Os desafios para o Micro LED Display

Na era da inteligência artificial e do big data, os displays de LED não são mais telas de exibição de informações simples, mas terminais de interação de informações interativos, altamente realistas e imersivos. Os requisitos são apresentados para dispositivos de exibição que podem realizar imagem espacial tridimensional, interativa, economia de energia, fina e leve, dobrável e ondulação flexível, tamanho gigante, etc. Exibir a indústria de materiais, equipamentos, dispositivos para a tecnologia de fabricação e toda a cadeia da indústria está entrando em uma nova revolução. A tecnologia de exibição Micro-LED surgiu. À medida que os jogadores da cadeia da indústria continuam a aumentar o tamanho do layout, quem pode quebrar a nova "chave" da pista para abrir a tecnologia do primeiro, é muito importante.

01. O que é Micro LED?

A tecnologia de exibição de micro-LED é uma tecnologia de exibição auto-luminosa, através da matriz de dispositivos emissores de luz LED em escala de mícron (μLED) integrados em um substrato de driver de endereçamento ativo, para alcançar o controle individual e iluminação, de modo a exibir imagens de saída. Micro-LED display tem muitas vantagens, tais como auto-iluminação, alta resolução, baixo tempo de resposta, alta integração, alta confiabilidade e tamanho pequeno, alta flexibilidade, fácil de desmontar e mesclar, pode ser aplicado a qualquer aplicativo de exibição de tamanho pequeno a tamanho grande, e em muitos cenários de aplicação, Os displays de micro-LED fornecem melhores efeitos de exibição do que os monitores de cristal líquido (LCD) e os monitores de diodo emissor de luz orgânico (OLED).

02. Desafios da tecnologia Micro LED

Apesar do rápido desenvolvimento da tecnologia de exibição Micro-LED, a transformação do LED do aplicativo de iluminação para o aplicativo de exibição apresenta requisitos e desafios mais elevados para a extensão de LED.

(1) Seleção de materiais de substrato

A seleção de material de substrato e tecnologia epitaxial têm um efeito crucial no desempenho de dispositivos Micro-LED. Como os chips Micro-LED são menores do que os chips tradicionais para 50μm, seus requisitos de alto rendimento e uniformidade para seleção de substrato e tecnologia epitaxial apresentam requisitos e desafios mais elevados. Quando aplicado a tela de alta resolução, a densidade de corrente de injeção de Micro-LED é muito baixa, e a recombinação não radiativa causada por defeitos é particularmente proeminente, o que reduz muito a eficiência de saída óptica do Micro-LED. Portanto, folhas epitaxiais com menor densidade de defeito são necessárias para Micro-LED.

Atualmente, os substratos que podem ser comercializados em grande escala incluem safira, SiC e Si, etc., mas esses substratos como GaN epitaxial são epitaxiais heterogêneos. Devido à incompatibilidade de rede e incompatibilidade térmica entre o substrato heterogêneo e a camada epitaxial de GaN, a camada epitaxial tem uma alta densidade de deslocamento. Comparado com safira, SiC, Si e outros substratos heterogêneos, o material GaN como substrato pode melhorar muito a qualidade do cristal da folha epitaxial, reduzir a densidade de deslocamento e melhorar a vida útil, eficiência luminosa e densidade de corrente de trabalho do dispositivo. No entanto, a preparação de substratos de cristal único GaN é muito difícil, e os substratos GaN são muito caros e têm um tamanho máximo de apenas 4 polegadas (10,16 cm), por isso é difícil atender às necessidades de comercialização.

(2) controle de uniformidade de comprimento de onda

A tecnologia de exibição Micro-LED é uma tecnologia de exibição de auto-iluminação. Na aplicação de tela de alta resolução, a diferença de cor causada pelo comprimento de onda de emissão desigual de Micro-LED afetará muito o efeito de exibição. Para garantir o efeito de exibição, o desvio padrão da variação do comprimento de onda da bolacha epitaxial Micro-LED deve ser controlado em 0,8 nm ou menor. Portanto, no processo de crescimento do poço quântico InGaN/GaN epitaxial por deposição de vapor químico metal-orgânico (MOCVD), o controle do fluxo de ar e a uniformidade da temperatura é particularmente importante.


A otimização da uniformidade do fluxo de ar durante o crescimento epitaxial do MOCVD desempenha um papel importante na melhoria da uniformidade do comprimento de onda do LED. Atualmente, Primo UniMax, o mais recente dispositivo MOCVD doméstico, garante o equilíbrio de todo o campo de temperatura durante o crescimento epitaxial, adotando a tecnologia de controle de temperatura da zona. Enquanto isso, uma série de tecnologias de controle de deformação, como a fonte MO e a uniformidade do fluxo de ar, são usadas para melhorar a uniformidade do comprimento de onda da folha epitaxial LED para atender à demanda do display Micro-LED. Tendo em vista a alta exigência de uniformidade de comprimento de onda para aplicações de Micro-LED, o design da bandeja de grafite pode ser otimizado para torná-lo com certa curvatura para melhor corresponder ao warpage de eFolha pitaxial no processo de crescimento epitaxial, que melhorou ainda mais o controle de uniformidade de temperatura.