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AlGaN基深紫外微型发光二极管的研究进展(特邀)
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作者 刘召强 贾童 +3 位作者 许湘钰 楚春双 张勇辉 张紫辉 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期92-110,I0008,共20页
随着AlGaN基深紫外发光二极管(DUV LED)的发展,其不仅在杀菌消毒领域得到广泛应用,在日盲紫外光通信领域的应用也受到越来越多的关注。这主要是由于相比其他的紫外光源(如汞灯、激光),其具有功耗低、设计灵活且调制带宽高的优势。而DUV ... 随着AlGaN基深紫外发光二极管(DUV LED)的发展,其不仅在杀菌消毒领域得到广泛应用,在日盲紫外光通信领域的应用也受到越来越多的关注。这主要是由于相比其他的紫外光源(如汞灯、激光),其具有功耗低、设计灵活且调制带宽高的优势。而DUV LED的带宽严重依赖于器件尺寸,器件尺寸越小,其带宽越高。但是,随着深紫外微型发光二极管(μLED)的尺寸减少,尽管其带宽得到提高,但是其光功率却急剧下降,这严重限制了深紫外μLED在光通信中的应用。文中主要总结了深紫外μLED作为日盲紫外光通信光源的研究现状和综合分析尺寸效应引起器件性能的变化及其机理;并分析出低的光提取效率和严重的自热效应是影响深紫外μLED光功率的两个主要因素。进而综述了各种提高深紫外μLED光提取效率和改善热学特性的方法。文中将为从事深紫外μLED研究的工作者提供一定的研究方向指导。 展开更多
关键词 ALGAN 深紫外微型发光二极管 调制带宽 光提取效率
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电热耦合作用下Mini/Micro-LED三基色色品坐标变化规律研究
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作者 黄研培 王鹏 +5 位作者 庄庆瑞 史园 陈跃奋 杨旭 李金钗 黄凯 《发光学报》 北大核心 2025年第8期1485-1495,共11页
微型发光二极管(Mini/Micro-light emitting diode,Mini/Micro-LED)显示技术应用场景不断扩展,使其常工作于很宽的温区和电流密度范围。然而,环境温度和工作电流的变化都将不可避免地引起LED发光特性发生变化,从而导致三基色色品坐标偏... 微型发光二极管(Mini/Micro-light emitting diode,Mini/Micro-LED)显示技术应用场景不断扩展,使其常工作于很宽的温区和电流密度范围。然而,环境温度和工作电流的变化都将不可避免地引起LED发光特性发生变化,从而导致三基色色品坐标偏移、色域发生改变,严重影响显示器件的显色性能。本文通过系统分析红绿蓝(Red-Green-Blue,RGB)三色Mini/Micro-LED在不同温度和注入电流密度下发光特性的变化规律,深入探讨了电热耦合作用下Mini/Micro-LED三基色色品坐标变化规律,及由其构成的显示器数字电影倡导-协议3(Digital Cinema Initiatives-Protocol 3,DCI-P3)色域覆盖率变化趋势。研究发现,温度升高使得三色LED色品坐标同步偏移,色域覆盖率仅略微减小;而注入电流密度增大则导致色域覆盖率大幅下降,最高降幅可达15%。表明注入电流密度对LED色域的负面影响比环境温度更为严重。因此,在Mini/Micro-LED显示技术研发过程中,除了关注LED显示屏的热管理以降低环境温度因素对色彩性能的影响,还需重点优化电流调控策略,对电流密度变化引入动态色域补偿算法,以提升显示效果。 展开更多
关键词 微型发光二极管 色品坐标 色域
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偏振光复用的液晶体光栅波导AR近眼显示系统 被引量:2
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作者 林子健 姚立胜 +7 位作者 金华健 邱健滨 叶芸 徐胜 严群 郭太良 张万隆 陈恩果 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期646-655,共10页
光波导组合器在增强现实显示的出瞳扩展和外观薄化方面颇具优势。出瞳扩展技术是通过在耦出区域诱导多次衍射,将光线引导至人眼。然而,这种多次衍射可能导致出瞳亮度在沿光路径的空间分布上逐渐减弱,从而造成亮度不均。特别是当使用液... 光波导组合器在增强现实显示的出瞳扩展和外观薄化方面颇具优势。出瞳扩展技术是通过在耦出区域诱导多次衍射,将光线引导至人眼。然而,这种多次衍射可能导致出瞳亮度在沿光路径的空间分布上逐渐减弱,从而造成亮度不均。特别是当使用液晶制备而成的偏振体全息光栅作为耦合元件时,由于光栅仅对一种圆偏振光敏感,与之正交的圆偏振光会被直接透射,导致波导系统的能量利用率并不高。针对这一挑战,本文提出了一种实现左旋和右旋圆偏振光复用的偏振体全息光栅光波导AR显示光学系统,同时实现了大出瞳尺寸和良好入眼均匀性。在理论设计和仿真方面,首先通过k空间理论设计了大视场角下的光栅结构,再以微型发光二极管(Micro-LED,μLED)作为微显示屏,设计了一套与之匹配的投影镜头,并对整个波导系统进行了成像仿真。在实验部分,制备了中心波长为532 nm、出瞳尺寸为45 mm×25 mm的偏振体全息光栅波导。实验结果显示,该波导系统在基板折射率为1.51下的对角线视场角达到了预期的32.86°。相比于仅响应单一圆偏振光的方案,采用九点法测得的均匀性提升了48.8%,整体均匀性提升了34.1%,波导组合器的光学效率也实现了1.2倍的提升。本文工作为偏振体全息光栅波导的设计提供了宝贵的指导和参考。 展开更多
关键词 增强现实 液晶偏振体光栅 微型发光二极管显示 波导 衍射光栅
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高度集成的μLED显示技术研究进展 被引量:19
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作者 严子雯 严群 +5 位作者 李典伦 张永爱 周雄图 叶芸 郭太良 孙捷 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期1309-1317,共9页
微型发光二极管(μLED)是当今国际最前沿的显示技术之一,它一般指单个尺寸小于50μm的LED阵列。μLED相对于液晶显示(LCD)、有机发光二极管(OLED)显示等技术有其独特的优势:寿命长、响应时间短、亮度高。最重要的是,它可以实现高度集成... 微型发光二极管(μLED)是当今国际最前沿的显示技术之一,它一般指单个尺寸小于50μm的LED阵列。μLED相对于液晶显示(LCD)、有机发光二极管(OLED)显示等技术有其独特的优势:寿命长、响应时间短、亮度高。最重要的是,它可以实现高度集成显示,既包括像素密度远远高于常规显示技术的高PPI显示器件,也包括我们首次提出的集成了某些非显示元件的超大规模集成半导体信息显示器件(HISID)。在许多显示技术的指标上,μLED的性能都很优异。但是,由于μLED将常规LED器件的尺寸大大缩小,且往往密度提高,因此产生了许多新的技术和物理上的挑战,例如巨量转移技术、全彩化显示等,所以μLED尚未实现真正意义上的产业化。本文对高度集成μLED显示技术的研究和发展情况进行了较系统的论述,首先对μLED的基本原理和结构进行了介绍,然后对其重点核心技术进行了分类研究和点评,最后对μLED显示技术的发展方向及其应用前景做出了分析。 展开更多
关键词 微型发光二极管(μLED) 驱动 巨量转移 全彩化 高度集成
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Micro-LED应用于近眼显示的现状与趋势 被引量:16
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作者 周自平 黎垚 +7 位作者 严银菓 江昊男 陈恩果 徐胜 叶芸 孙捷 严群 郭太良 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期661-679,共19页
作为目前信息显示技术领域的热点,近眼显示设备的发展承载着人们对未来信息交互方式的美好愿景,同时,人们对于增强现实显示的需求也在不断提升,近眼显示中的AR显示无疑成为近年来研究的热点。伴随着显示技术的不断发展,高度微型化和集... 作为目前信息显示技术领域的热点,近眼显示设备的发展承载着人们对未来信息交互方式的美好愿景,同时,人们对于增强现实显示的需求也在不断提升,近眼显示中的AR显示无疑成为近年来研究的热点。伴随着显示技术的不断发展,高度微型化和集成化成为近眼显示中重要的发展趋势,微发光二极管(Micro Light-Emitting Diode,Micro-LED)显示技术在亮度、分辨率、对比度、能耗、使用寿命、响应速度和稳定性等方面相比于其他技术均有巨大的优势,是近眼显示设备较为理想的光源和图像显示源。本文从结构、制备工艺及挑战方面分析了Micro-LED显示技术的研究进展,从人眼的视觉特性出发综述了近眼显示的发展现状,总结了Micro-LED应用于近眼显示的优势,对比了各项技术的先进性和可实现性,最后对其发展进行了展望。 展开更多
关键词 近眼显示 微型发光二极管 微显示 增强现实
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高成品率和平整度的GaN基Micro LED芯片激光剥离工艺的研究
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作者 岳龙 徐俞 +1 位作者 王建峰 徐科 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2023年第5期805-811,共7页
使用波长248 nm的准分子激光器实现了GaN基微型发光二极管(Micro LED)的大面积激光剥离(LLO)。分离器件所需要的临界激光能量密度为800~835 mJ·cm^(-2),分离的器件完好无损,分离表面光滑,残余应力为0.0714 GPa,均方根粗糙度仅为0.5... 使用波长248 nm的准分子激光器实现了GaN基微型发光二极管(Micro LED)的大面积激光剥离(LLO)。分离器件所需要的临界激光能量密度为800~835 mJ·cm^(-2),分离的器件完好无损,分离表面光滑,残余应力为0.0714 GPa,均方根粗糙度仅为0.597 nm,远低于目前报道的LLO方法分离表面。该研究为实现高质量、高效率的GaN基Micro LED芯片的制备提供了一种有前景的思路,对柔性GaN基器件的制备具有一定意义。 展开更多
关键词 GAN 微型发光二极管 激光剥离 准分子激光器 成品率 平整度
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Micro-LED蓝宝石衬底AlN上GaN激光剥离研究 被引量:2
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作者 张俊 张为国 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期25-31,共7页
为了比较分析纳秒激光和皮秒激光剥离微型发光二极管(micro-LED)时AlN上GaN的热传导效果,采用了改进的实时紫外光吸收和热传导的激光剥离理论模型进行计算分析的方法,取得了在不同的激光波长、激光脉冲宽度、激光能量密度下的紫外波段... 为了比较分析纳秒激光和皮秒激光剥离微型发光二极管(micro-LED)时AlN上GaN的热传导效果,采用了改进的实时紫外光吸收和热传导的激光剥离理论模型进行计算分析的方法,取得了在不同的激光波长、激光脉冲宽度、激光能量密度下的紫外波段光辐照时和停止辐照后GaN材料热场分布等数据,并获得了适合micro-LED器件剥离的所用纳秒激光和皮秒激光的阈值条件。结果表明,激光脉宽、激光波长、激光能量密度是实现激光剥离工艺的关键因素;较适合的激光波长为209 nm~365 nm的紫外波段;皮秒激光的剥离效果优于纳米激光,且激光的脉冲宽度越短,激光的波长越短,剥离所需激光脉冲阈值能量也越低,则对LED芯片区域的热影响也越小。该研究可为开发新型激光剥离设备和相关工艺应用提供重要参考。 展开更多
关键词 激光技术 激光剥离 仿真 微型发光二极管 皮秒激光
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Mini/Micro LED巨量转移关键技术与装备研究现状 被引量:1
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作者 汤晖 廖智燊 +3 位作者 魏玉章 林志杭 董志强 张晓辉 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期839-849,1033,共12页
微型半导体发光二极管显示技术(mini/micro light emitting diode,简称Mini/Micro LED)是一种基于微型LED芯片的自发光显示技术,相较于液晶显示技术(liquid crystal display,简称LCD)和有机发光二极管显示技术(organic light‑emitting d... 微型半导体发光二极管显示技术(mini/micro light emitting diode,简称Mini/Micro LED)是一种基于微型LED芯片的自发光显示技术,相较于液晶显示技术(liquid crystal display,简称LCD)和有机发光二极管显示技术(organic light‑emitting diode,简称OLED),具有显著性能优势,被视为次世代显示技术的发展趋势。由于巨量转移技术与装备的限制,Mini/Micro LED显示设备尚未实现大规模量产。针对此问题,首先,根据现有Mini/Micro LED巨量转移工艺方法的不同工作原理,总结了3种主要工艺方法,即接触式微转印技术、非接触式激光转移技术和自组装转移技术;其次,调研了现有Mini/Micro LED巨量转移工艺方法中涉及到的技术与装备,归纳了其中的通用关键技术,即高速高精对位和视觉检测;然后,针对上述关键技术挑战,围绕Mini/Micro LED新型显示装备若干关键技术与典型设备集成开发介绍了笔者的前期研究工作;最后,讨论了实现Mini/Micro LED大规模量产中存在的问题及发展方向。 展开更多
关键词 微型半导体发光二极管显示技术 巨量转移 显示半导体装备 高速高精对位 振动抑制
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A brief review of innovative strategies towards structure design of practical electronic display device 被引量:3
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作者 MA Li SHAO Yun-fei 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2020年第6期1624-1644,共21页
Display devices have significantly changed our daily life for decades,from the watches,television,to the laptop and smartphone.As the desire of advanced display device with high-resolution,long operation life and ligh... Display devices have significantly changed our daily life for decades,from the watches,television,to the laptop and smartphone.As the desire of advanced display device with high-resolution,long operation life and lightweight properties,several display techniques have been demonstrated.There are mainly four types of electronic display device:cathode ray tube(CRT),liquid-crystal display(LCD),organic light-emitting diode(OLED),and micro-LED.Due to the different working principles and device structures,each type of display device has its special characteristic properties.The performance of devices could be adjusted through the material selection or device design.With careful device structure regulation,not only the efficiency but also the stability would be improved.Herein,a brief review of innovative strategies towards the structure design is presented. 展开更多
关键词 innovative strategies OLED QLED micro-LED display techniques
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