناوری GaN، کار کرد تا ما را قادر سازد که یک قطعه از ساختار LED کامل InGaN RGB را روی یک ویفر یاقوت کبود رشد دهیم.

فناوری نوامبر

تا پایان 2022، توسعه‌دهنده فناوری Micro LED داخلی Nuovision Technology با موفقیت صفحه نمایش میکرو LED 0.39 اینچی را روشن کرد و محصولات آن با استفاده از فناوری WLVSP (پیکسل‌های عمودی انباشته سطح ویفر، پیکسل‌های انباشته عمودی در سطح ویفر) توسعه یافتند. راه حل.

دانشگاه Tsinghua

در ماه مه 2021، تیم تحقیقاتی بخش کارخانه الکترونیک دانشگاه Tsinghua طراحی آرایه دستگاه Micro LED را بر اساس چند لایه قرمز، سبز و آبی (RGB) توسعه داد.

با استفاده از لایه برداری و چاپ انتقالی اپیتاکسی، لایه نازک Micro LED بر اساس ساختارهای نیمه هادی تک کریستالی غیر آلی گروه III-V، از جمله LED نور قرمز InGaP، نور سبز InGaN و LED نور آبی (اندازه ~ 100μm²، ضخامت ~5μm) ادغام ناهمگن ، تشکیل یک ساختار پشته عمودی. در عین حال، فیلم نوری با انتقال انتخابی طول موج به عنوان لایه رابط بین Micro LED طراحی شده است که بازده نور و عملکرد تابش دستگاه را بهبود می بخشد.

در مقایسه با ساختار سنتی دستگاه RGB ساید بای ساید، وضوح صفحه نمایش را می توان در مقایسه با ساختار ساید بای ساید در همان اندازه دستگاه سه برابر بهبود بخشید، که نه تنها عملکرد لومینسانس دستگاه را بهبود می بخشد، بلکه همچنین نیاز به دقت ماشینکاری در فرآیند آماده سازی را کاهش می دهد.

Youngwoo DSP

در سال 2021، Youngwoo DSP، یک شرکت تجهیزات نیمه هادی کره جنوبی، یک پروژه دولتی برای توسعه فناوری جدید تولید Micro LED بر اساس لایه های انباشته شده RGB بسیار کوچک تا پایان سال 2024 دریافت کرد. به گفته DSP Youngwoo، این فناوری به بهبود کمک می کند. دقت تراز و تراکم پیکسلی برای انتقال حجم زیاد، در عین حال صرفه جویی در زمان ساخت و کاهش هزینه ها. این محصولات را می توان برای ساعت های هوشمند، ماشین ها و دستگاه های AR اعمال کرد.

کایست

در سال 2020، یک تیم تحقیقاتی در موسسه علوم و فناوری پیشرفته کره (KAIST) راهی برای تولید نمایشگرهای Micro LED با وضوح بالا ایجاد کردند. این تیم لایه‌های فعالی از LEDهای قرمز، سبز و آبی را در فضایی سه‌بعدی با استفاده از فرآیند الگوبرداری نیمه‌رسانا و یک فیلم عایق با ویژگی‌های فیلتر برای از بین بردن تداخل رنگ قرمز و آبی روی هم قرار دادند. در نهایت، صفحه نمایش دارای وضوح بالای بیش از 60،{4}} پیکسل در هر اینچ است.

خلاصه کردن

مشاهده می‌شود که در سال‌های اخیر، از طریق مطالعه ساختار لایه‌ای، شرکت‌ها و دانشگاه‌ها روشنایی و وضوح نمایشگرهای میکرو LED را بهبود بخشیده‌اند و توسعه میکرو نمایشگرهای میکرو LED با وضوح بالا تمام رنگی را ترویج داده‌اند.

در مواجهه با مشکلات فنی کلیدی موجود میکرو ال‌ای‌دی، ساختار چند لایه راه‌حلی امکان‌پذیر ارائه می‌کند و مسیر فنی جدیدی را برای گسترش کاربرد فناوری Micro LED در زمینه نمایشگرهای میکرو مانند AR/VR باز می‌کند.

با این حال، راه حل Micro LED چند لایه، ضمن حل مشکلات موجود سازه سنتی، مشکلات فنی جدیدی را نیز به همراه دارد.

طبق گفته فروشنده فناوری Micro LED Porotech، ساختار چند لایه به این معنی است که سه رنگ نور از ارتفاعات مختلف بر روی صفحه نمایش ساطع می شود که طراحی نوری را پیچیده می کند و نیاز به دقت بیشتری در فاصله بین LED ها و تراز لایه های مختلف در ساختار دارد.

علاوه بر این، تداخل رنگ LED RGB انباشته، راندمان نوری کم پیکسل‌های کوچک، و سازگاری و کارایی مواد نور قرمز، همگی مشکلاتی هستند که در استفاده از این طرح با آن مواجه می‌شوند.

تحلیلگران مشاوره TrendForce گفتند که فناوری تراشه Micro LED چند لایه در حال حاضر در مرحله توسعه است، به دلیل عدم وجود ظرفیت فناوری تولید انبوه، در نمایشگرهای پوشیدنی استفاده نشده است.

اگرچه هیچ کاربردی واقعی از محصولات میکرو نمایشگر وجود ندارد، اما شرکت ها و دانشگاه های فوق نسبت به فناوری چند لایه خوش بین هستند و معتقدند که این راه حل می تواند توسعه Micro LED در AR/VR و سایر زمینه ها را تسریع بخشد.

بنابراین، اعتقاد بر این است که تحقیقات بر روی فناوری Micro LED چند لایه در آینده متوقف نخواهد شد. همانطور که اپل، سامسونگ و سایر شرکت‌های ترمینال پیشرو به افزایش طرح‌بندی فناوری Micro LED ادامه می‌دهند، تحقیقات فناوری Micro LED از جمله ساختار چند لایه ممکن است به سرعت ترویج شود و تبدیل به یک حلقه مهم در اکتشاف تجاری‌سازی Micro LED شود.