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美韓相繼開發出垂直堆疊MicroLED技術

jh18616091022 ? 來源:AIOT大數據 ? 2023-02-06 10:28 ? 次閱讀

繼韓國成功開發出垂直堆疊MicroLED技術后,麻省理工大學(MIT)近期發表在《Nature》上發表論文顯示,正在開發采用垂直堆疊的 MicroLED 技術,將像素密度推高到 5000 PPI

這項研究由 Jeehwan Kim 領導,他是一位專門制造超薄高性能膜的工程學教授。該團隊在過去的科研成果基礎上,在二維膜材料上制造紅色、綠色和藍色子像素的膜。

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接下來從剛性基層上剝離薄膜,然后將它們堆疊在一起,形成了只有 4 微米寬的垂直全彩色像素。

論文第一作者Jiho Shin解釋說道,“對于VR來說,現在市場中顯示屏的真實程度是有限的。有了我們的垂直MicroLED,你就可以擁有一個完全沉浸式的體驗,而且無法區分虛擬和現實。”

除了垂直堆疊LED之外,該團隊還使用了一種新的制造技術,旨在讓LED“生長”在晶圓上,然后將它們剝離出來進行堆疊。他們聲稱這比競爭對手的方法要更快,盡管單個像素的尺寸為4微米。

不過,目前這項技術只在小范圍內得到了驗證。而且,理論上MicroLED能夠實現的像素密度的大屏幕顯示仍然是一個未解決的問題。“你需要一個系統來分別控制2500萬個LED,”Shin解釋說,“在這里,我們只是部分地證明了這一點。有源矩陣操作是我們需要進一步研究的技術。”

"LED發出的光的顏色(能量)取決于LED的帶隙--藍色LED的帶隙最寬(因此藍光的能量最高),紅色LED的帶隙最小(能量最低)。"一種材料不會吸收能量小于帶隙的光(光子),因此紅光和綠光將穿透藍色LED層而不被吸收,這就是為什么我們按照R(底部)、G(中部)、B(頂部)的順序垂直堆疊這些層。

此前在2022年柏林國際IFA展會上,首爾半導體旗下光半導體設備制造企業Seoul Viosys宣布推出了基于層壓結構的多層microLED技術,可用于制造對角線尺寸在100-200英寸之間的4K高分辨率顯示屏。

這一技術的特別之處在于,它使用顯示紅色、綠色和藍色(R/G/B)的三個芯片垂直堆疊,而不是通常的水平陣列。它與傳統microLED的主要區別是,堆疊結構中的R/G/B LED通過完美的顏色混合(包括白色)發出顏色,就像它們構成了一個像素。

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(圖片來源:Seoul Viosys)

目前,研究人員還不清楚在堆疊中發生了多少光吸收,以及是否必須通過使更深的層變得更硬來解決這個問題。

Seoul Viosys公司表示,他們使用一種成型技術來控制莫爾條紋(Moiré pattern)現象,并使用低反射技術來創造出深黑色形成高對比度,有助于在光線下瀏覽microLED顯示屏。同時,從像素內部向外發射結合了R/G/B的顏色,因此無論從哪個方向看,都不會產生失真,可以欣賞到清晰的圖像。

本次IFA展會上,Seoul Viosys將展示兩款microLED顯示器,包括一款54英寸高分辨率、間距0.625mm (P0.625)的顯示器和一款81.5英寸、間距0.9375mm (P0.9375)的顯示器。另外,包含其microLED核心生產工藝的各種產品也將亮相。

與此同時,首爾Viosys還將展示與microLED技術相配套的顯示LED技術,如控制莫爾條紋現象并突出黑色細節的成型技術、在光線下實現鮮艷色彩和高對比度的低反射技術、可以輕松安裝和更換微顯示器,并可以改變大小的自由形狀定制設計機柜顯示器等。

現代顯示屏的每個彩色像素由3個或更多的子像素組成,這些子像素通常是紅色、綠色和藍色。通過改變每個子像素的光輸出,可以控制整個像素的顏色。但這樣做必須把三個子像素并排放在一起,這就限制了一個像素的大小。

審核編輯 :李倩

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原文標題:美韓相繼開發出垂直堆疊MicroLED技術

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