उन्नत सुविधाएँ कुशल उत्पादनहालाँकि माइक्रो एलईडी तकनीक को एआर, वीआर और स्मार्टवॉच द्वारा दर्शाए गए छोटे पहनने योग्य उपकरणों के क्षेत्र में लागू किया जा सकता है, लेकिन वर्तमान में इसके कुछ व्यावहारिक अनुप्रयोग हैं। उदाहरण के तौर पर एआर ग्लास लें। अपूर्ण आँकड़ों के अनुसार, 2022 में केवल 3 माइक्रो एलईडी ग्लास होंगे, अर्थात् ली वेइक का मेटा लेंस, वुज़िक्स का शील्ड और टूज़ का ईएसएसएनजेड बर्लिन स्मार्ट ग्लास।
हालाँकि माइक्रो OLED तकनीक पर इसके ज़्यादा स्पष्ट लाभ हैं, लेकिन माइक्रो LED माइक्रो डिस्प्ले का अनुप्रयोग सुचारू नहीं है। अंतिम विश्लेषण में, समस्या यह है कि माइक्रो LED तकनीक का विकास धीमा है, विनिर्माण प्रक्रिया परिपक्व नहीं है, उत्पाद की लागत, गुणवत्ता और लाल बत्ती चिप दक्षता की समस्याएँ अभी भी मौजूद हैं, पूर्ण रंग, नज़दीकी आँख उच्च रिज़ॉल्यूशन डिस्प्ले प्रभाव को प्राप्त करना मुश्किल है, इसलिए माइक्रो LED को बड़े पैमाने पर माइक्रो डिस्प्ले के क्षेत्र में लागू नहीं किया जा सकता है।
इसके बावजूद, माइक्रो एलईडी तकनीक के अनुसंधान और विकास के लिए, एलईडी उद्यम और शिक्षा जगत कभी नहीं रुके हैं। विभिन्न तकनीकी समाधानों की खोज करके, वे धीरे-धीरे माइक्रो एलईडी तकनीक में सुधार करते हैं और माइक्रो डिस्प्ले के क्षेत्र में माइक्रो एलईडी के आवेदन की प्रक्रिया को तेज और छोटा करते हैं।
हाल ही में मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (MIT) की एक शोध टीम ने स्टैक्ड RGB माइक्रो LED के शोध में एक बड़ी सफलता हासिल की है। भविष्य में, यह समाधान माइक्रो LED माइक्रो डिस्प्ले अनुप्रयोगों के विकास को प्रभावित करने वाला एक महत्वपूर्ण कारक बन सकता है।
शोध दल ने 5,100 पीपीआई तक के रिज़ॉल्यूशन और केवल 4μm के आकार के साथ एक पूर्ण-रंगीन, लंबवत लेमिनेटेड माइक्रो एलईडी विकसित किया है, जिसका दावा है कि यह अब तक ज्ञात सबसे अधिक सरणी घनत्व और सबसे छोटा आकार है। उत्पाद के उच्च रिज़ॉल्यूशन और छोटे आकार की विशेषताएं निकट आँख माइक्रो डिस्प्ले इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की अनुप्रयोग आवश्यकताओं के अनुरूप हैं।
शोध के परिणाम लेमिनेटेड माइक्रो एलईडी संरचना के विकास और अनुप्रयोग को और बढ़ावा देते हैं, और इस तकनीकी समाधान पर एलईडी उद्योग का ध्यान भी आकर्षित करते हैं।
विशेष रूप से, इस योजना की विशेष विशेषता यह है कि आरजीबी माइक्रो एलईडी चिप्स की पारंपरिक समानांतर व्यवस्था संरचना द्वारा गठित एकल पिक्सेल की तुलना में, स्टैकिंग व्यवस्था योजना के अनुप्रयोग से माइक्रो एलईडी डिस्प्ले की तस्वीर की गुणवत्ता और उत्पादन दक्षता में सुधार करते हुए डिस्प्ले मॉड्यूल के आकार को कम किया जा सकता है।
विशेष रूप से, लेमिनेटेड संरचना एकल पिक्सेल को कम स्थान घेरने की अनुमति देती है, जिससे प्रति इकाई क्षेत्र में उच्च पिक्सेल घनत्व प्राप्त होता है, और इस प्रकार छोटे आकार, उच्च परिभाषा डिस्प्ले मॉड्यूल के लिए माइक्रोडिस्प्ले उपकरणों की अनुप्रयोग आवश्यकताओं को पूरा किया जा सकता है।
उत्पादन के संदर्भ में, लेमिनेटेड संरचना के अनुप्रयोग के कारण, आरजीबी तीन-रंग चिप्स को एक ही चिप में एकीकृत किया जाता है, जो सब्सट्रेट में माइक्रो एलईडी चिप के स्थानांतरण समय को छोटा करता है और प्लेसमेंट सटीकता में सुधार करता है, इस प्रकार माइक्रो एलईडी डिस्प्ले की उत्पादन दक्षता और लागत को अनुकूलित करता है।
संरचना में परिवर्तन के कारण, माइक्रो एलईडी के उत्पादन और अनुप्रयोग में अधिक संभावनाएं प्राप्त हुई हैं। इसलिए, हाल के वर्षों में, घरेलू और विदेशी उद्यमों, विश्वविद्यालयों और वैज्ञानिक अनुसंधान संस्थानों ने क्रमिक रूप से लेमिनेटेड संरचना के साथ माइक्रो एलईडी के अनुसंधान में भाग लिया है, जिससे प्रौद्योगिकी की निरंतर प्रगति को बढ़ावा मिला है।
लेमिनेटेड माइक्रो एलईडी के अनुसंधान पर ध्यान दिया गया है, और घरेलू और विदेशी अनुसंधान और विकास ने बहुत प्रयास किए हैं
एलईडीइनसाइड के अधूरे आंकड़ों के अनुसार, देश और विदेश में एलईडी कंपनियां, जैसे कि सियोल वेयाओसी, लुमेन्स, सनडियोड, नोव टेक्नोलॉजी, साथ ही घरेलू त्सिंगुआ विश्वविद्यालय अनुसंधान दल हाल के वर्षों में लेमिनेटेड माइक्रो एलईडी के अनुसंधान में शामिल रहे हैं:
सियोल ग्रैंड प्राइड
2022 में, वेइमैक्सो सियोल ने अपनी WICOP पिक्सेल पूर्ण-रंग एकल-चिप डिस्प्ले तकनीक का प्रदर्शन किया, जिसमें एक सीसा रहित, एनकैप्सुलेटेड और लेंटिकुलर संरचना है जिसमें लाल, हरे और नीले (R/G/B) माइक्रो एलईडी चिप्स को एक ऊर्ध्वाधर स्टैक में रखा गया है।
WICOP पिक्सेल प्रौद्योगिकी के अनुप्रयोग से माइक्रो एलईडी डिस्प्ले की उत्पादन प्रक्रिया एक तिहाई तक कम हो जाती है, माइक्रो एलईडी की उपज में सुधार होता है, विनिर्माण लागत कम हो जाती है, और माइक्रो एलईडी के चमकदार क्षेत्र को मौजूदा फ्लैट संरचना उत्पादों के एक तिहाई तक कम कर दिया जाता है, जिससे गहरा काला रंग और स्पष्ट छवि प्राप्त होती है।
इस वर्ष फरवरी में, वेइमैक्स सियोल ने 4000nits की चमक के साथ WICOP पिक्सेल तकनीक पर आधारित एक माइक्रो एलईडी डिस्प्ले का प्रदर्शन किया, जिसने AR और VR सहित मेटावर्स क्षेत्रों में माइक्रो एलईडी के अनुप्रयोग का विस्तार किया।
लुमेन
इस साल की शुरुआत में, कोरियाई एलईडी डेवलपर ल्यूमेंस ने घोषणा की कि उसने माइक्रो एलईडी उत्पादन के लिए आरजीबी एपिटैक्सियल वेफर्स विकसित किए हैं, व्यक्तिगत एपिटैक्सियल वेफर्स मोनोलिथिक हैं, जो स्टैक्ड आरजीबी तीन-लाइट कलर एपिटैक्सियल वेफर्स से बने हैं। लाल एलईडी सामग्री के लिए, ल्यूमेंस नीली रोशनी और हरी रोशनी के समान इंडियम गैलियम नाइट्राइड सामग्री का उपयोग करता है, जिसे संसाधित करना और लेमिनेटेड चिप्स का उत्पादन करना आसान है।
सनडायोड
अप्रैल 2021 में, अमेरिकी माइक्रो एलईडी माइक्रोडिस्प्ले कंपनी सनडियोड ने अपनी मालिकाना स्टैक्ड आरजीबी माइक्रो एलईडी पिक्सेल तकनीक की घोषणा की, जो एक ही वेफर पर लेमिनेटेड आरजीबी माइक्रो एलईडी पिक्सेल सरणियों को सीधे सिलिकॉन-आधारित सीएमओएस बैकप्लेन से जोड़ती है।
उस वर्ष नवंबर में, सनडियोड ने सक्रिय मैट्रिक्स सिलिका-आधारित CMOS बैकप्लेन संचालित प्रौद्योगिकी का उपयोग करके लेमिनेटेड RGB माइक्रो LED पूर्ण-रंगीन डिस्प्ले प्रदर्शित किया, जिसमें 100μm के माइक्रो LED चिप आकार, 15.4mm x 8.6mm के डिस्प्ले आकार और 200PPI का रिज़ॉल्यूशन था।
2023 की शुरुआत में, सनडियोड ने GaN प्रौद्योगिकी डेवलपर सॉफ्ट-एपि के साथ काम किया, ताकि हम एक एकल नीलम वेफर पर पूर्ण InGaN RGB LED संरचना का एक टुकड़ा विकसित कर सकें।
नव प्रौद्योगिकी
2022 के अंत तक, घरेलू माइक्रो एलईडी प्रौद्योगिकी डेवलपर नुओविजन टेक्नोलॉजी ने 0.39 इंच माइक्रो एलईडी माइक्रो डिस्प्ले को सफलतापूर्वक प्रकाशित किया, और इसके उत्पादों को डब्ल्यूएलवीएसपी (वेफर लेवल वर्टिकल स्टैक्ड पिक्सल, वेफर-लेवल वर्टिकल स्टैक्ड पिक्सल) प्रौद्योगिकी समाधान का उपयोग करके विकसित किया गया था।
शिघुआ विश्वविद्यालय
मई 2021 में, सिंघुआ विश्वविद्यालय के इलेक्ट्रॉनिक्स फैक्ट्री विभाग की शोध टीम ने लाल, हरे और नीले (RGB) मल्टी-लेयर पर आधारित एक माइक्रो एलईडी डिवाइस ऐरे डिज़ाइन विकसित किया।
एपिटैक्सी स्ट्रिपिंग और ट्रांसफर प्रिंटिंग के माध्यम से, अलग-अलग अकार्बनिक समूह III-V सिंगल क्रिस्टल सेमीकंडक्टर संरचनाओं पर आधारित पतली फिल्म माइक्रो एलईडी, जिसमें InGaP लाल बत्ती एलईडी, InGaN हरी बत्ती और नीली बत्ती एलईडी (आकार ~ 100μm², मोटाई ~ 5μm) विषम एकीकरण शामिल है, एक ऊर्ध्वाधर स्टैक संरचना का निर्माण करता है। उसी समय, तरंग दैर्ध्य चयनात्मक संचरण के साथ ऑप्टिकल फिल्म को माइक्रो एलईडी के बीच इंटरफ़ेस परत के रूप में डिज़ाइन किया गया है, जो डिवाइस की चमकदार दक्षता और विकिरण प्रदर्शन में सुधार करता है।
पारंपरिक साइड-बाय-साइड आरजीबी डिवाइस संरचना की तुलना में, समान डिवाइस आकार पर साइड-बाय-साइड संरचना की तुलना में डिस्प्ले रिज़ॉल्यूशन में तीन गुना सुधार किया जा सकता है, जो न केवल डिवाइस के ल्यूमिनेसेंस प्रदर्शन में सुधार करता है, बल्कि तैयारी प्रक्रिया में मशीनिंग सटीकता की आवश्यकता को भी कम करता है।
यंगवू डीएसपी
2021 में, दक्षिण कोरियाई सेमीकंडक्टर उपकरण कंपनी यंगवू डीएसपी को 2024 के अंत तक अल्ट्रा-स्मॉल आरजीबी स्टैक्ड लेयर्स पर आधारित एक नई माइक्रो एलईडी विनिर्माण तकनीक विकसित करने के लिए एक सरकारी परियोजना से सम्मानित किया गया था। डीएसपी यंगवू के अनुसार, यह तकनीक बड़े वॉल्यूम ट्रांसफ़र के लिए संरेखण सटीकता और पिक्सेल घनत्व को बेहतर बनाने में मदद करती है, जबकि विनिर्माण समय की बचत और लागत को कम करती है। उत्पादों को स्मार्ट घड़ियों, कारों और AR उपकरणों पर लागू किया जा सकता है।
केएआईएसटी
2020 में, कोरिया एडवांस्ड इंस्टीट्यूट ऑफ साइंस एंड टेक्नोलॉजी (KAIST) की एक शोध टीम ने उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाले माइक्रो एलईडी डिस्प्ले बनाने का एक तरीका विकसित किया। टीम ने लाल और नीले रंग के हस्तक्षेप को खत्म करने के लिए सेमीकंडक्टर पैटर्निंग प्रक्रिया और फ़िल्टर विशेषताओं वाली एक इन्सुलेटिंग फिल्म का उपयोग करके 3D स्पेस में लाल, हरे और नीले रंग के एलईडी की सक्रिय परतों को स्टैक किया। अंततः, डिस्प्ले में 60,000 पिक्सेल प्रति इंच से अधिक का उच्च रिज़ॉल्यूशन है।
संक्षेप
यह देखा जा सकता है कि हाल के वर्षों में, स्तरित संरचना के अध्ययन के माध्यम से, उद्यमों और विश्वविद्यालयों ने माइक्रो एलईडी माइक्रोडिस्प्ले की चमक और संकल्प में सुधार किया है, और पूर्ण-रंग उच्च-परिभाषा माइक्रो एलईडी माइक्रोडिस्प्ले के विकास को बढ़ावा दिया है।
माइक्रो एलईडी की मौजूदा प्रमुख तकनीकी समस्याओं का सामना करते हुए, लेमिनेटेड संरचना एक व्यवहार्य समाधान प्रदान करती है, और एआर/वीआर जैसे माइक्रो डिस्प्ले के क्षेत्र में माइक्रो एलईडी प्रौद्योगिकी के अनुप्रयोग के विस्तार के लिए एक नया तकनीकी मार्ग खोलती है।
हालाँकि, पारंपरिक संरचना की मौजूदा समस्याओं को हल करते हुए, लेमिनेटेड माइक्रो एलईडी समाधान नई तकनीकी समस्याएं भी लाता है।
माइक्रो एलईडी प्रौद्योगिकी विक्रेता पोरोटेक के अनुसार, लेमिनेटेड संरचना का अर्थ है कि डिस्प्ले पर अलग-अलग ऊंचाइयों से प्रकाश के तीन रंग उत्सर्जित होते हैं, जिससे ऑप्टिकल डिजाइन जटिल हो जाता है और एलईडी के बीच की दूरी और संरचना में विभिन्न परतों के संरेखण में अधिक सटीकता की आवश्यकता होती है।
इसके अलावा, स्टैक्ड आरजीबी एलईडी रंग हस्तक्षेप, छोटे पिक्सल की कम चमकदार दक्षता, और लाल प्रकाश सामग्री संगतता और दक्षता, योजना के अनुप्रयोग में सामना की जाने वाली सभी समस्याएं हैं।
ट्रेंडफोर्स कंसल्टिंग के विश्लेषकों ने कहा कि लेमिनेटेड माइक्रो एलईडी चिप प्रौद्योगिकी वर्तमान में विकास के चरण में है, बड़े पैमाने पर उत्पादन प्रौद्योगिकी क्षमता की कमी के कारण, पहनने योग्य डिस्प्ले में इसका उपयोग नहीं किया गया है।
यद्यपि माइक्रो डिस्प्ले उत्पादों का कोई वास्तविक अनुप्रयोग नहीं है, उपरोक्त उद्यम और विश्वविद्यालय लेमिनेटेड तकनीक के बारे में आशावादी हैं, और मानते हैं कि समाधान एआर / वीआर और अन्य क्षेत्रों में माइक्रो एलईडी के विकास को गति दे सकता है।
इसलिए, यह माना जाता है कि भविष्य में लेमिनेटेड माइक्रो एलईडी तकनीक पर शोध बंद नहीं होगा। जैसा कि एप्पल, सैमसंग और अन्य प्रमुख टर्मिनल उद्यम माइक्रो एलईडी तकनीक के लेआउट को बढ़ाते रहते हैं, लेमिनेटेड संरचना सहित माइक्रो एलईडी तकनीक के अनुसंधान को तेजी से बढ़ावा दिया जा सकता है, जो माइक्रो एलईडी व्यावसायीकरण की खोज में एक महत्वपूर्ण कड़ी बन सकता है।