Micro LED顯示技術前瞻
摘要: Micro LED技術是指在一個芯片上集成的高密度微小尺寸的LED整列,如同LED顯示屏,每一個像素可定址、單獨驅動點亮,可以看成是戶外LED顯示屏的縮小版,將像素點距離從毫米級降低至微米級,相比于現有的微顯示技術如DLP、LCoS、微機電系統掃描等。
2014年5月蘋果收購了創業公司LuxVue Technology,該公司的Micro LED顯示技術未來有望應用于iWatch、Google Glass、微投影儀等微顯示器件領域;
Micro LED技術是指在一個芯片上集成的高密度微小尺寸的LED整列,如同LED顯示屏,每一個像素可定址、單獨驅動點亮,可以看成是戶外LED顯示屏的縮小版,將像素點距離從毫米級降低至微米級,相比于現有的微顯示技術如DLP、LCoS、微機電系統掃描等,由于Micro LED自發光,光學系統簡單,可以減少整體系統的體積、重量、成本,同時兼顧低功耗、快速反應等特性,2013年臺灣工研院基于主動式LED微晶粒晶片技術,開發出單色微顯示及微投影模組,主力應用瞄準如Google Glass等頭戴式顯示器;
單色Micro LED陣列已經實現極高的DPI,2011年德州科技大學的團隊發布了9.6mm×7.2mm面積的綠光主動定址Micro LED陣列,像素間距15微米,實現了VGA解析度,遠高于目前的手機顯示屏;
全彩化、良率、發光波長一致性是目前主要的問題:單色Micro LED陣列通過倒裝結構封裝和驅動IC貼合就能夠實現,而RGB陣列需要分次轉貼紅、藍、綠三色的晶粒,需要嵌入幾十萬顆LED 晶粒,對于LED晶粒光效、波長的一致性、良率要求更高,同時分bin的成本支出也是阻礙量產的技術瓶頸;
Micro LED技術是指在一個芯片上集成的高密度微小尺寸的LED整列,如同LED顯示屏,每一個像素可定址、單獨驅動點亮,可以看成是戶外LED顯示屏的縮小版,將像素點距離從毫米級降低至微米級;
圖:Micro LED顯示結構
1998年德國亞琛工業大學研究團隊采用濕法腐蝕方法在AlGaInP LED外延片上成功制作多個LED之后,開啟了國際上對Micro LED陣列的研究,Micro LED作為主動發光器件,突出的優點在于分辨潛力大、高亮度對比、低成本,利用半導體加工技術,可以將Micro LED陣列像素尺寸控制在微米量級,可以應用于微顯示器件和數據傳輸通信光源;
2009年香港大學研究小組制作了一種集成光纖的微型LED 陣列,在GaN LED外延片上設計了像素點直徑20微米,像素間距120微米的陣列;
2010年英國帝國大學研究小組將LED陣列應用于神經網絡模擬刺激試驗,利用GaN LED外延制作了像素直徑20微米,像素間距50微米的64×64 LED陣列;
圖:64×64 LED神經網絡陣列(來源:公開資料)
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