از Mini-LED تا Micro-LED: یک گام کوچک در نامگذاری، اما یک جهش بزرگ در فناوری صفحه نمایش

نمایشگرهای کریستال مایع (LCD) بخشی ضروری از تلویزیون‌ها، تلفن‌های هوشمند و تبلت‌های مدرن هستند. در صفحه‌نمایش‌های LCD، دیودهای ساطع نور (LED) نور پس‌زمینه سفید تولید می‌کنند که سپس از طریق یک لایه کریستال مایع فوق‌العاده نازک به بیننده تابش می‌شود. لایه کریستالی به بخش‌های زیادی (پیکسل) تقسیم می‌شود و عبور نور مربوطه آن‌ها را می‌توان با اعمال میدان الکتریکی تنظیم کرد. به این ترتیب، هر پیکسل با روشنایی منحصر به فرد خود (و رنگی که از طریق فیلتر رنگ ارائه می‌شود) نور ساطع می‌کند.
در تلویزیون های صفحه تخت مجهز به LED های سنتی، نور پس زمینه لازم توسط صدها LED تولید می شود. از آنجایی که یک LED منفرد به فضای نسبتاً بزرگی نیاز دارد، داشتن فضای بیشتر غیرممکن است. نقطه ضعف واضح است: دستیابی به روشنایی صفحه LCD واقعاً یکنواخت با چنین ماتریس LED خشن غیرممکن است. بنابراین، هنگامی که اولین دسته از صفحه نمایش ها از فناوری جدید مینی ال ای دی در سال 2020 عرضه شد و صنعت شور و شوق زیادی را برانگیخت. از آنجایی که مینی ال ای دی ها در مقایسه با ال ای دی های سنتی بسیار کوچک هستند (0.05 تا 0.2 میلی متر)، اکنون می توان از ده ها هزار نور مینی ال ای دی نور پس زمینه تولید کرد. مینی ال‌ای‌دی‌ها در قسمت‌های به اصطلاح روشنایی دسته‌بندی می‌شوند، جایی که هر ناحیه هنوز بسیار کوچک‌تر از LED‌های سنتی است. از طریق کنترل هدفمند هر منطقه، در مقایسه با LED‌های سنتی، می‌توان شدت نور پس‌زمینه را از نظر فضایی بهتر کنترل کرد. بنابراین، بینندگان تلویزیون می‌توانند انتظار بهبود قابل توجه کنتراست و رنگ مشکی عمیق‌تر را دارید. علاوه بر این، فناوری mini-LED در تولید محدوده دینامیکی بسیار بالا (HDR) و مصرف انرژی کمتر خوب است.
ساخت ال ای دی ها یا مینی ال ای دی ها بسیار پیچیده تر از سادگی سطحی است که اجزاء آن را بیان می کنند - به خصوص به این دلیل که برخی از مراحل ساخت لازم باید در شرایط خلاء انجام شوند. در مرحله اول، MOCVD (رسوب بخار شیمیایی آلی فلزی) از فرآیند برای پوشاندن یک لایه آلی فلزی بر روی ویفر استفاده می شود. در این فرآیند، ماده لایه ای به شبکه کریستالی موجود به صورت مرتب اتمی متصل می شود: فقط چند لایه اتمی ضخامت دارند که اتفاقاً ساختار کریستالی ویفر را می پذیرد. برای اطمینان از اینکه پوشش حاوی هیچ ناخالصی نیست، این مرحله فرآیند باید تحت حفاظت خلاء انجام شود. اینجاست که شیر مالیات بر ارزش افزوده وارد عمل می شود. بزرگترین تولید کننده سیستم های MOCVD در جهان - با دفتر مرکزی شرکت در آلمان، چین و ایالات متحده به شیرهای خلاء مالیات بر ارزش افزوده متکی هستند.
به منظور ایجاد تبدیل مثبت به منفی در LED، یک لایه فوق‌العاده نازک باید رسوب داده شود و سپس در موقعیت صحیح حک شود. افزایش رسوب بخار شیمیایی (PECVD) برای رسوب لایه ها، و اچ شیمیایی خشک پلاسما برای حذف جزئی از آنها.
هنگامی که یک پیشرفت واقعی در آینده اتفاق بیفتد، دریچه‌های VAT قطعا یکی از آنها خواهند بود. به گفته کارشناسان، مینی ال‌ای‌دی‌ها تنها نقطه توقف یک منبع نور کوچک‌تر هستند: میکرو ال‌ای‌دی‌ها. در مقایسه با مینی ال‌ای‌دی‌ها، اینها اجزای مینیاتوری واقعی 50 تا 100 برابر کوچکتر هستند. شگفت زده شد: کوچکترین میکرو ال ای دی فعلی دارای طول 3 میکرون است که سه هزارم میلی متر است! اما این تفاوت در اندازه نیست که میکرو ال ای دی ها را بسیار خاص می کند. برعکس، فناوری میکرو LED نشان دهنده یک تغییر پارادایم واقعی است. در مقایسه با صفحه نمایش های LCD، LED های (مینی) نقش ثانویه نسبتاً نامحسوسی به عنوان منبع نور پس زمینه ایفا می کنند. در صفحه‌نمایش‌های LED میکرو، هر پیکسل خود روشن است، کم نور می‌شود و می‌توان آن را به طور کامل خاموش کرد. بنابراین، نور پس‌زمینه اضافی و عدم قطعیت فنی مرتبط با آن دیگر اصلاً مورد نیاز نیست!
اگرچه میکرو ال ای دی کوچک است، اما تأثیر آن بسیار زیاد است. انتقال از فناوری میکرو به میکرو ال ای دی مزایای بزرگی به همراه داشته است. برخی از آنها قابل مشاهده هستند، مانند طیف رنگ بزرگتر، روشنایی بالاتر، کنتراست واضح تر و نرخ تازه سازی سریعتر. مانند مصرف برق کمتر و عمر طولانی تر، نامشهود هستند، اما به همان اندازه مهم هستند. در این زمینه، نسل جدیدی از LED ها به احتمال زیاد تبدیل به یک تغییر دهنده واقعی بازی می شوند.
VAT Group AG این محتوا را در 14 دسامبر 2021 منتشر کرد و تنها مسئول اطلاعات موجود در آن است. در ساعت 06:57:28 14 دسامبر 2021، به وقت UTC، بدون ویرایش و بدون تغییر توسط عموم توزیع شده است.