MicroLED - روشن کردن آینده عینک های هوشمند AR

عینک AR عمدتاً از یک ماژول نمایشگر نوری، پردازنده، حسگرها، حافظه و باتری تشکیل شده است. ماژول نمایش نوری به تنهایی بیش از 40 درصد هزینه را تشکیل می دهد و آن را به یکی از اصلی ترین اجزا تبدیل می کند. این به طور مستقیم تجربه بصری، اندازه فیزیکی و عملکرد کلی دستگاه را تعیین می کند. در اصل، این یک سیستم طرح ریزی مینیاتوری است که اطلاعات دیجیتالی را در مقابل کاربر ایجاد و نمایش می دهد و آن را به طور یکپارچه با دنیای واقعی ترکیب می کند.

1. ساختار ماژول های نمایشگر عینک هوشمند AR

   اجزای کلیدی یک ماژول نمایشگر شامل میکرو نمایشگر، ماژول نوری، حسگرها، پردازنده و منبع نور است. منبع نور معمولاً با استفاده از LED یا لیزر RGB، روشنایی را برای نمایشگر فراهم می کند. میکرو نمایشگر به عنوان یک 'صفحه نمایش تراشه' عمل می کند که تصاویر مجازی را با گزینه های فعلی فناوری مانند LCoS، OLED و MicroLED تولید می کند. سیستم نوری وظیفه انتقال و بزرگنمایی تصویر از میکرو نمایشگر به چشم کاربر را بر عهده دارد. لنزهای نوری، از جمله عدسی های مقعر، عدسی های محدب، آینه ها و لنزهای موجبر، از اصول انتشار نور برای نمایش تصویر مجازی بر روی شبکیه چشم کاربر استفاده می کنند. در این میان، لنزهای موجبر به دلیل ماهیت سبک وزنشان، از مزیت خاصی برخوردار هستند.

   

2. مقایسه مسیرهای فناوری نمایش

   در حال حاضر چندین فناوری میکرو نمایشگر در عینک‌های هوشمند AR از جمله LCoS، OLED، LBS، DLP و MicroLED در عینک‌های هوشمند AR استفاده می‌شوند.

   
   

   تکنولوژی	LCoS	LBS	MicroOLED	میکرو ال ای دی
   اصل نمایش	کریستال مایع بازتابنده	اسکن پرتو لیزر	خود پراکنده	خود پراکنده
   ویژگی های کلیدی	تکنولوژی بالغ، مقرون به صرفه	فوق فشرده، بازده نوری بالا	کنتراست بالا، طیف رنگی عالی، نسبتا فشرده	روشنایی فوق العاده بالا، مصرف انرژی کم، عمر طولانی، فشرده
   محدودیت های کلیدی	فاکتور فرم حجیم، نیاز به نور پس زمینه خارجی، مصرف انرژی بالا دارد	طراحی سیستم پیچیده، مستعد لکه های لیزری	حداکثر روشنایی محدود، خطر حفظ تصویر، طول عمر کمتر	دستیابی به رنگ کامل دشوار است، موانع فنی قابل توجه، هزینه بالا

   در این میان، محلول های LCoS، LBS و DLP معمولاً حجمی بیش از 1 سانتی متر⊃3 دارند. در مقابل، جدیدترین موتورهای نوری MicroLED این حجم را به تنها 0.15 سانتی‌متر⊃3 کاهش داده‌اند، - قابل مقایسه با اندازه یک لوبیا قرمز - و وزن آن تنها 0.3 گرم است. با توجه به اهمیت راحتی کاربر و عمر باتری محصول، عینک های هوشمند برای ماژول های نمایشگر سنگین یا حجیم مناسب نیستند. میکرو صفحه نمایش MicroLED، با حداقل فرم فاکتور خود، راه را به عنوان موتور سبک ایده آل برای دستگاه های AR واقعا سبک هموار می کند.

   

   محل قرارگیری موتور نور روی عینک‌های AR
   

   LCoS به یک راه حل اصلی و قابل اعتماد برای بسیاری از عینک های واقعیت افزوده درجه یک سازمانی تبدیل شده است، به لطف تعادل متعادل آن بین بلوغ تکنولوژیکی، هزینه و عملکرد نمایشگر. از طرف دیگر، MicroLED به طور گسترده ای به عنوان آینده نمایشگرها در نظر گرفته می شود. دارای تراکم پیکسلی بالا، روشنایی فوق العاده، زمان پاسخگویی کم، مصرف انرژی کم، طول عمر طولانی، اشباع رنگ بالا، قابلیت اطمینان استثنایی و فرم فشرده است. این فناوری محوری با پتانسیل هدایت عینک های AR به سمت استفاده تمام روز و در فضای باز در نظر گرفته می شود.

3. MicroLED چگونه کار می کند

   MicroLED، در هسته خود، یک دیود ساطع نور در مقیاس میکرو با قابلیت های خود تابشی است. از مواد معدنی (مانند GaN - گالیوم نیترید) استفاده می کند که خواص فیزیکی و شیمیایی پایداری را ارائه می دهد. این امر نیاز به فرآیندهای پیچیده بسته بندی را از بین می برد و طول عمر استثنایی تا 100000 ساعت را ممکن می سازد. علاوه بر این، میکرو ال ای دی ها مقاومت بالایی در برابر نور و گرما دارند، کمتر مستعد پیری هستند و خطر حفظ تصویر (سوختگی) را از بین می برند.

   ساخت MicroLED شامل هشت فرآیند اصلی و بیش از دویست مرحله دقیق است. فرآیندهای کلیدی عبارتند از رشد ویفر اپیتاکسیال، باندینگ و جداسازی، فتولیتوگرافی، اچینگ، رسوب لایه نازک، ساخت الکترود، برش تراشه، بسته بندی، و همچنین آزمایش و مرتب سازی. این فناوری از مجموعه ای از LED های در مقیاس میکرون به عنوان واحد پیکسل استفاده می کند. با استفاده از مدارهای درایو برای کنترل هر پیکسل میکرو LED برای انتشار نور به طور مستقل، و ترکیب فناوری‌های زیرلایه و بسته‌بندی، به نمایش تصویر با وضوح بالا و روشنایی بالا دست می‌یابد.

   

   نمودار ساختاری میکرو ال ای دی
   

4. وضعیت توسعه MicroLED در عینک های هوشمند

   طبق پیش‌بینی‌های TrendForce، انتظار می‌رود اندازه بازار دستگاه‌های واقعیت افزوده تا سال 2030 به 25.5 میلیون دستگاه برسد و سهم بازار MicroLED به 44 درصد افزایش یابد. غول های فناوری مانند اپل و متا به طور فعال در تحقیق و توسعه MicroLED سرمایه گذاری می کنند. از سال 2025، نزدیک به 16 مدل عینک AR با نمایشگر MicroLED رونمایی شده است.