Televizyonlardan akıllı gözlüklere kadar pek çok cihazda kullanılan ekran teknolojileri şimdi çok daha küçük ama çok daha güçlü bir döneme giriyor. Uzun süredir konuşulan microLED teknolojisi artık yerini nanoLED adı verilen daha minik ışık kaynaklarına bırakmaya hazırlanıyor.
Araştırma ekipleri, LED’leri nanometre seviyesine kadar küçültmeyi başardı. Bu da hem görüntü kalitesinde hem de çip teknolojilerinde devrim anlamına gelebilir. Ancak işin bir de zor tarafı var: Verimlilik sorunu.
500 Nanometrenin Altına İnildi
İsveç merkezli teknoloji girişimi Polar Light Technologies, 500 nanometreden daha küçük mavi LED prototiplerini tanıtarak dikkatleri üzerine çekti.
Klasik microLED panellerde pikseller mikrometre boyutundayken, bu yeni yaklaşımda LED’ler nanoskopik seviyeye indiriliyor. Şirket üretimde yaygın olarak kullanılan galyum nitrür tabanlı yarı iletken malzemeleri kullanmaya devam ediyor ancak üretim yöntemi farklı.
Geleneksel LED’ler yukarıdan aşağı oyularak üretilirken, bu yeni sistemde alt tabandan yukarı doğru büyüyen altıgen piramit yapılar kullanılıyor. Bu yöntem hem daha küçük boyutlara inmeyi hem de üretim kontrolünü kolaylaştırıyor.
Şirketin hedefi, bu teknolojiyi önümüzdeki dönemde ticari üretime taşımak.
Piksel Boyutu 100 Nanometreye Kadar Düştü
NanoLED alanında sadece tek bir ekip çalışmıyor. İsviçre’deki ETH Zurich araştırmacıları, OLED tabanlı farklı bir yöntemle piksel boyutunu yaklaşık 100 nanometreye kadar indirmeyi başardı.
Bu ne anlama geliyor?
Bugün piyasadaki en gelişmiş ekranlar inç başına yaklaşık 14 bin piksel sunabiliyor. NanoLED prototipleri ise teorik olarak 100 bin piksel/inç seviyesine ulaşabiliyor.
Bu yoğunluk özellikle artırılmış gerçeklik ve sanal gerçeklik gözlüklerinde çok daha net, pürüzsüz ve gerçekçi görüntüler demek.
Çin’den 90 Nanometrelik Rekor
Çin’deki Zhejiang University araştırmacıları ise perovskit adı verilen farklı bir malzemeyle LED üretmeyi başardı. Bu ekip, piksel boyutunu 90 nanometreye kadar indirerek şu ana kadarki en küçük değerlerden birine ulaştı.
Bu seviyede küçülme, ekran dünyasında sınırların zorlandığını gösteriyor. Ancak teknoloji hâlâ laboratuvar aşamasında.
En Büyük Engel Verimlilik
Boyut küçüldükçe performans artıyor gibi görünse de işin zor tarafı burada başlıyor. NanoLED’lerde enerji verimliliği ciddi bir sorun.
Geleneksel LED’ler yüzde 50 ila 70 arası verimlilik sağlayabilirken, nano ölçekli prototiplerde bu oran yüzde 5 ila 13 seviyelerinde kalıyor.
Yani LED küçülüyor ama ürettiği ışık miktarı aynı oranda artmıyor. Araştırmacılar, malzeme geliştirme ve üretim optimizasyonuyla bu sorunun aşılabileceğini düşünüyor.
Sadece Ekranlar İçin Değil
NanoLED teknolojisinin kullanım alanı yalnızca televizyon ya da telefon ekranları değil.
Özellikle yapay zeka veri merkezlerinde kullanılan çipler için büyük potansiyel taşıyor. Yarı iletken devi TSMC, microLED tabanlı çip içi bağlantılar üzerinde çalışmalar yürütüyor. Uzmanlara göre gelecekte nanoLED çözümleri bu alanda veri iletim hızını ciddi şekilde artırabilir.
Ayrıca bu minik LED’lerin ışığı çok hassas şekilde yönlendirebilmesi sayesinde:
-
Holografik ekranlar
-
Lazer benzeri ışık kaynakları
-
Yeni nesil optik iletişim sistemleri
gibi alanlarda da kullanılabileceği konuşuluyor.
Gerçekten Gerekli mi?
Bazı uzmanlara göre sanal gerçeklik ekranlarında piksel boyutunun 1 mikrometrenin altına düşmesi insan gözü açısından büyük fark yaratmayabilir. Çünkü ışığın fiziksel sınırları ve gözün algı kapasitesi belli.
Ancak çip içi iletişim ve fotonik sistemler açısından nanoLED’ler ciddi bir dönüşüm potansiyeline sahip.
Yeni Bir Teknoloji Eşiği
NanoLED henüz erken aşamada olsa da ekran ve yarı iletken dünyasında yeni bir dönemin kapısını aralıyor. Önümüzdeki birkaç yıl içinde bu teknoloji laboratuvardan çıkıp ticari ürünlere girmeye başlarsa, hem görüntü kalitesinde hem de veri iletiminde önemli değişimler görebiliriz.
Kısacası ekranlar küçülüyor ama etki alanı büyüyor. NanoLED, teknoloji dünyasında adını daha çok duyuracak gibi görünüyor.
