Instalaciones avanzadas Producción eficienteAunque la tecnología Micro LED se puede aplicar en el campo de los pequeños dispositivos portátiles representados por AR, VR y relojes inteligentes, existen pocas aplicaciones prácticas en la actualidad. Tomemos como ejemplo las gafas AR. Según estadísticas incompletas, solo habrá tres gafas Micro LED en 2022: Meta Lens de Li Weike, Shield de Vuzix y gafas inteligentes ESSNZ Berlin de Tooz.
Aunque tiene ventajas más obvias sobre la tecnología Micro OLED, la aplicación de la micropantalla Micro LED no es sencilla. En el análisis final, el problema es que el desarrollo de la tecnología Micro LED es lento, el proceso de fabricación no está maduro, el costo del producto, la calidad y los problemas de eficiencia del chip de luz roja aún existen, el efecto de visualización de alta resolución a todo color y cerca del ojo es Es difícil de lograr, por lo que Micro LED no se puede aplicar en el campo de las micropantallas a gran escala.
A pesar de esto, las empresas y el mundo académico nunca se han detenido en la investigación y el desarrollo de la tecnología Micro LED. Al explorar diferentes soluciones técnicas, mejoran gradualmente la tecnología Micro LED y aceleran y acortan el proceso de aplicación de Micro LED en el campo de las micropantallas.
Recientemente, un equipo de investigación LED del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) ha logrado un gran avance en la investigación del Micro LED RGB apilado. En el futuro, esta solución puede convertirse en un factor clave que afecte el desarrollo de aplicaciones de micropantallas Micro LED.
El equipo de investigación ha desarrollado un Micro LED laminado verticalmente a todo color con una resolución de hasta 5100 ppp y un tamaño de solo 4 μm, afirmando tener la densidad de matriz más alta y el tamaño más pequeño conocido hasta la fecha. Las características de alta resolución y tamaño pequeño del producto se adaptan a los requisitos de aplicación de equipos electrónicos con micropantallas cercanas al ojo.
Los resultados de la investigación promueven aún más el desarrollo y la aplicación de la estructura laminada Micro LED y también despiertan la atención de la industria LED hacia esta solución técnica.
Específicamente, la característica especial de este esquema es que, en comparación con el píxel único formado por la estructura de disposición paralela tradicional de los chips Micro LED RGB, la aplicación del esquema de disposición de apilamiento puede reducir el tamaño del módulo de visualización al tiempo que mejora la calidad y la producción de la imagen. Eficiencia de la pantalla Micro LED.
En particular, la estructura laminada permite que un solo píxel ocupe menos espacio, logrando así una mayor densidad de píxeles por unidad de área, cumpliendo así los requisitos de aplicación de dispositivos de micropantalla para módulos de visualización de alta definición y tamaño pequeño.
En términos de producción, debido a la aplicación de la estructura laminada, los chips RGB de tres colores se integran en un solo chip, lo que acorta el tiempo de transferencia del chip Micro LED al sustrato y mejora la precisión de colocación, optimizando así la eficiencia de producción. y costo de la pantalla Micro LED.
Debido al cambio de estructura, la producción y aplicación de Micro LED ha ganado más posibilidades. Por ello, en los últimos años, empresas, universidades e instituciones de investigación científica nacionales y extranjeras han participado sucesivamente en la investigación de Micro LED con estructura laminada, promoviendo el progreso continuo de la tecnología.
Se ha prestado atención a la investigación de Micro LED laminado, y la investigación y el desarrollo nacionales y extranjeros han hecho grandes esfuerzos.
Según estadísticas incompletas de LEDinside, las empresas de LED nacionales y extranjeras, como Seúl Weiaosi, Lumens, Sundiode, Nov Technology, así como equipos de investigación nacionales de la Universidad de Tsinghua, han estado involucrados en la investigación de Micro LED laminados en los últimos años:
Gran Orgullo de Seúl
En 2022, Weimaxo Seúl presentó su tecnología de pantalla de un solo chip a todo color WICOP Pixel, que presenta una estructura lenticular, encapsulada y sin plomo con chips Micro LED rojos, verdes y azules (R/G/B) colocados en una pila vertical. .
La aplicación de la tecnología WICOP Pixel reduce el proceso de producción de pantallas Micro LED a un tercio, mejora el rendimiento de Micro LED, reduce el costo de fabricación y reduce el área luminosa de Micro LED a un tercio de los productos de estructura plana existentes, obteniendo profundidad Color negro e imagen clara.
En febrero de este año, Weimax Seúl presentó una pantalla Micro LED basada en la tecnología WICOP Pixel con un brillo de 4000 nits, ampliando la aplicación de Micro LED a áreas metaversas, incluidas AR y VR.
Lúmenes
A principios de este año, Lumens, un desarrollador de LED coreano, anunció que había desarrollado obleas epitaxiales RGB para la producción de Micro LED; las obleas epitaxiales individuales son monolíticas, que se componen de obleas epitaxiales de tres colores RGB apiladas. Para el material LED rojo, Lumens utiliza material de nitruro de indio y galio al igual que la luz azul y la luz verde, que es más fácil de procesar y producir chips laminados.
diodo solar
En abril de 2021, Sundiode, una empresa estadounidense de micropantallas Micro LED, anunció su tecnología patentada de píxeles Micro LED RGB apilados, que conecta las matrices de píxeles Micro LED RGB laminadas en una sola oblea directamente a una placa posterior CMOS basada en silicio.
En noviembre de ese año, Sundiode mostró pantallas laminadas RGB Micro LED a todo color que utilizan tecnología de placa posterior CMOS basada en sílice de matriz activa con tamaños de chip Micro LED de 100 μm, tamaños de pantalla de 15,4 mm x 8,6 mm y resolución de 200 PPI.
A principios de 2023, Sundiode trabajó con Soft-Epi, un desarrollador de tecnología GaN, para permitirnos desarrollar una sola pieza de estructura LED RGB completa de InGaN en una sola oblea de zafiro.
noviembre tecnología
A finales de 2022, el desarrollador nacional de tecnología Micro LED, Nuovision Technology, encendió con éxito una micropantalla Micro LED de 0,39 pulgadas y sus productos se desarrollaron utilizando la tecnología WLVSP (Wafer Level Vertically Stacked Pixels, píxeles apilados verticalmente a nivel de oblea). solución.
Universidad de Tsinghua
En mayo de 2021, el equipo de investigación del Departamento de Fábrica de Electrónica de la Universidad de Tsinghua desarrolló un diseño de matriz de dispositivos Micro LED basado en la multicapa roja, verde y azul (RGB).
Mediante decapado de epitaxia e impresión por transferencia, Micro LED de película delgada basado en diferentes estructuras semiconductoras monocristalinas inorgánicas del grupo III-V, incluidos LED de luz roja InGaP, LED de luz verde InGaN y LED de luz azul (tamaño ~100 μm², espesor ~5 μm) integración heterogénea , formando una estructura de pila vertical. Al mismo tiempo, la película óptica con transmisión selectiva de longitud de onda está diseñada como capa de interfaz entre Micro LED, lo que mejora la eficiencia luminosa y el rendimiento de radiación del dispositivo.
En comparación con la estructura tradicional de dispositivo RGB lado a lado, la resolución de la pantalla se puede mejorar tres veces en comparación con la estructura lado a lado con el mismo tamaño de dispositivo, lo que no solo mejora el rendimiento de luminiscencia del dispositivo, sino también Reduce el requisito de precisión de mecanizado en el proceso de preparación.
DSP Youngwoo
En 2021, Youngwoo DSP, una empresa de equipos de semiconductores de Corea del Sur, recibió un proyecto gubernamental para desarrollar una nueva tecnología de fabricación de Micro LED basada en capas apiladas RGB ultrapequeñas hasta finales de 2024. Según DSP Youngwoo, la tecnología ayuda a mejorar precisión de alineación y densidad de píxeles para transferencias de gran volumen, al tiempo que ahorra tiempo de fabricación y reduce costos. Los productos se pueden aplicar a relojes inteligentes, automóviles y dispositivos AR.
kaist
En 2020, un equipo de investigación del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea (KAIST) desarrolló una forma de producir pantallas Micro LED de alta resolución. El equipo apiló capas activas de LED rojos, verdes y azules en un espacio 3D utilizando un proceso de modelado de semiconductores y una película aislante con características de filtro para eliminar la interferencia de los colores rojo y azul. En definitiva, la pantalla tiene una alta resolución de más de 60000 píxeles por pulgada.
resumir
Se puede ver que en los últimos años, a través del estudio de la estructura en capas, las empresas y universidades han mejorado el brillo y la resolución de las micropantallas Micro LED y han promovido el desarrollo de micropantallas Micro LED de alta definición a todo color.
Frente a los problemas técnicos clave existentes de Micro LED, la estructura laminada proporciona una solución factible y abre un nuevo camino técnico para expandir la aplicación de la tecnología Micro LED en el campo de micro pantallas como AR/VR.
Sin embargo, si bien resuelve los problemas existentes de la estructura tradicional, la solución Micro LED laminada también trae nuevos problemas técnicos.
Según el proveedor de tecnología Micro LED, Porotech, la estructura laminada significa que se emiten tres colores de luz desde diferentes alturas en la pantalla, lo que complica el diseño óptico y requiere una mayor precisión en el espaciado entre los LED y la alineación de las diferentes capas en la estructura.
Además, la interferencia de color de los LED RGB apilados, la baja eficiencia luminosa de los píxeles diminutos y la compatibilidad y eficiencia del material de la luz roja son problemas que se deben enfrentar en la aplicación del esquema.
Los analistas de TrendForce Consulting dijeron que la tecnología de chip Micro LED laminado se encuentra actualmente en etapa de desarrollo y, debido a la falta de capacidad tecnológica de producción en masa, no se ha utilizado en pantallas portátiles.
Aunque no existe una aplicación real de los productos Micro Display, las empresas y universidades mencionadas son optimistas acerca de la tecnología laminada y creen que la solución puede acelerar el desarrollo de Micro LED en AR/VR y otros campos.
Por ello, se cree que la investigación sobre la tecnología Micro LED laminada no se detendrá en el futuro. A medida que Apple, Samsung y otras empresas líderes de terminales continúan aumentando el diseño de la tecnología Micro LED, la investigación de la tecnología Micro LED, incluida la estructura laminada, puede promoverse rápidamente, convirtiéndose en un vínculo importante en la exploración de la comercialización de Micro LED.