最新Micro LED研发成果 可将Micro LED开发速度提高6倍、全彩垂直......

近日，Tetos及麻省理工学院发表了最新Micro LED研发成果。

Teos开发的新设备可将Micro LED开发速度提高6倍

2月2日，Tetos 表示，开发出了大幅改善生产速度的Micro LED显示屏用侧面布线设备。该设备是在玻璃基板两侧连接的过程中在基板侧面形成电路。

Micro LED显示屏是使用微米级超小型发光二极管（LED）作为像素的面板。成千上万个LED用于制作一个电视面板。为此，为了有效制造，制作Micro LED模块，像贴瓷砖一样，接着完成大型Micro LED显示屏。

因此，在Micro LED显示屏制造中，重要的工作是“模块间连接”，为了让各模块上下左右连接并收发信号，TETOS设备将实现侧面布线。

Micro LED显示屏采用印刷电路板（PCB）方式和玻璃基板方式制作。玻璃基板的优点是看不到基板缝隙。

Tetos在2020年开发出了立体冲刺设备，建立经过离子束表面处理的玻璃基板，种子层、导电层、保护层三层在真空室中沉积，只需营造一次真空环境，等离子基础设备每涂上一层金属，经过3次沉积，共要制造9次真空状态。

Tetos在此基础上增加了完全自动化。立体冲床整个工序实现了自动化，现有设备经过安装基板固定装置等前处理后，在真空室中投入了玻璃基板。相反，新设备的前处理工序也在真空环境中自动完成，直接进入腔体。为了投入基板，省略了消除真空的过程，生产速度加快了6倍。

Tetos表示，将于9月向BOE供应新设备，每台价格为30亿韩元（1650万韩元）。据悉，BOE计划利用Tetos设备制造用于智能手表和虚拟现实（VR）设备的Micro LED显示屏。

Tetos计划以BOE出口为契机，加快进军海外市场的速度。因为Micro LED开始以高端电视为中心商用化，出现了扩大到可穿戴设备的趋势。

Tetos代表安佑荣表示：“如果Micro LED市场扩大，将需要1000台以上的推杆设备，将以技术力量为基础，加快攻占海外市场的步伐。”

麻省理工学院的研究人员与美国及韩国其他大学的研究人员合作，使用石墨烯(和hBN)开发了全彩垂直堆叠的Micro LED，实现了迄今为止报道的最高阵列像素密度(5100 PPI)和最小尺寸(4um)。

使用2D材料转移的垂直堆叠Micro led (MIT)

图片来源：《自然》

研究人员开发了一种基于2D材料的层转移(2DLT)技术，包括在2D材料涂层衬底上生长LED，转移LED，然后堆叠它们。对于红色LED，研究人员使用了石墨烯，涂在GaAs晶圆上，而对于绿色和蓝色LED，他们在蓝宝石晶圆上使用了hBN。石墨烯红色LED采用远程外延转移，hBN蓝色和绿色LED采用范德华外延转移。

打破极限，像素面积减少三分之一

麻省理工学院的项目发明了一种将红、绿、蓝发光二极管堆叠成垂直像素的方法，而不是将它们并排放置在水平网格中。根据项目团队的说法，每个堆叠的像素都可以生成完整的可商用颜色范围。垂直堆叠的像素对于创造沉浸式视觉体验特别有价值，可以实现以假乱真让用户“无法区分虚拟与现实”。

麻省理工学院的研究人员Jeehwan Kim表示：“这是期刊上报道的最小的微型LED像素和最高的像素密度。”“我们的研究表明，垂直像素化（pixelation）是在更小面积上实现更高分辨率显示器的方法。”

另一位Jiho Shin则表示：“在传统显示器中，每个R、G和B像素都是横向排列的，这限制了每个像素的大小。”“因为我们将三个像素垂直堆叠，理论上我们可以将像素面积减少三分之一。”

该项目的制造技术建立在麻省理工学院之前的研究基础上，该研究旨在从硅晶片和其他表面上生长和剥离完美的二维单晶材料，这种方法被称为基于二维材料的层转移（2DLT）。

研究人员用同样的方法培育出红色、绿色和蓝色LED的超薄薄膜。然后，他们将整个LED薄膜从基片上剥离，并将它们堆叠在一起，制成红色、绿色和蓝色薄膜的层饼。然后将其雕刻成微小的垂直像素图案，每个像素只有4微米宽。

小型显示器的终极解决方案

该团队在其发表的论文中指出：“最近垂直微型LED显示屏的演示试图通过堆叠独立的RGB LED膜和自上而下的制造来解决像素密度问题，但最小化堆叠微型LED的横向尺寸一直很困难。”“据我们所知，我们报道的全彩垂直堆叠微型LED实现了迄今为止报道的最高阵列密度（每英寸5100像素）和最小尺寸（4微米）。”

在试验中，该项目制作了垂直的LED像素，并表明通过改变施加在红色、绿色和蓝色膜上的电压，一个像素就可以产生各种不同的颜色光。例如，大电流流经红色、小电流经过蓝色，最终产生粉红色的输出颜色。麻省理工学院表示，这项技术几乎可以以这种方式覆盖整个商业色彩范围。

在展示了全光谱的可能性之后，该项目现在打算研究由几个垂直微型LED像素组成的阵列。根据麻省理工学院的说法，一个完整的操作系统可能需要单独控制2500万个LED，因此有源矩阵操作将需要进一步的开发。

“目前，我们已经证明了我们可以生长、剥离和堆叠超薄LED，”Jeehwan Kim评论称，“这是智能手表和虚拟现实设备等小型显示器的终极解决方案。在这些设备上，你需要高度密集的像素来制作生动、生动的图像。”

来源：Wit OLED、MicroDisplay、维科网等综合整理

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