¿Por qué Plessey ha desarrollado una pantalla de LED verde nativa?

¿Por qué Plessey se tomó la molestia de crear un proceso de visualización de micro-led de GaN-on-Si que emite verde?

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La intensidad y la eficiencia son las razones, de acuerdo con el director de aplicaciones micro-led de Clive Beech.

La tecnología original de la firma, que comenzó su vida en la Universidad de Cambridge, construye pozos cuánticos de InGaN sobre un sustrato de silicio utilizando más de 100 capas de crecimiento epitaxial que impiden la curvatura de las obleas y hacen coincidir las redes cristalinas, entre otras cosas.

Originalmente dirigidos a la iluminación de leds, los dispositivos emiten luz azul y necesitan un revestimiento de fósforo para producir blanco para la iluminación o verde o rojo para las pantallas.

Sucede que, de acuerdo con Beech, el verde tiende a predominar en la salida requerida de las pantallas de video RGB, y la conversión de fósforo de azul a verde es particularmente deficiente.

La razón por la que tiene tanta pérdida implica una cadena de hechos:

  • Los fósforos convencionales no se pueden usar porque las partículas de tamaño de partícula de 10-50μm inundan los píxeles de 5um de una micro-pantalla, dejando solo la conversión de color de fósforo de punto cuántico (qd).
  • Sin embargo, a menos que la capa qd tenga un grosor de más de 30 μm, se escapa demasiado azul para producir un color verde puro, y 30 μm no es práctico en un píxel de 5 μm en una matriz RGB y se difumina en una pantalla completamente verde con píxeles pequeños.
  • La fuga azul se puede cortar agregando una capa de bloqueo azul, aunque esto también reduce la salida verde.

¿Cuánto más práctico, hacer verde de forma nativa en los pozos cuánticos? – particularmente si se van a utilizar chips de pantalla rojo, verde y azul separados.

Según Beech, una alta proporción de las> 100 capas en la pila epitaxial necesita ser rediseñada, y el esquema funcionó por primera vez en la práctica.

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Además de poder ahora hacer una micro-pantalla RGB de alta definición (1080) con tres chips de emisión independientes y un prisma de combinación, todo en un cubo de menos de 5 mm de ancho, según la firma, pero se han aplicado patentes para un método de creación de píxeles verdes nativos junto a píxeles azules nativos en el mismo sustrato, del cual Beech no revela nada hasta que la propiedad intelectual sea segura.

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Por el momento, se ofrecerán tres pantallas de panel para que los OEM puedan llegar al mercado lo más rápido posible.

El plan es lograr que las pantallas nominales de 0.35, 0.29 y 0.25 pulg. Lleguen a las manos de los fabricantes de productos, utilizando píxeles que comiencen en una posición de 6 μm y se reduzcan a alrededor de 3μm.

Aparte de eso, el difícil problema externo de alinear las pantallas en los tres lados de un cubo se resuelve haciendo matrices con más píxeles de los necesarios, luego cambiando digitalmente la pantalla alrededor de la matriz hasta que las tres se alineen. “La tecnología existe, y se implementa de forma bastante amplia porque es relativamente fácil de hacer”, dijo Beech.

¿Por qué no nativo rojo?

¿Sería posible agregar píxeles rojos nativos a dicha pantalla?

Sí, sospecha Beech, pero no vale la pena en esta etapa temprana por un par de razones:

  • La conversión de fósforo de puntos cuánticos de azul a rojo es más eficiente (~ 35%) que la conversión de azul a verde
  • El componente rojo en las imágenes tiende a ser mucho más pequeño que el verde, hasta el punto de que algunos microdisplays secuenciales en color repiten RGBG …

Dejando de lado, para los materiales de fósforo de punto cuántico, Plessey tiene un acuerdo de desarrollo con otra firma de UL: Nanoco Technologies, con sede en Manchester .

Haciendo una micro-pantalla led.

Para hacer sus micro-pantallas, Plessey diseña una oblea de GaN-on-Si, y luego la voltea a una placa posterior activa de CMOS donde se une mediante la unión de obleas.

A continuación, se elimina la hostia de host led de silicio original, quedando la pantalla completa.

Plessey había hecho en el pasado creadores de imágenes CMOS. “Un backplane CMOS no es muy diferente de un generador de imágenes CMOS, pero con fuentes actuales”, dijo Beech.

Estos backplanes se hacen afuera en una fundición CMOS. “No los hacemos en casa”, dijo Beech. “Podríamos haberlo hecho, pero muchas empresas están haciendo CMOS a bajo costo. Hacemos la parte difícil, uniéndolos al dado del led. Tenemos unión, ensamblaje y prueba todo en el sitio. El rendimiento del backplane es excepcionalmente alto y el rendimiento general es alto “.

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