欧博官网手机版:那边有吃烧饼不掉芝麻的?论Micro LED三大挑衅

新2备用网址/2020-07-04/ 分类:科技/阅读:

Micro LED照旧会找到它安居乐业的处所,如智妙手表、AR、VR等利基型产物,但也许不会在中大型的表现器上。(表示图,非Micro LED产物)Unsplash

在小我私人先前的文章中,曾说过Micro LED是个最终的表现器,它不必要背光,不必要彩色滤光片,

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,不必要液晶来节制光的输出,虽然也就没有了偏光片。相较于OLED,Micro LED自己是无机物,在建造及行使进程中,是不必要担忧水及氧气的侵袭。而LED红蓝绿三原色的光谱又窄,有绝佳的色度及饱和度。末了一个上风就是省电了,尤其对付携带式产物更是紧张,因此没有任何一种表现器可以或许望其项背。

然而各人也都知道Micro LED最大的罩门在于巨量转移(mass transfer),巨量转移已被研究高出十年,用尽各类要领,但到底有没有解,并到达经济的出产局限?也就是有没有步伐在吃烧饼的时辰,可以不掉芝麻?以下是小我私人的一些观点。

在一个4K 65寸的表现器,或许必要转移2,500万颗的Micro LED,而每颗的边长在10~20微米。这些数字相较于开始端的半导体技能,如5纳米制程及数十亿颗晶体管做在一个芯片上,一点都不惊人。然而岂论就半导体以及表现器产业,全部首要的制程都是晶圆及面板在绝对静止的情形下完成的。可是Micro LED巨量转移必要完成抓取、移动及安排三个动态的进程,而一次的抓取必要10万颗以上。动态的进程中,机台及环境的各项参数是很难把握并且随时在改观。

Micro LED的巨量转移,又得必要别离转移红蓝绿三种差异颜色的LED芯片,这又使得坚苦度酿成了3次方倍,而不是3倍。笔者在美国当研究生时,偶然为了慎密的微影尝试,必需比及夜深人静时,构筑物中没人在走动才气举办。

在无法到达百分百的巨量转移前提下,修补势必是无可中止的。固然也有不少有创意的修补要领被提出,但这些都是本钱,并且所费不赀。几年前曾有单元提出只巨量转移蓝光LED,而操作绿色及赤色萤光粉涂布在蓝光LED上,云云就可以完成红蓝绿三原色的Micro LED,同时也增进了巨量转移的乐成率,以及镌汰修补的本钱。然而将萤光粉直接涂布在LED上,是会受到热影响而让萤光粉发生劣化,靠得住度是个题目。

Micro LED的第二个挑衅是半导体磊晶的匀称性。LED需将差异的原子生长在蓝宝石(sapphire)或砷化镓(GaAs)的基板上,偶然需将3种乃至4种原子,遵照牢靠的比例,一层一层地生长在基板上。这个进程都在1,000度以上的高温,并殽杂了5、6种的气体举办化学回响。若个中四元化合物的一个元素的构成偏离了1%,会造成10几纳米波长的偏移。

在电子讯号的天下里,电压及电流相等水平的偏移,凡是是可以被接管的。可是对付表现器而言,人的眼睛长短常迅速,稍为的色偏很轻易被察觉出来的。这也是为什么在中大尺寸表现器上,建造上仍风俗回收彩色滤光片,如三星前阵子提出的量子点(QD)滤光片,因如许对付颜色的匀称性较轻易把握。

Micro LED的第三个挑衅是放大(scale up)。我们都知道放大是商品化进程中很紧张的一环,以到达经济局限而且低落本钱。IC晶圆制造及面板表现产业都是依赖放大来不绝低落本钱。IC晶圆制造在微缩进程中,固然有相等的成本投入,可是由于细小化,每片晶圆产出晶粒的数量变多了,因此每一个技能世代也都有三成阁下的本钱降落。面板业也是依赖不绝加大玻璃板的面积,使得在沟通的建造流程中,产出更多的面板而低落本钱。

可是Micro LED却很难有scale up的空间。起首蓝宝石基板由于晶体布局的相关,很难有6寸以上晶圆的产出。再者10~20微米的Micro LED,已没有空间做更进一步的微缩,由于再继承缩小,附近的暗区(dark area)将导致没有充足光源的发生。末了巨量转移是Micro LED的要害,而这部门根基上是一个封装业,要多一倍的产能,就必要多一倍的成本付出。以是基板无法加大,尺寸无法缩小,再加上要害制程无法有用放大,这就是Micro LED在商品化进程中最大的挑衅。

Micro LED照旧会找到它安居乐业的处所,事实是受人云云的青睐,尤其在小尺寸可携式的表现器,如智妙手表、AR、VR等利基型产物,但不会在中大型的表现器上。我曾多次执行在吃烧饼的时辰不掉芝麻,但都没有乐成过!

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