Mikro-LED: Natives Blau und Grün auf einem Wafer

17.10.2019Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

Es ist ein bedeutender Schritt bei der Entwicklung von Mikro-LEDs: Forschern von Plessy ist es gelungen sowohl natives Blau als auch natives Grün auf einem Wafer herstellen.

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Wafer mit RGB-LEDs: Forscher von Plessey bringen natives Blau und natives Grün auf einem Wafer.
(Bild: Plessey)

Nach LC-Display und OLED sollen die sogenannten Mikro-Displays den Markt der elektronischen Displays (HMI) verändern. Aktuell arbeiten zwei große Player an der Mikro-LED: Apple und Samsung. Auf der IFA 2019 hatte Samsung in Berlin ein Mikro-LED-Display in unterschiedlichen Größen vorgestellt. Das größte Modell misst 292 Zoll bei einer Auflösung von 8K.

Doch die Fertigung solcher LED-Displays ist aufwendig. Jetzt hat Plessy einen neuartigen und patentierten Ansatz entwickelt, bei dem sowohl natives Blau als auch natives Grün als Emissionsschicht sich direkt auf einem Wafer befinden. Die monolithische Integration der nativen blauen und grünen Mikro-LEDs auf dem gleichen Siliziumsubstrat hat viel Entwicklungsaufwand gekostet. Unter anderem musste während der LED-Entwicklung äußerst präzise mit der Temperatur gearbeitet werden, damit die Substrate der LED einen hohen Wirkungsgrad, eine geringe Fehlerquote sowie eine hohe elektrische Leitfähigkeit garantieren konnten. Denn bei Mikro-LED-Displays kommt es auf eine hohe Helligkeit an.

Hellere und bessere Farben

Außerdem mussten die Entwickler bei den Mirko-LEDs, bei denen GaN als Grundlage dient, die Wasserstoffatome entfernen. Diese würden die Leitfähigkeit der p-Schichten beeinträchtigen. Nachdem alle Probleme beseitigt waren, war die Grundlage für einen Fertigungsprozess aus monolithischen blauen und grünen Mikro-LEDs geebnet.

Durch bessere Farben und vor allem hellere Farben mit Mikro-LEDs als ein Display stehen viele neue Anwendungsfelder offen. Das können beispielsweise mobile und die große Displays sein. Plessey hat eine Roadmap vorgestellt, die besagt, dass bis 2020 die Produktion von Displays vollständig aus RGB-Mikro-LEDs möglich sein soll.

Im Fokus des Projekts SmartVIZ stehen Anwendungen zur Visualisierung für den Fahrzeuginnenraum, womit hochauflösende Darstellungen auf transparentem Hintergrund ermöglicht werden.

Ein Mikrodisplay auf OLED-Basis hat das Fraunhofer FEP mit dem ULP-Mikrodisplay UUGL1120 entwickelt.

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