Selvom Micro LED-teknologi kan anvendes inden for små bærbare enheder repræsenteret af AR, VR og smartwatches, er der få praktiske anvendelser på nuværende tidspunkt. Tag AR-briller som eksempel. Ifølge ufuldstændig statistik vil der kun være 3 Micro LED-briller i 2022, nemlig Li Weikes Meta Lens, Vuzix's Shield og Tooz's ESSNZ Berlin smart-briller.
Selvom det har mere åbenlyse fordele i forhold til Micro OLED-teknologi, er anvendelsen af Micro LED-mikroskærm ikke glat. I den endelige analyse er problemet, at udviklingen af Micro LED-teknologi er langsom, fremstillingsprocessen er ikke moden, produktomkostningerne, kvaliteten og effektivitetsproblemerne med rødt lys eksisterer stadig, fuld farve, nær-øje høj opløsning skærmeffekt er svært at opnå, så Micro LED kan ikke anvendes inden for mikrodisplay i stor skala.
På trods af dette, for forskning og udvikling af Micro LED-teknologi, er LED-virksomheder og den akademiske verden aldrig stoppet. Ved at udforske forskellige tekniske løsninger forbedrer de gradvist Micro LED-teknologien og accelererer og forkorter anvendelsesprocessen for Micro LED inden for mikrodisplay.
For nylig har et forskerhold LED fra Massachusetts Institute of Technology (MIT) gjort et gennembrud i forskningen af Stacked RGB Micro LED. I fremtiden kan denne løsning blive en nøglefaktor, der påvirker udviklingen af Micro LED-mikrodisplayapplikationer.
Forskerholdet har udviklet en fuldfarve, vertikalt lamineret Micro LED med en opløsning på op til 5.100 ppi og en størrelse på kun 4μm, der hævder at have den højeste array-densitet og mindste størrelse kendt til dato. Egenskaberne med høj opløsning og lille størrelse af produktet passer til anvendelseskravene for elektronisk udstyr til mikroskærme i nærheden af øjet.
Forskningsresultaterne fremmer yderligere udviklingen og anvendelsen af lamineret Micro LED-struktur og vækker også LED-industriens opmærksomhed på denne tekniske løsning.
Specifikt er det særlige ved denne ordning, at sammenlignet med den enkelte pixel dannet af den traditionelle parallelle arrangementsstruktur af RGB Micro LED-chips, kan anvendelsen af stablearrangementsskemaet reducere størrelsen af skærmmodulet, mens billedkvaliteten og produktionen forbedres effektiviteten af Micro LED-skærmen.
Især tillader den laminerede struktur, at en enkelt pixel optager mindre plads, hvorved der opnås en højere pixeltæthed pr. arealenhed, hvilket opfylder applikationskravene for mikrodisplayenheder til high-definition displaymoduler i lille størrelse.
Med hensyn til produktion, på grund af anvendelsen af den laminerede struktur, er RGB tre-farve-chips integreret i en enkelt chip, hvilket forkorter overførselstiden for Micro LED-chippen til substratet og forbedrer placeringsnøjagtigheden og dermed optimerer produktionseffektiviteten. og prisen på Micro LED-skærmen.
På grund af strukturændringen har produktion og anvendelse af Micro LED fået flere muligheder. Derfor har indenlandske og udenlandske virksomheder, universiteter og videnskabelige forskningsinstitutioner i de senere år successivt deltaget i forskningen af Micro LED med lamineret struktur, hvilket fremmer den kontinuerlige udvikling af teknologien.
Forskningen i lamineret Micro LED er blevet opmærksom på, og indenlandsk og udenlandsk forskning og udvikling har gjort en stor indsats
Ifølge LEDinside ufuldstændige statistikker har LED-virksomheder i ind- og udland, såsom Seoul Weiaosi, Lumens, Sundiode, Nov Technology, såvel som indenlandske Tsinghua University forskerhold været involveret i forskningen af lamineret Micro LED i de seneste år:
Seoul Grand Pride
I 2022 fremviste Weimaxo Seoul sin WICOP Pixel fuld-farve single-chip display teknologi, som har en blyfri, indkapslet og linseformet struktur med rød, grøn og blå (R/G/B) Micro LED chips placeret i en lodret stak .
Anvendelsen af WICOP Pixel-teknologi reducerer produktionsprocessen af Micro LED-skærm til en tredjedel, forbedrer udbyttet af Micro LED, reducerer fremstillingsomkostningerne og reducerer det lysende område af Micro LED til en tredjedel af de eksisterende flade strukturprodukter, hvilket opnår dyb sort farve og klart billede.
I februar i år fremviste Weimax Seoul en Micro LED-skærm baseret på WICOP Pixel-teknologi med en lysstyrke på 4000nits, hvilket udvidede anvendelsen af Micro LED til metaverse områder, herunder AR og VR.
Lumen
Tidligt på året annoncerede Lumens, en koreansk LED-udvikler, at den havde udviklet RGB epitaksiale wafere til Micro LED produktion, de individuelle epitaksiale wafere er monolitiske, som er sammensat af stablede RGB tre-lys farve epitaksiale wafere. Til rødt LED-materiale bruger Lumens indium-galliumnitrid-materiale på samme måde som blåt lys og grønt lys, som er lettere at behandle og producere laminerede chips.
Sundiode
I april 2021 annoncerede Sundiode, et amerikansk Micro LED microdisplay selskab, sin proprietære stablede RGB Micro LED pixel teknologi, som forbinder de laminerede RGB Micro LED pixel arrays på en enkelt wafer direkte til en siliciumbaseret CMOS backplane.
I november samme år viste Sundiode laminerede RGB Micro LED fuldfarveskærme ved hjælp af aktiv matrix-silica-baseret CMOS-backplane-drevet teknologi med Micro LED-chipstørrelser på 100μm, skærmstørrelser på 15,4 mm x 8,6 mm og opløsning på 200PPI.
I begyndelsen af 2023 arbejdede Sundiode sammen med Soft-Epi, en GaN-teknologiudvikler, for at gøre os i stand til at dyrke et enkelt stykke fuld InGaN RGB LED-struktur på en enkelt safirwafer.
nov Teknologi
Ved udgangen af 2022 tændte den indenlandske Micro LED-teknologiudvikler Nuovision Technology med succes 0,39 tommer Micro LED-mikroskærm, og dens produkter blev udviklet ved hjælp af WLVSP (Wafer Level Vertically Stacked Pixels, wafer-level vertically stacked pixels) teknologi løsning.
Tsinghua Universitet
I maj 2021 udviklede forskerholdet fra Electronics Factory Department ved Tsinghua University et Micro LED-enhedsarraydesign baseret på det røde, grønne og blå (RGB) flerlag.
Ved hjælp af epitakstripping og transferprint, tyndfilm Micro LED baseret på forskellige uorganiske gruppe III-V enkeltkrystal halvlederstrukturer, herunder InGaP rødt lys LED, InGaN grønt lys og blåt lys LED (størrelse ~100μm², tykkelse ~5μm) heterogen integration , der danner en lodret stabelstruktur. Samtidig er den optiske film med bølgelængdeselektiv transmission designet som grænsefladelaget mellem Micro LED, hvilket forbedrer enhedens lyseffektivitet og strålingsydelse.
Sammenlignet med den traditionelle side-by-side RGB-enhedsstruktur kan skærmopløsningen forbedres tre gange sammenlignet med side-by-side-strukturen ved samme enhedsstørrelse, hvilket ikke kun forbedrer enhedens luminescensydelse, men også reducerer kravet til bearbejdningsnøjagtighed i klargøringsprocessen.
Youngwoo DSP
I 2021 blev Youngwoo DSP, en sydkoreansk halvlederudstyrsvirksomhed, tildelt et regeringsprojekt for at udvikle en ny Micro LED-fremstillingsteknologi baseret på ultrasmå RGB-stablede lag indtil udgangen af 2024. Ifølge DSP Youngwoo hjælper teknologien med at forbedre justeringsnøjagtighed og pixeltæthed til store volumenoverførsler, samtidig med at man sparer fremstillingstid og reducerer omkostningerne. Produkterne kan anvendes på smarture, biler og AR-enheder.
KAIST
I 2020 udviklede et forskerhold ved Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) en måde at producere mikro-LED-skærme i høj opløsning. Holdet stablede aktive lag af røde, grønne og blå lysdioder i et 3D-rum ved hjælp af en halvledermønsterproces og en isolerende film med filteregenskaber for at eliminere rød og blå farveinterferens. I sidste ende har skærmen en høj opløsning på mere end 60,000 pixels pr. tomme.
sammenfatte
Det kan ses, at virksomheder og universiteter i de senere år gennem studiet af den lagdelte struktur har forbedret lysstyrken og opløsningen af Micro LED-mikroskærme og fremmet udviklingen af fuldfarve high-definition Micro LED-mikroskærme.
Over for de eksisterende nøgletekniske problemer med Micro LED, giver den laminerede struktur en gennemførlig løsning og åbner en ny teknisk vej til at udvide anvendelsen af Micro LED-teknologi inden for mikrodisplay såsom AR/VR.
Men mens den løser de eksisterende problemer i den traditionelle struktur, bringer den laminerede Micro LED-løsning også nye tekniske problemer.
Ifølge Micro LED-teknologileverandøren Porotech betyder den laminerede struktur, at tre farver lys udsendes fra forskellige højder på skærmen, hvilket komplicerer det optiske design og kræver større præcision i afstanden mellem lysdioder og justeringen af forskellige lag i strukturen.
Derudover er stablet RGB LED-farveinterferens, lav lyseffektivitet af bittesmå pixels og rødt lys materialekompatibilitet og effektivitet alle problemer, der skal stå over for i anvendelsen af ordningen.
TrendForce Consulting-analytikere sagde, at den laminerede Micro LED-chipteknologi i øjeblikket er i udviklingsstadiet, på grund af manglen på masseproduktionsteknologikapacitet, er den ikke blevet brugt i bærbare skærme.
Selvom der ikke er nogen egentlig anvendelse af Micro-displayprodukter, er ovennævnte virksomheder og universiteter optimistiske med hensyn til den laminerede teknologi og mener, at løsningen kan fremskynde udviklingen af Micro LED i AR/VR og andre områder.
Derfor menes det, at forskningen i lamineret Micro LED-teknologi ikke vil stoppe i fremtiden. Da Apple, Samsung og andre førende terminalvirksomheder fortsætter med at øge layoutet af Micro LED-teknologi, kan forskningen i Micro LED-teknologi, herunder lamineret struktur, fremmes hurtigt og blive et vigtigt led i udforskningen af Micro LED-kommercialisering.