Προηγμένες Εγκαταστάσεις Αποτελεσματική ΠαραγωγήΑν και η τεχνολογία Micro LED μπορεί να εφαρμοστεί στον τομέα των μικρών φορητών συσκευών που αντιπροσωπεύονται από AR, VR και smartwatches, υπάρχουν λίγες πρακτικές εφαρμογές προς το παρόν. Πάρτε ως παράδειγμα τα γυαλιά AR. Σύμφωνα με ελλιπή στατιστικά στοιχεία, θα υπάρχουν μόνο 3 γυαλιά Micro LED το 2022, συγκεκριμένα τα Meta Lens του Li Weike, τα Vuzix's Shield και τα έξυπνα γυαλιά ESSNZ Berlin του Tooz.
Αν και έχει πιο προφανή πλεονεκτήματα σε σχέση με την τεχνολογία Micro OLED, η εφαρμογή της Micro LED micro display δεν είναι ομαλή. Σε τελική ανάλυση, το πρόβλημα είναι ότι η ανάπτυξη της τεχνολογίας Micro LED είναι αργή, η διαδικασία κατασκευής δεν είναι ώριμη, το κόστος του προϊόντος, η ποιότητα και τα προβλήματα απόδοσης του τσιπ κόκκινου φωτός εξακολουθούν να υπάρχουν, το πλήρες χρώμα, το εφέ υψηλής ανάλυσης κοντά στα μάτια είναι είναι δύσκολο να επιτευχθεί, επομένως το Micro LED δεν μπορεί να εφαρμοστεί στον τομέα της micro display σε μεγάλη κλίμακα.
Παρόλα αυτά, για την έρευνα και την ανάπτυξη της τεχνολογίας Micro LED, οι επιχειρήσεις LED και η ακαδημαϊκή κοινότητα δεν σταμάτησαν ποτέ. Διερευνώντας διαφορετικές τεχνικές λύσεις, βελτιώνουν σταδιακά την τεχνολογία Micro LED και επιταχύνουν και συντομεύουν τη διαδικασία εφαρμογής του Micro LED στον τομέα της micro display.
Πρόσφατα, μια ερευνητική ομάδα LED από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης (MIT) έκανε μια σημαντική ανακάλυψη στην έρευνα του Stacked RGB Micro LED. Στο μέλλον, αυτή η λύση μπορεί να γίνει βασικός παράγοντας που θα επηρεάσει την ανάπτυξη εφαρμογών micro LED micro display.
Η ερευνητική ομάδα έχει αναπτύξει ένα έγχρωμο, κάθετα πλαστικοποιημένο Micro LED με ανάλυση έως και 5.100 ppi και μέγεθος μόλις 4μm, ισχυριζόμενο ότι έχει την υψηλότερη πυκνότητα συστοιχίας και το μικρότερο μέγεθος που είναι γνωστό μέχρι σήμερα. Τα χαρακτηριστικά υψηλής ανάλυσης και μικρού μεγέθους του προϊόντος ταιριάζουν στις απαιτήσεις εφαρμογής του ηλεκτρονικού εξοπλισμού μικρο-οθονών κοντά στα μάτια.
Τα αποτελέσματα της έρευνας προωθούν περαιτέρω την ανάπτυξη και την εφαρμογή πλαστικοποιημένης δομής Micro LED και επίσης κεντρίζουν την προσοχή της βιομηχανίας LED σε αυτήν την τεχνική λύση.
Συγκεκριμένα, το ιδιαίτερο χαρακτηριστικό αυτού του σχήματος είναι ότι σε σύγκριση με το ενιαίο pixel που σχηματίζεται από την παραδοσιακή δομή παράλληλης διάταξης των τσιπ RGB Micro LED, η εφαρμογή του σχήματος διάταξης στοίβαξης μπορεί να μειώσει το μέγεθος της μονάδας οθόνης βελτιώνοντας παράλληλα την ποιότητα και την παραγωγή εικόνας αποτελεσματικότητα της οθόνης Micro LED.
Συγκεκριμένα, η πολυστρωματική δομή επιτρέπει σε ένα μόνο εικονοστοιχείο να καταλαμβάνει λιγότερο χώρο, επιτυγχάνοντας έτσι μεγαλύτερη πυκνότητα εικονοστοιχείων ανά μονάδα επιφάνειας, καλύπτοντας έτσι τις απαιτήσεις εφαρμογής συσκευών μικροοθόνης για μικρού μεγέθους μονάδες οθόνης υψηλής ευκρίνειας.
Όσον αφορά την παραγωγή, λόγω της εφαρμογής της πολυστρωματικής δομής, τα τσιπ τριών χρωμάτων RGB ενσωματώνονται σε ένα ενιαίο τσιπ, το οποίο μειώνει τον χρόνο μεταφοράς του τσιπ Micro LED στο υπόστρωμα και βελτιώνει την ακρίβεια τοποθέτησης, βελτιστοποιώντας έτσι την απόδοση παραγωγής και το κόστος της οθόνης Micro LED.
Λόγω της αλλαγής της δομής, η παραγωγή και η εφαρμογή Micro LED έχουν αποκτήσει περισσότερες δυνατότητες. Ως εκ τούτου, τα τελευταία χρόνια, εγχώριες και ξένες επιχειρήσεις, πανεπιστήμια και επιστημονικά ερευνητικά ιδρύματα συμμετείχαν διαδοχικά στην έρευνα Micro LED με πλαστικοποιημένη δομή, προωθώντας τη συνεχή πρόοδο της τεχνολογίας.
Η έρευνα των πλαστικοποιημένων Micro LED έχει δοθεί προσοχή και η εγχώρια και η ξένη έρευνα και ανάπτυξη έχουν καταβάλει μεγάλες προσπάθειες
Σύμφωνα με ελλιπή στατιστικά στοιχεία LEDinside, εταιρείες LED στο εσωτερικό και στο εξωτερικό, όπως οι Seoul Weiaosi, Lumens, Sundiode, Nov Technology, καθώς και εγχώριες ερευνητικές ομάδες του Πανεπιστημίου Tsinghua έχουν συμμετάσχει στην έρευνα των πλαστικοποιημένων Micro LED τα τελευταία χρόνια:
Σεούλ Grand Pride
Το 2022, η Weimaxo Seoul παρουσίασε την τεχνολογία πλήρους έγχρωμης οθόνης ενός τσιπ WICOP Pixel, η οποία διαθέτει δομή χωρίς μόλυβδο, εγκλεισμένη σε κάψουλα και φακοειδή δομή με κόκκινα, πράσινα και μπλε (R/G/B) τσιπ Micro LED τοποθετημένα σε κάθετη στοίβα .
Η εφαρμογή της τεχνολογίας WICOP Pixel μειώνει τη διαδικασία παραγωγής της οθόνης Micro LED στο ένα τρίτο, βελτιώνει την απόδοση της Micro LED, μειώνει το κόστος κατασκευής και μειώνει τη φωτεινή περιοχή της Micro LED στο ένα τρίτο των υπαρχόντων προϊόντων επίπεδης δομής, αποκτώντας βαθιά μαύρο χρώμα και καθαρή εικόνα.
Τον Φεβρουάριο του τρέχοντος έτους, η Weimax Seoul παρουσίασε μια οθόνη Micro LED βασισμένη στην τεχνολογία WICOP Pixel με φωτεινότητα 4000 nits, επεκτείνοντας την εφαρμογή των Micro LED σε περιοχές μετατροπής, συμπεριλαμβανομένων των AR και VR.
Μονάδες λούμεν
Στις αρχές του τρέχοντος έτους, η Lumens, ένας κορεάτης προγραμματιστής LED, ανακοίνωσε ότι είχε αναπτύξει επιταξιακές γκοφρέτες RGB για παραγωγή Micro LED, οι μεμονωμένες επιταξιακές γκοφρέτες είναι Μονολιθικές, οι οποίες αποτελούνται από στοιβαγμένες επιταξιακές γκοφρέτες τριών ανοιχτών χρωμάτων RGB. Για το κόκκινο υλικό LED, η Lumens χρησιμοποιεί υλικό νιτριδίου του ινδίου, όπως το μπλε φως και το πράσινο φως, το οποίο είναι πιο εύκολο να επεξεργαστεί και να παράγει πλαστικοποιημένα τσιπ.
Ηλιόδιος
Τον Απρίλιο του 2021, η Sundiode, μια αμερικανική εταιρεία μικροοθόνης Micro LED, ανακοίνωσε την ιδιόκτητη στοιβαγμένη τεχνολογία pixel RGB Micro LED, η οποία συνδέει τις πλαστικοποιημένες συστοιχίες pixel RGB Micro LED σε μια ενιαία γκοφρέτα απευθείας σε ένα backplane CMOS με βάση το πυρίτιο.
Τον Νοέμβριο του ίδιου έτους, η Sundiode παρουσίασε πλαστικοποιημένες οθόνες RGB Micro LED πλήρους χρώματος χρησιμοποιώντας τεχνολογία CMOS backplane βασισμένη σε ενεργή μήτρα με μεγέθη τσιπ Micro LED 100μm, μεγέθη οθόνης 15,4mm x 8,6mm και ανάλυση 200PPI.
Στις αρχές του 2023, η Sundiode συνεργάστηκε με τη Soft-Epi, έναν προγραμματιστή τεχνολογίας GaN, για να μας επιτρέψει να αναπτύξουμε ένα ενιαίο κομμάτι πλήρους δομής LED InGaN RGB σε μια γκοφρέτα ζαφείρι.
Τεχνολογία Νοεμβρίου
Μέχρι το τέλος του 2022, ο εγχώριος προγραμματιστής της τεχνολογίας Micro LED Nuovision Technology άναψε επιτυχώς οθόνη μικροδιόδου 0,39 ιντσών και τα προϊόντα του αναπτύχθηκαν χρησιμοποιώντας την τεχνολογία WLVSP (Επίπεδο Wafer Vertically Stacked Pixels, Wafer-level vertically stacked pixels) λύση.
Πανεπιστήμιο Tsinghua
Τον Μάιο του 2021, η ερευνητική ομάδα του Τμήματος Εργοστασίων Ηλεκτρονικών του Πανεπιστημίου Tsinghua ανέπτυξε ένα σχέδιο διάταξης συσκευών Micro LED που βασίζεται στο κόκκινο, το πράσινο και το μπλε (RGB) πολλαπλών επιπέδων.
Μέσω εκτύπωσης απογύμνωσης και μεταφοράς επιταξίας, Micro LED λεπτής μεμβράνης με βάση διαφορετικές ανόργανες δομές ημιαγωγών μονοκρυστάλλων της ομάδας III-V, συμπεριλαμβανομένων ετερογενούς ολοκλήρωσης LED κόκκινου φωτός InGaP, πράσινου φωτός InGaN και μπλε φωτός LED (μέγεθος ~100μm², πάχος ~5μm) , σχηματίζοντας μια κατακόρυφη δομή στοίβας. Ταυτόχρονα, το οπτικό φιλμ με επιλεκτική μετάδοση σε μήκος κύματος έχει σχεδιαστεί ως το στρώμα διασύνδεσης μεταξύ Micro LED, το οποίο βελτιώνει τη φωτεινή απόδοση και την απόδοση ακτινοβολίας της συσκευής.
Σε σύγκριση με την παραδοσιακή δομή της συσκευής RGB side-by-side, η ανάλυση της οθόνης μπορεί να βελτιωθεί τρεις φορές σε σύγκριση με τη δομή side-by-side στο ίδιο μέγεθος συσκευής, η οποία όχι μόνο βελτιώνει την απόδοση φωταύγειας της συσκευής, αλλά και μειώνει την απαίτηση για ακρίβεια μηχανικής κατεργασίας στη διαδικασία προετοιμασίας.
Youngwoo DSP
Το 2021, η Youngwoo DSP, μια νοτιοκορεάτικη εταιρεία εξοπλισμού ημιαγωγών, βραβεύτηκε με ένα κυβερνητικό έργο για την ανάπτυξη μιας νέας τεχνολογίας κατασκευής Micro LED βασισμένη σε εξαιρετικά μικρά στοιβαγμένα επίπεδα RGB μέχρι το τέλος του 2024. Σύμφωνα με το DSP Youngwoo, η τεχνολογία βοηθά στη βελτίωση ακρίβεια ευθυγράμμισης και πυκνότητα εικονοστοιχείων για μεγάλες μεταφορές όγκου, εξοικονομώντας ταυτόχρονα χρόνο κατασκευής και μείωση του κόστους. Τα προϊόντα μπορούν να εφαρμοστούν σε έξυπνα ρολόγια, αυτοκίνητα και συσκευές AR.
ΚΑΪΣΤ
Το 2020, μια ερευνητική ομάδα στο Προηγμένο Ινστιτούτο Επιστήμης και Τεχνολογίας της Κορέας (KAIST) ανέπτυξε έναν τρόπο παραγωγής οθονών Micro LED υψηλής ανάλυσης. Η ομάδα στοίβαξε ενεργά στρώματα κόκκινου, πράσινου και μπλε led σε έναν τρισδιάστατο χώρο χρησιμοποιώντας μια διαδικασία σχεδίασης ημιαγωγών και μια μονωτική μεμβράνη με χαρακτηριστικά φίλτρου για την εξάλειψη των παρεμβολών κόκκινου και μπλε χρώματος. Τελικά, η οθόνη έχει υψηλή ανάλυση άνω των 60,{4}} pixel ανά ίντσα.
συνοψίζω
Μπορεί να φανεί ότι τα τελευταία χρόνια, μέσω της μελέτης της πολυεπίπεδης δομής, οι επιχειρήσεις και τα πανεπιστήμια βελτίωσαν τη φωτεινότητα και την ανάλυση των μικροοθονών Micro LED και προώθησαν την ανάπτυξη πλήρους έγχρωμης μικροοθόνης Micro LED υψηλής ευκρίνειας.
Αντιμετωπίζοντας τα υπάρχοντα βασικά τεχνικά προβλήματα του Micro LED, η πολυστρωματική δομή παρέχει μια εφικτή λύση και ανοίγει μια νέα τεχνική διαδρομή για την επέκταση της εφαρμογής της τεχνολογίας Micro LED στον τομέα της micro display όπως το AR/VR.
Ωστόσο, ενώ επιλύει τα υπάρχοντα προβλήματα της παραδοσιακής κατασκευής, η πολυστρωματική λύση Micro LED φέρνει και νέα τεχνικά προβλήματα.
Σύμφωνα με τον πωλητή τεχνολογίας Micro LED Porotech, η πλαστικοποιημένη δομή σημαίνει ότι τρία χρώματα φωτός εκπέμπονται από διαφορετικά ύψη στην οθόνη, περιπλέκοντας τον οπτικό σχεδιασμό και απαιτώντας μεγαλύτερη ακρίβεια στην απόσταση μεταξύ των led και την ευθυγράμμιση των διαφορετικών στρωμάτων στη δομή.
Επιπλέον, οι παρεμβολές χρωμάτων LED RGB στοιβαγμένες, η χαμηλή φωτεινή απόδοση μικροσκοπικών pixel και η συμβατότητα και αποτελεσματικότητα του υλικού κόκκινου φωτός είναι όλα προβλήματα που πρέπει να αντιμετωπίσετε κατά την εφαρμογή του σχήματος.
Οι αναλυτές της TrendForce Consulting είπαν ότι η τεχνολογία πλαστικοποιημένου τσιπ Micro LED βρίσκεται επί του παρόντος σε στάδιο ανάπτυξης, λόγω της έλλειψης ικανότητας τεχνολογίας μαζικής παραγωγής, δεν έχει χρησιμοποιηθεί σε φορητές οθόνες.
Αν και δεν υπάρχει πραγματική εφαρμογή προϊόντων Micro display, οι παραπάνω επιχειρήσεις και πανεπιστήμια είναι αισιόδοξες για την τεχνολογία laminated και πιστεύουν ότι η λύση μπορεί να επιταχύνει την ανάπτυξη Micro LED σε AR/VR και σε άλλους τομείς.
Ως εκ τούτου, πιστεύεται ότι η έρευνα για την τεχνολογία laminated Micro LED δεν θα σταματήσει στο μέλλον. Καθώς η Apple, η Samsung και άλλες κορυφαίες εταιρείες τερματικών συνεχίζουν να αυξάνουν τη διάταξη της τεχνολογίας Micro LED, η έρευνα της τεχνολογίας Micro LED, συμπεριλαμβανομένης της πολυστρωματικής δομής, μπορεί να προωθηθεί γρήγορα, αποτελώντας σημαντικό κρίκο στην εξερεύνηση της εμπορευματοποίησης των Micro LED.