Yüksək qətnamə və enerji səmərəliliyinə görə uzun müddətdir ekran texnologiyalarında əhəmiyyətli bir seçim hesab edilən MicroLED panelləri indi daha kiçik miqyaslara doğru irəliləyir. Bu yaxınlarda hazırlanmış NanoLED həlləri ekran texnologiyalarında yeni bir dövr açır və tədqiqatçılar və istehsalçılar bu miniatür işıq mənbələrinin sərhədlərini genişləndirirlər. Lakin, bu yeni nəsil LED-lər potensialları ilə yanaşı ciddi səmərəlilik problemlərini də gətirir. Yanvar ayında İsveçdə yerləşən Polar Light Technologies startapı 500 nanometrdən kiçik prototip mavi LED-ləri təqdim etməklə sənayedə diqqəti cəlb etdi. Ənənəvi mikroLED texnologiyasında piksellər mikrometr səviyyəsində istehsal olunsa da, şirkət LED-lərin nanoskopik ölçülərə çata biləcəyini nümayiş etdirib.
Şirkət LED istehsalında geniş istifadə olunan qallium nitridi (GaN) və indium qallium nitridi (InGaN) əsaslı yarımkeçirici materiallardan istifadə etməyə davam edir. Lakin istehsal üsulu ənənəvi proseslərdən fərqlənir. Standart LED istehsalı yarımkeçirici strukturu yuxarıdan aşağıya doğru oymağı əhatə etsə də, Polar Light aşağıdan başlayaraq altıbucaqlı piramida şəklində böyüyən bir strukturdan istifadə edir. Bu yanaşma həm ölçünün azaldılması, həm də istehsal nəzarəti baxımından əhəmiyyətli üstünlüklər təklif edir. Şirkət əvvəlcə mikroLED bazarı üçün hazırlanmış bu piramida formalı LED-ləri 2026-cı ilin sonuna qədər kommersiya istehsalına gətirməyi planlaşdırır. LED piramidaları indiyə qədər eni 300 nanometrə endirilsə də, nəzəri limit hələ çatılmayıb.
Məqsəd daha da kiçiltməkdir
NanoLED sahəsindəki inkişaflar yalnız Polar Light ilə məhdudlaşmır. İsveçrədəki ETH Sürixdəki tədqiqatçılar üzvi yarımkeçirici əsaslı OLED texnologiyasından istifadə edərək daha kiçik piksellər istehsal etməyə müvəffəq olublar. Elektron şüa litoqrafiyası istifadə edilərək hazırlanmış yaşıl OLED massivlərində piksel ölçüsü 100 nanometrə endirilib. Bu miqyasda hazırlanmış NanoOLED panelləri piksel sıxlığı baxımından diqqətəlayiq nəticələr göstərir. Bugünkü ən qabaqcıl displeylər təxminən 14.000 piksel/düym piksel sıxlığına çata bilsə də, yeni nanoLED prototipləri nəzəri olaraq 100.000 piksel/düym çata bilər. Bu sıxlıq, genişləndirilmiş reallıq və virtual reallıq tətbiqləri üçün tamamilə yeni imkanlar deməkdir. Çindəki Zhejiang Universitetinin tədqiqatçıları tərəfindən oxşar bir araşdırma aparılmışdır. Bu qrup, yüksək səmərəli günəş panellərində də istifadə edilən perovskit materiallarından LED istehsalında istifadə edərək fərqli bir yanaşma tətbiq etmişdir. Tədqiqatçılar, yüzlərlə mikrometrdən başlayaraq, 1 mikrometr limitini aşaraq və nəticədə 90 nanometrə çataraq LED piksellərinin ölçüsünü tədricən azaltmışlar. Bu dəyər bu gün bildirilən ən kiçik LED piksel ölçülərindən biri hesab olunur.
NanoLED texnologiyasının üzləşdiyi ən böyük çətinlik, ölçü azaldıqca səmərəliliyin azalmasıdır. Perovskit əsaslı nanoLED-lərdə xarici kvant səmərəliliyi, yəni vurulan elektronların fotonlara çevrilmə sürəti təxminən 5 ilə 10 faiz arasında dəyişir. Üzvi nanoOLED prototiplərində bu nisbət 13 faizə qədər çata bilər. Əksinə, millimetr miqyaslı ənənəvi III-V LED-lər rəng növündən asılı olaraq 50% -dən 70% -ə qədər səmərəlilik səviyyələrinə çata bilər. Tədqiqatçılar hesab edirlər ki, gələcəkdə istehsal proseslərinin optimallaşdırılması və material mühəndisliyi yolu ilə nanoLED səmərəliliyi artırıla bilər. Nəzəri olaraq, OLED əsaslı həllərin 30%-40% səviyyələrinə çatacağı proqnozlaşdırılır. NanoLED texnologiyasının inkişafının ən böyük motivasiyalarından biri ağıllı eynəklərdə və virtual reallıq cihazlarında daha kiçik, daha kəskin və daha az enerjili ekranlar yaratmaqdır. Hazırda ağıllı eynək istehsalçıları təxminən 3 mikrometr piksel ölçülərinə nail olmağı hədəfləyirlər.
Lakin tədqiqatçılar hesab edirlər ki, virtual reallıq ekranlarında piksel ölçüsünü təxminən 1 mikrometrdən aşağı salmaq praktik fayda verməyə bilər. Bunun səbəbi, işığın difraksiya həddi aşıldıqda insan gözü daha kiçik pikselləri ayırd edə bilməməsidir.
