液晶显示器(LCD)是现代电视、智能手机和平板电脑中一个不可或缺的组成部分。在LCD屏幕中,发光二极管(LED)产生白色背景光,然后通过超薄的液晶层照射到观察者视野上。该晶体层被分为许多段(像素),其各自的光传输可以通过施加电场来调节。通过这种方式,每个像素都有其独特的亮度(色彩会通过滤镜的过滤)。

       在使用传统LED的平板电视中,必要的背光是由几百个LED产生的;由于单个LED所需的空间相对较大,所以不可能超过一定的数量范围。其缺点是显而易见的:用这样一个粗大的LED矩阵不可能实现液晶屏的真正均匀照明。因此,当2020年第一批采用新型迷你LED技术的屏幕进入市场时,业内人士表现出极大的热情。由于迷你-LED与传统LED相比尺寸非常小(0.05至0.2毫米),现在可以由数以万计的迷你-LED光源产生背光。迷你LED被捆绑成所谓的照明区,每个区域仍然比传统LED小得多。通过有针对性地控制单个区域,背光灯的强度可以比传统LED在空间上控制得更好。因此,电视观众可以期待明显改善的对比度和更深的黑色。此外,迷你LED技术在产生超高动态范围(HDR)方面表现出色,而且耗电更少。

这一切的基础:发光二极管

         LED或迷你LED的制造远比其看起来简单的组件要复杂得多——尤其是因为一些关键的制造步骤必须在真空条件下进行。在第一步中,使用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)工艺在晶圆上涂上金属有机层。在这个过程中,该层物质原子以有序的方式附着在现有晶格上:该层完全采用了晶圆的晶体结构,只有几个原子层的厚度。为了确保涂层不含任何杂质,这一过程必须在真空保护下进行。这就是VAT的阀门发挥作用的地方。世界上最大的MOCVD系统制造商都依赖VAT真空阀,他们公司总部有设在德国的、也有在中国和美国的。

       为了在LED中创造正负转换,必须沉积额外的超薄层,然后在正确的位置蚀刻。这项精细的任务,最好通过两种等离子体增强薄膜工艺的相互作用来完成:等离子体增强化学气相沉积(PECVD)用于沉积层,而等离子体化学干法蚀刻用于部分地去除这些层。由于这些工艺也必须在真空条件下进行,VAT真空阀在这里也发挥着重要作用。

用于MOCVD、PECVD和干法蚀刻的VAT阀门组合包括:

  • 传输阀,用于将基片转入和转出各个真空室(预真空锁、转移和工艺室)。根据客户要求定制插入式阀门,直接安装在真空室中,或采用经典的法兰安装外壳(例如,采用MONOVAT技术的02.4系列或采用L-VAT技术的04.2或07.8系列)。
  • 控压阀,用于真空室压力控制,如蝶形阀(如61.3系列)或钟摆阀(如65.3系列)。
  •  隔离阀,用于将真空泵或泵管与真空室分离,如闸阀(如12.1系列)或具有软泵功能的角阀(如29.0系列)。

得益于微型LED的经典转变

        未来,当真正的突破到来时,VAT阀门肯定也会成为其中的一部分。毕竟,根据专家的说法,迷你LED只是通往更小光源的一个中转站:微型LED。与微型LED相比,这些真正的微观组件要小50到100倍。让人惊讶的是。目前,最小的微型LED的边缘长度为3微米,即千分之三毫米。但是,微型LED之所以如此特别,不仅是尺寸上的差异。此外,微型LED技术还代表了一种真正的经典转变。与LCD屏幕相比,(迷你)LED作为背景光源扮演着相当不显眼的次要角色,而在微型LED屏幕中,每一个像素都是自发光的,可以调光,并且可以完全关闭。因此,额外的背光,以及相关的技术不确定性,就完全没有必要了再去考虑了!

         尽管微型LED很小,但它的效果是巨大的。从迷你LED技术转变到微型LED技术带来了巨大的优势。其中一些优势是可见的,例如更大的色谱、更高的亮度、更清晰的对比度和更快的刷新率。其他的优势还包括,如更低的功耗和更长的寿命,是无形的,但同样重要。在这种背景下,新一代的LED极有可能成为名副其实的游戏规则改变者。