Възможен пробив за XR екраните

Снимка: Микеланджело Буонароти (Pexels)

Статията може да се види само с активиран JavaScript. Моля, активирайте JavaScript във вашия браузър и презаредете страницата.

Изследователите разработват нов производствен процес за MicroLED за VR и AR слушалки. На хоризонта ли е ново поколение дисплеи?

Университетът на Мичиган обяви голям пробив в изследванията на MicroLED. Той успя за първи път да произведе високопроизводителни, изключително стабилни микрозелени светодиоди с размери по-малки от един микрометър върху силиций. Очаква се това да се възползва предимно от цветни дисплеи с ултрависока разделителна способност. Трудности при производството Може също да бъде решен скоро с нов процес.

MicroLED: бъдещето на дисплеите със смесена реалност?

Светодиодите, или накратко светодиодите, са изминали дълъг път от въвеждането им през 70-те години на миналия век. Използвани първоначално само като сигнални светлини, тъй като едва показваха цветове, светодиодите се налагаха все повече във всичко, свързано с осветлението, в продължение на около двадесет години. Причината за този пробив е въвеждането на ефективните сини и бели светодиоди в средата на 2000-те и широкият цветови спектър, който може да бъде постигнат с тях.

Днес светодиодите са инсталирани в почти всеки екран и в по-модерната си форма от MicroLED са бъдещето на слушалките със смесена реалност. Там се очаква да осигури по-добро изживяване от LC или OLED екрани с по-висока плътност на пикселите, по-бързо време за реакция, по-богат контраст и по-интензивна яркост.

Високите производствени разходи досега възпрепятстваха този пробив

По този начин технологичната индустрия инвестира много пари в MicroLED и гиганти като Apple, Meta или Google MicroLED стартиращи компании поглъщат или си осигуряват изключителни лицензионни права върху своите продукти. MicroLED обаче (все още) имат недостатък: супер дисплеите за устройства със смесена реалност са трудни за производство.

Индивидуалните пиксели в MicroLED достигат размери по-малки от един микрометър, което изисква сложни производствени процеси. Според експерти повече от петдесет процента от всички дисплеи са дефектни, което води до допълнителни разходи.

за приложения със смесена реалност, Така че MicroLED трябва да са малки, но изключително стабилни и ефективни. За използване в преносими слушалки за виртуална реалност ниската консумация на енергия също е важна. За да се постигне това, MicroLEDs са произведени върху силициеви пластини.

MicroLED за слушалки със смесена реалност: производствени трудности и „зелената празнина“

За разлика от традиционните сапфирени чипове, силициевият постига, наред с други неща, по-добра мащабируемост и интеграция в малки устройства. Тук обаче има и проблем: използването на силиций води до несъответствие на параметрите на решетката, тъй като кристалната структура е различна.

Според професор Zetian Mei от университета в Мичиган е било възможно да се направят много ефективни сини светодиоди с голяма площ и червени светодиоди с голяма площ, но е изключително трудно да се направят зелени светодиоди с голяма площ. Той каза, че това е известно като “зелена празнина”. И все пак, каза той, свиването на устройство до около микрометър е голямо предизвикателство така или иначе.

Лого

Първите високопроизводителни, изключително стабилни зелени MicroLED върху силиконови пластини

За да преодолеят тези предизвикателства, Мей и неговият изследователски екип разработиха зелени MicroLED, направени от субмикронен III нитрид. Това използва масиви от нанопроводници, всяка с диаметър само 100 до 200 нанометра и разположени на няколко нанометра една от друга.

„Ние използваме структурата на нанопровода, за да филтрираме дислокациите на нишките, причинени от несъответствия на решетката между нитридните материали и силициевия субстрат“, каза Юанпенг Ву, първи автор на статията. Резултатът е първите високопроизводителни, изключително стабилни зелени MicroLED върху силиций.

Изследователите повдигат възможността за по-ефективно производство на MicroLED

„Много е важно да имате стабилно излъчване и на трите цвята – червено, зелено и синьо – за да получите висококачествен дисплей“, каза Ми. „Особено важно е да се разработят малки, стабилни светодиоди директно върху силиконова пластина за бъдещи производствени и интеграционни процеси.“

През май тази година изследователите успяха да разработят червени MicroLED с площ почти три пъти по-малка от тази на предишните модели.

Така че всичко, което липсва, е синьо, за да се постигне това, което е там Може би най-важният напредък в развитието на светодиодите от средата на 2000-те.

„Подходът, който разработихме за зелено, лесно се прилага и за синьо“, каза Мей. „Следващата стъпка е да се вгради директно в силиконовата пластина, без да се прехвърля, което би било огромно подобрение за производството.“

източници: Наука за светлината и нейните приложения