PDF《LED 微显示技术》

3 00

0 0c d / m

2 .

2 0

0 7年Gong等[

1 8 ] 采用被动方式驱动制作了分辨率为6

4 *

6 4 , 像素直径1 6μ m, 像素间距3 4μ m 的 蓝色(

4 7 0n m) 、 绿色(

5 1 0n m) 和紫外(

3 7 0n m) 的LED微显示阵列.G r i f f i n等[

1 7 ] 采用硅基 C MO S背板 驱动的主动驱动方式, 成功制作了分辨率为1 6*1

6 、 像素直径为7 2μ m、 像素间距2 8μ m 的蓝色和紫外 L E D微显示阵列.

2 0

1 2年D a y等[

4 ] 采用硅基C MO S背板驱动的主动驱动方式, 成功制作了芯片尺寸为3mm* 2mm、 分辨率为6

4 0 *

4 8

0 、 像素直径为1 2μ m、 像素间距为6μ m的绿色和蓝色I n G a N / G a N量子阱结构L E D微 显示阵列, 单个像素在1μ m 的电流驱动下, 亮度可达4 *

1 0

6 c d / m

2 .单个像素的电流密度只有0 .

7 A / c m

2 , 是传统的3

0 0μ m*

3 0 0μ mL E D指示灯芯片(

2 2 A / c m

2 ) 的1/30,更低的工作电流保证了 L E D微显 示芯片有着比传统L E D芯片更加优秀的寿命表现.

2 0

1 3年C h o n g等[

1 9 ] 采用硅基C M O S背板驱动的主动驱动方式, 制作了芯片尺寸为4 . 5m m*

4 . 5m m, 分辨率为6

0 *

6 0 , 像素尺寸为5 0μ m, 像素间距2 0μ m的紫外(

3 8 0n m) 、 红色(

6 3 0n m) 、 绿色(

5 3 5n m) 、 蓝色 (

4 4 5n m) 四种波长的L E D微显示阵列, 并成功实现彩色投影显示, L E D微显示的众多优势逐渐显现.

3 目前存在的问题及解决方法的探索

3 .

1 像素间电流分布不均 无论采取哪种驱动方式, 其中共阴极连接的电极都会存在这样的问题: 如图5所示, 随着像素距离阴 极接触电极长度的增加, 其导电通路的等效电阻增大, 最终导致流过不同像素的电流分布不均. 图5 等效电阻结构 .5遄嶙Gong等、 L i u等分析了问题产生原因[

1 8 ,

2 0 ] , 并给出改进的电极设计方案. 如图6所示, 在G o n g等的 ・

5 9

2 ・ 光学仪器第3 7卷图6 金属电流传导线 .6缱 樽宸桨钢, 在传统的共阴极连接的基础上, 在GaN层增 加一条金属电流传导线, 使得像素间等效电阻的差异 小于8 %.如图7所示, L i u等采用了环绕电极和双电 极的方法也极大提高了电流的分布均匀性.

3 .

2 像素间相互干扰 电流注入有源层后, 辐射复合释放出的光子会向 图7 环形电极和双电极 .7缱 皙踝 状 濯 蟾鞲龇较蛩婊錾.为了避免像素间的 干扰, 在传统的制作 L E D微显示芯片时, 通过I C P刻蚀, 将外延层刻蚀至衬底层来 实现像素间的电学和光学隔离.包兴臻 等[

2 1 ] 提出利用高反射率的均匀掺单晶硅 纳米颗粒的聚酰亚胺作为复合材料来填 充隔离沟槽, 将侧面出射的光反射到上表 面, 实现了相邻两个发光单元之间的光学 和电学隔离, 具有一定参考意义.

3 .

3 外量子效率的提高 L E D微显示中, 虽然基于载流子的辐射复合的内量子效率很高, 但光子从有源层产生, 至出射到自由 空间的取光效率一直是限制光利用效率提升的一个关键因素.G o n g等在制作L E D阵列时[

2 2 ] , 使用衬底 减薄的方式, 减弱衬底的吸收作用, 部分的提高了外量子效率.梁静秋等在制作L E D微显示阵列时运用 分布式布拉格反射光栅的方式来提高单个像素的取光效率[

2 3 ] .

4 奈⑾允镜牟噬

4 .

1 通过三种颜色 恼罅谢旌舷允静噬 当外延片以蓝宝石为衬底, 有源区为I n G a N / G a N量子阱结构时, 通过改变I n G a N / G a N中I n G a N的 相对百分比, 调整三元半导体I n G a N中I n摩尔组份, 就可以得到1 .