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CINNO Research產(chǎn)業(yè)資訊，根據(jù)韓媒ETNews報(bào)道，韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院(KAIST)7月29日表示，電氣與電子工程部金尚賢（音譯）教授研究團(tuán)隊(duì)利用單體式三維集成的優(yōu)勢(shì)，成功實(shí)現(xiàn)了1600PPI等效Micro LED顯示器。1600 PPI是適用于超高分辨率增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)、虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)顯示屏的分辨率，相當(dāng)于2020年推出的Oculus(現(xiàn)Meta)的Meta Quest2(442 PPI)的3.6倍的顯示分辨率。

(資料圖)

單體式三維疊層式Micro LED顯示器的驅(qū)動(dòng)圖像

單體式三維集成是一種在下部元件工藝后，形成上部薄膜層，并有序進(jìn)行上部元件工藝，使上下部元件之間的排列圖最大化的技術(shù)。

作為一種用于實(shí)現(xiàn)超高分辨率顯示屏的新一代顯示元件，包括基于無(wú)機(jī)物的氮化銦鎵/氮化鎵(InGaN/GaN)，或者，利用以磷化鋁鎵銦/磷化銦鎵(AlGaInP/GaInP)為代表的3-5(III-V)族化合物半導(dǎo)體的Micro LED元件作為核心材料和部件受到業(yè)界廣泛關(guān)注。與目前常用于電視、移動(dòng)設(shè)備的OLED、LCD顯示屏相比，Micro LED具有高亮度、高對(duì)比度、像素壽命長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)，作為新一代顯示元件，具有明顯優(yōu)勢(shì)。

但是，為了利用基于無(wú)機(jī)物的Micro LED制作顯示屏，將紅、藍(lán)、綠的每種顏色的像素從各自的基板上分離出來(lái)，轉(zhuǎn)移到顯示面板的封裝工藝至關(guān)重要。

目前使用中的“Pick-and-place”方法將每個(gè)像素都機(jī)械地移動(dòng)并結(jié)合到顯示面板上，當(dāng)像素縮小到小于幾十微米的水平時(shí)，機(jī)械對(duì)齊的精度就會(huì)降低。由于轉(zhuǎn)移率下降，很難實(shí)現(xiàn)超高分辨率的顯示屏。

為解決這些問(wèn)題，研究團(tuán)隊(duì)在顯示屏驅(qū)動(dòng)用硅互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(以下簡(jiǎn)稱(chēng)Si CMOS)電路板上，采用了將紅色發(fā)光用LED作為整體式三維聚集的方式。該方法是在Si CMOS電路之上先通過(guò)晶片接合（Wafer binding）轉(zhuǎn)移Micro LED的膜層，再用光刻工藝實(shí)現(xiàn)像素的方法，去除了機(jī)械性的像素轉(zhuǎn)移工藝。此后，研究團(tuán)隊(duì)在Si CMOS電路上通過(guò)從上到下(Top-down)連續(xù)的半導(dǎo)體工藝過(guò)程，成功演示出了高分辨率顯示器。

在此過(guò)程中，研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種用于顯示屏的LED半導(dǎo)體層，而不是用于照明的基于無(wú)機(jī)物的LED半導(dǎo)體層，使用于發(fā)光的活性層的厚度降低到常規(guī)的三分之一水平，從而大大降低了像素形成所需的蝕刻工藝的難度，取得了此次研究成果。

另外，為避免下部顯示驅(qū)動(dòng)電路性能下降，研究團(tuán)隊(duì)利用在350度以下集聚上部III-V元件的晶圓接合等超低溫工藝，在上部元件集成后仍能保持下部驅(qū)動(dòng)IC(Driver IC)的性能不變。

此次研究成果是將紅色Micro LED以三維疊層的方式集聚，成功實(shí)現(xiàn)了達(dá)1600PPI的世界級(jí)分辨率的研究，研究運(yùn)用的單體式三維集聚的研究成果，為下一代超高分辨率顯示的實(shí)現(xiàn)提供了很高的方向指南。

金尚賢教授表示：“今后將擴(kuò)大應(yīng)用與此類(lèi)似的工藝，制作出包含紅、綠、藍(lán)的全彩顯示屏（Full color display）?！?/p>

另外，這項(xiàng)研究是在三星未來(lái)技術(shù)培育中心的支持下進(jìn)行的。

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2022國(guó)際Mini/Micro LED供應(yīng)鏈創(chuàng)新發(fā)展峰會(huì)

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