近日,日本丰田合成公司(Toyoda Gosei)在单片全彩Micro LED显示屏领域取得重要进展。他们采用堆叠式铟镓氮(InGaN)材料,实现了红、绿、蓝(RGB)三色发光,为未来高亮度、小型化的显示技术铺平了道路。
据悉,当前市场上的微型显示屏多采用 OLED 技术,但其亮度较低,在户外或增强现实(AR)眼镜等应用中存在局限。而 InGaN Micro LED不仅亮度更高,还能通过单片集成简化制造工艺。尽管该团队使用的材料再生长工艺增加了制造复杂度,但相比量子点或隧道结等方法,它更符合半导体制造流程,具有更大的产业化潜力。
研究团队利用金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术在蓝宝石基板上生长Micro LED芯片,并通过刻蚀和电极沉积等步骤实现像素分离。最终,他们制造出 96×96 像素的微型显示屏,总尺寸仅3mm × 3mm,可用于小型显示设备。
在测试中,RGB三色像素在不同电流下表现稳定,但红色像素的效率较低,仅为 0.2%,远低于绿光(2%)和蓝逛逛(3%)。此外,显示屏的色域覆盖NTSC 标准的 69.9%,低于团队此前所实现的95.4%,这主要由于Micro LED红光光波长偏短所致。但研究人员表示,这一问题可以通过优化红色发光层来改善。
该团队还成功用该微型显示屏播放了一张4-bit灰度的全彩图片,并通过脉宽调制(PWM)技术优化色彩表现。尽管当前仍存在红色亮度偏低、芯片外围区域部分不发光的问题,但这些技术难题正在逐步优化。
未来,该技术有望应用于AR眼镜、虚拟现实(VR)设备及高分辨率电子取景器等领域,推动微型显示屏迈向更高亮度、更广色域的发展方向。
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