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技术解析,最新氮化镓micro LED全彩色微显示技术研究进展

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近年来,基于氮化镓(GaN)的发光二极管显示器件被广泛应用于新一代显示技术的开发。


IP属地:江苏1楼2024-10-13 16:29回复
    其中尺寸在20-200 μm的LED器件通常被称为迷你发光二极管(MiniLED),尺寸为 50 μm 以下的 LED 器件被称为微型发光二极管( MicroLED )。


    IP属地:江苏2楼2024-10-13 16:30
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      MicroLED 由基底层、缓冲层、发光结构层、电极层和封装层构成,通过在基底外延生长缓冲层、发光结构层获得外延晶圆,通过系列微纳工艺制备正负导电电极结构和发光像元结构,从而获得MicroLED 矩阵器件。


      IP属地:江苏3楼2024-10-13 16:30
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        封装层一般起到使电子器件隔离水氧环境的作用,封装层还可以混合荧光粉、量子点等色转化材料,实现器件发光颜色的矫正。


        IP属地:江苏4楼2024-10-13 16:30
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          MicroLED在继承了传统照明用 LED 的高稳定、高对比度等性能优点基础上,还具有超高分辨率、超高亮度、微小体积等优异特性,被誉为下一代显示技术的“关键核心”技术。


          IP属地:江苏5楼2024-10-13 16:30
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            尽管 MicroLED 在性能上具有很大的优势,但目前其在商业化推广方面仍有很多技术难题急需解决。


            IP属地:江苏6楼2024-10-13 16:31
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              其中 MicroLED 的全彩色化是最为紧迫的技术难点之一。
              GaN、AlGaInP 等无机材料体系通过外延生长和半导体加工工艺很难实现红绿蓝(RGB)三基色发光像元的高密度集成,并且红光MicroLED 的发光效率始终难以突破,导致其并未发展为成熟的技术路线。


              IP属地:江苏7楼2024-10-13 16:31
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                而在蓝光 MicroLED 芯片上通过构筑量子点(QDs)、荧光粉体、超表面结构等颜色转换层实现 MicroLED 全彩色显示,已取得了系列重要进展,是目前较为成熟的技术路线之一。


                IP属地:江苏8楼2024-10-13 16:31
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                  色转换技术是一种不通过器件转移过程,即通过原位单片集成技术实现 MicroLED 全彩色微显示的技术方法。


                  IP属地:江苏9楼2024-10-13 16:31
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                    其技术方案主要是使用紫外光或蓝光MicroLED 晶圆作为显示阵列光源,将彩色荧光粉、量子点或其他微纳米结构加工制备在MicroLED蓝/紫光光源上,利用光致荧光发光实现蓝光-红光、蓝光-绿光等发光颜色转换,从而实现 RGB 三色高密度集成的阵列发光器件。


                    IP属地:江苏10楼2024-10-13 16:32
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                      如果以紫外MicroLED 作为背底光源,则需要使用 RGB 三种色转换材料来制作全彩色像元阵列;如果激发光源为蓝色 MicroLED,则只需 RG 色转换材料即可实现MicroLED 的全彩色像元阵列。


                      IP属地:江苏11楼2024-10-13 16:32
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                        IP属地:江苏12楼2024-10-13 16:32
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                          IP属地:江苏13楼2024-10-13 16:33
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                            下面将分别介绍利用荧光粉、量子点、超表面三个技术实现MicroLED 全彩色微显示器制造的技术路线。


                            IP属地:江苏14楼2024-10-13 16:33
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                              1、荧光粉色转换技术
                              荧光粉具有高热稳定性、高化学稳定性(耐湿性)和稳定的量子产率特点,已被广泛用于照明用白光 LED 和彩色 LED。
                              有别于传统照明 LED 技术,在 MicroLED 上集成荧光粉色转换涂层需要考虑 LED 器件尺寸微缩后的发光像元光串扰问题。


                              IP属地:江苏15楼2024-10-13 16:34
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