Компания Plessey, разработчик встраиваемых технологий и передовых микросветодиодов для дисплеев с дополненной и смешанной реальностью (AR/MR), расширила возможности своего запатентованного процесса GaN-on-Silicon, чтобы получить источники естественного синего и зеленого света на одной и той же пластине.
Преимущества микросветодиодов хорошо известны, но для обеспечения возможности их широкомасштабного применения необходимо решить ряд проблем. В RGB-дисплеях на основе микросветодиодов обычно применяются стандартные «перекладчики» пикселей R, G и B, либо используется естественный синий цвет как источник для последующего преобразования в красный и зеленый.
Недавно компания Plessey запатентовала подход, позволяющий выращивать светодиоды естественного синего и зеленого цвета на одной пластине. Монолитные источники двух цветов значительно упрощают изготовление дисплеев. Зеленые микросветодиоды имеют высокую эффективность и узкий спектр, что обеспечивает превосходную цветовую гамму при совместном использовании с высокоэффективными синими микросветодиодами. Новый подход от компании Plessey позволяет формировать микросветодиоды с высокой плотностью тока и продолжительным сроком службы.
Монолитная компоновка источников естественного синего и зеленого цветов на одной и той же кремниевой подложке стала результатом активной работы над устранением ряда ограничений, которые ранее считались непреодолимыми. Интеграции многодиапазонных диодных переходов препятствовали, во-первых, эффект памяти магния и диффузия из оболочки p-типа нижнего перехода в верхний переход.
Дополнительной технологической проблемой для интеграции синих и зеленых микросветодиодов является необходимость точной регулировки теплового баланса во время выращивания второго перехода с целью предотвращения разделения фазы индия в синей активной области. Компания Plessey обеспечила точный тепловой баланс для поддержания высокой эффективности (IQE), низкой дефектности и высокой электропроводности, что необходимо для производства дисплеев высокой яркости.
Заключительная операция по формированию GaN-микросветодиодов – обработка после выращивания, направленная на удаление атомов водорода, которые в противном случае могли бы нарушить проводимость слоев p-типа. Наличие второго соединения усложняет удаление водорода из заглубленной конструкции устройства, сводя на нет эффект от стандартных процедур активации после роста.
Plessey удалось успешно преодолеть все эти проблемы и создать монолитный процесс изготовления микросветодиодов синего и зеленого цветов, который объединяет эти соединения, вертикально разделенные субмикронным слоем. Компания также обеспечивает воспроизводимые и стабильные характеристики диодов, значительно превышающие стандартные для отрасли показатели.
Доктор Вэй Син Тан (Wei Sin Tan), директор по эпитаксии и разработке передовых продуктов компании Plessey, отмечает:
«Наш недавний прорыв преумножил наши предыдущие достижения благодаря использованию высокоэффективных монолитных матриц синего цвета, матриц зеленого цвета и гибридного соединения с основной платой. Это синергия наших лучших разработок в одном кристалле».
Эта технология имеет огромное значение, она открывает возможности для новых инноваций в области производства дисплеев. Производители экранов мобильных устройств и дисплеев больших размеров теперь могут использовать единую высокоэффективную RGB-плату для массовой передачи и для микродисплеев, что открывает путь к созданию микросветодиодного AR-дисплея со сверхвысоким разрешением на базе одной RGB-платы. Новый процесс позволит выпускать высокопроизводительные микросветодиодные дисплеи, благодаря чему в скором времени станет возможным их массовое распространение.
Наше очередное достижение стало еще одним подтверждением способности команды инженеров Plessey определять направление развития микросветодиодных технологий и предлагать действительно инновационные решения для распространенных проблем».
Микросветодиодная технология постепенно получает все более широкое распространение среди разработчиков современных интеллектуальных высокопроизводительных дисплеев, поскольку она позволяет использовать форм-факторы меньшего размера и делает сами дисплеи более яркими и более энергоэффективными.
Другие инновационные достижения компании Plessey включают в себя создание первого в мире монолитного эмиссионного дисплея на основе технологии GaN-on-Silicon с разрешением 3000 точек/дюйм, интегрированного с основной CMOS-платой с активной матрицей, а также высокоэффективную технологию Native Green. Компания Plessey продолжает интенсивные разработки в области дисплеев на базе микросветодиодов и к 2020 году планирует выпустить полностью микросветодиодный RGB-дисплей.
О компании Plessey:
Plessey – отмеченный наградами поставщик эмиссионных микросветодиодных дисплеев на основе пиксельных RGB-матриц очень высокой плотности и высокопроизводительных основных CMOS-плат. Технологии компании позволяют создавать источники изображений с высокой яркостью, низким энергопотреблением и высокой частотой кадров и применяются для производства головных шлемов и систем дополненной/виртуальной реальности. Plessey использует передовое оборудование для производства 150- и 200-миллиметровых пластин, проектирования, испытания и сборки светодиодной продукции, а оснащение лабораторий компании позволяет выполнять полный и эффективный анализ фотонных характеристик и вариантов применения разрабатываемых решений.