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微发光二极体阵列(Micro LED Array)以定址驱动

文章出处:行业新闻 责任编辑:广东米乐易游体育有限公司 发表时间:2022-07-08
  

宽能隙(Wide Bandgap)氮化镓半导体(GaN)及其相关化合物半导体材料广泛应用于照明和各种光电元件。氮化镓发光二极体(GaN led)发光波长的未来,发光波长将完全取代传统的白炽灯泡和荧光灯作为照明光源。

另一个潜在的光电元件是微光电阵列元件(Micro Optoelectronic Device),这个组件集成成千上万像发光体(Emitter)、侦测器(Detector)、光学开关(OpTIcal Switch)或光波导(OpTIcal Waveguide)在单晶片上等待微型元件。工业研究院预计未来微光电阵列元件将显示和生医感知(Biosensor)、光通信或光纤通信,光互连 (Interconnect)及讯号处理(Signal Process)在该领域发挥重要作用。

微发光二极体阵列(Micro LED Array)以定址驱动技术为显示器,除了具有LED其自发光显示-无背光源,具有节能、机构简单、体积小、反应时间快等优点。Micro LED与同样是自发光的有机发光二极体相比(OLED)材料稳定性好,使用寿命长,无影像烙印等问题,其独特的高亮度特性应用于投影显示,如微投影(Pico ProjecTIon)、头戴式光学透视显示器(See-through HMD)、抬头显示器(Head-up Display,HUD)等等,更有竞争力。另外,奈秒(Nano Second)等级的高速响应特性使LED除了三维(3)D)显示外,作为智能显示器的可视光无线通信功能,可以高速调变和承载信号。

Micro LED技术塬理

Micro LED微显示器的晶片表面必须像LED像显示器一样的阵列结构,每个点画素(Pixel)必须由定址控制,并由单独驱动点亮。如果通过互补金属氧化物半导体(CMOS)电路驱动是主动定位驱动架构,Micro LED阵列晶片与CMOS通过封装技术,如覆晶封装(Flip Chip Bonding)形成电性连接。Micro LED通过整合微透镜阵列(Microlens Array),提高亮度和对比度。Micro LED微显示晶片,Micro LED阵列通过垂直交错的正负格栅电极(P-metal Line N-metal Line)连结每一颗Micro LED正负极通过电极线依次通电,通过扫描点亮Micro LED显示图像。主动驱动显示器比被动矩阵驱动更节能,反应速度更快。向来是高解析显示器主流驱动方式。

1 Micro LED被动定址阵列架构示意和晶片照片

Micro LED迫切需要突破技术挑战

Micro LED(《50微米(

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