Les défis de l'écran micro LED

01. Qu'est-ce que Micro LED?

La technologie d'affichage Micro-LED est une technologie d'affichage auto-lumineuse, à travers la gamme de dispositifs d'émission de lumière LED à l'échelle micron (μled) intégrés sur un substrat actif de pilote, pour obtenir un contrôle et un éclairage individuels, afin de sortir des images d'affichage. L'affichage Micro-LED présente de nombreux avantages, tels que l'auto-éclairage, la haute résolution, le temps de réponse faible, une intégration élevée, une haute fiabilité et une petite taille, une flexibilité élevée, des scénarios d'application faciles à démonter et à fusionner, peuvent être appliqués à n'importe quelle application d'affichage de la petite taille à une grande taille, et dans de nombreux scénarios d'application, des affichages micro-LED fournissent de meilleurs effets d'affichage que des affichages à cristaux liquides (LCD) et des affichages de la lumière organique).

02. Défis technologiques micro-LED

Malgré le développement rapide de la technologie d'affichage des micro-LED, la transformation de l'application LED à partir de l'application d'éclairage pour afficher l'application fait avancer les exigences et les défis plus élevés pour l'extension LED.

(1) sélection de matériaux de substrat

La sélection du matériau du substrat et de la technologie épitaxiale a un effet crucial sur les performances des dispositifs micro-dirigés. Étant donné que les puces micro-LED sont plus petites que les puces traditionnelles à 50 μm, ses exigences à haut rendement et à l'uniformité pour la sélection du substrat et la technologie épitaxiale ont fait avancer les exigences et les défis plus élevés. Lorsqu'elle est appliquée à l'affichage à haute résolution, la densité de courant d'injection de micro-LED est très faible, et la recombinaison non radiative causée par des défauts est particulièrement importante, ce qui réduit considérablement l'efficacité de sortie optique du micro-LED. Par conséquent, des feuilles épitaxiales avec une densité de défauts plus faible sont nécessaires pour les micro-LED.

À l'heure actuelle, les substrats qui peuvent être commercialisés à grande échelle comprennent le saphir, le sic et le Si, etc., mais ces substrats en tant qu'épitaxiaux GAn sont épitaxiaux hétérogènes. En raison de l'inadéquation du réseau et de la décalage thermique entre le substrat hétérogène et la couche épitaxiale GaN, la couche épitaxiale a une densité de dislocation élevée. Par rapport au saphir, au sic, au Si et à d'autres substrats hétérogènes, le matériau GaN en tant que substrat peut considérablement améliorer la qualité cristalline de la feuille épitaxiale, réduire la densité de dislocation et améliorer la durée de vie, l'efficacité lumineuse et la densité de courant de travail de l'appareil. Cependant, la préparation des substrats monocristallines GaN est très difficile, et les substrats GaN sont très chers et ont une taille maximale de seulement 4 pouces (10,16 cm), il est donc difficile de répondre aux besoins de commercialisation.

(2) Contrôle d'uniformité de la longueur d'onde

La technologie d'affichage Micro-LED est une technologie d'affichage d'auto-éclairage. Dans l'application de l'affichage haute résolution, la différence de couleur causée par la longueur d'onde d'émission inégale du micro-LED affectera grandement l'effet d'affichage. Pour garantir l'effet d'affichage, l'écart type de la variation de la longueur d'onde de la tranche épitaxiale micro-dirigée doit être contrôlé à 0,8 nm ou plus. Par conséquent, dans le processus de croissance de l'ingan / gan quantum bien épitaxial par le dépôt de vapeur chimique métal-organique (MOCVD), le contrôle du débit d'air et de l'uniformité de la température est particulièrement important.

L'optimisation de l'uniformité du flux d'air lors de la croissance épitaxiale du MOCVD joue un rôle important dans l'amélioration de l'uniformité de la longueur d'onde du LED. À l'heure actuelle, Prismo Unimax, le dernier dispositif national MOCVD, assure l'équilibre de l'ensemble du champ de température pendant la croissance épitaxiale en adoptant la technologie de contrôle de la température de la zone. Pendant ce temps, une série de technologies de contrôle des déformations telles que MO source et uniformité du flux d'air sont utilisées pour améliorer l'uniformité de la longueur d'onde de la feuille épitaxiale LED pour répondre à la demande de l'affichage micro-LED. Compte tenu de l'exigence élevée de l'uniformité de la longueur d'onde pour les applications micro-LED, la conception du plateau en graphite peut être optimisée pour le faire avec une certaine courbure pour mieux correspondre au warpage de la feuille épitaxiale dans le processus de croissance épitaxiale, ce qui a encore amélioré le contrôle de l'uniformité de la température.