CINNO Research产业资讯,美国加利福尼亚州坎贝尔市的Sundiode公司是一家总部位于硅谷的科技公司,一直致力于为包括增强现实 (AR) 和混合现实 (MR) 在内的显示应用开发Micro LED技术。近日,该公司公开展示了一种全彩色微型显示器。据介绍,该微型显示器使用了三色发光层堆叠的方案,具体为一种由有源矩阵硅CMOS背板驱动的红绿蓝3色Micro-LED像素阵列。

根据外媒Semiconductor Today报道,实际上,早在今年4月的下旬,Sundiode就已经宣布与KOPTI(韩国光子技术研究所)合作以开发一种RGB 3色堆叠式Micro-LED显示技术。该合作的技术基础是Sundiode的授权专利,他们最近所展示的产品正是基于上述专利和KOPTI合作开发的堆叠式RGB像素式微型显示器。

另外,该产品所用有源矩阵——硅基CMOS驱动背板由同样来自美国加利福尼亚州的Jasper Display公司(该公司具体地址在圣克拉拉市)提供。据介绍,这款尺寸仅15.4毫米x8.6毫米的紧凑型微型显示器,在上述单块CMOS驱动背板上沉积制造了堆叠形式的RGB Micro-LED 像素阵列。实际上,该像素阵列是作为一个整体直接键合到上述硅基CMOS驱动背板上的,这样做可以完全避免转移离散R、G和B像素所需的传统巨量转移工艺。

这次样品开发向市场展示了这样一个可能,那就是利用红绿蓝像素堆叠方式制造全彩色微型显示器并极大提高微型显示器小像素区域的利用率。在这款微型显示器的设计过程中,像素大小设计为100μm,可以计算,其分辨率约为200PPI。该公司目前正在进行其下一阶段的产品技术开发,希望进一步提升该全彩色微型显示器的像素密度,这样才能更好地用于AR 和MR等产品。

图1. 左图展示了这款RGB像素堆叠式微型显示器,其每个像素都是一个由红绿蓝发光层堆叠构成的Micro-LED器件;右图所示为该微型显示器显示夜间烟花视频的画面,主要是为了向客户展示其色彩重现能力。这里需要注意,拍摄者为了避免所拍图片出现饱和刻意调低了曝光率,不过这一动作也让显示屏上高亮区域周围显得较暗。

虽然还有一些性能存在优化空间,但是这款产品的功能目前是没有问题的。这说明,堆叠式RGB像素阵列与硅基CMOS驱动背板键合进而制造出超高分辨率全彩色微型显示器的方案是可行的,而这款产品的成功研发也是里程碑式成果。随着外延和制造技术的进一步发展,它们将慢慢支持堆叠式RGB像素设备的集成,这款基于RGB堆叠形式的全彩色微型显示器将是最终基于Micro-LED技术制造AR、MR和Metaverse用微型显示器的重要一步。

Jasper Display公司是一家无晶圆厂IC设计公司,致力于向客户提供Micro-LED开发用 CMOS驱动背板技术。该公司目前向市场提供FHD和4K分辨率的CMOS驱动背板,据称这些产品具有非常好的电流均匀性和灵活的寻址能力。通过与Sundiode公司的这次合作——在这款单面板全彩色微型显示器中展示其100μm堆叠式RGB Micro-LED技术,Jasper Display公司同时也展示了其Micro-LED用CMOS驱动背板技术的定制能力——支持从低功耗AR到汽车大灯的各种应用,所有这些产品都具有自定义的分辨率。

最后,据介绍Sundiode公司还计划继续开发这种使用堆叠式RGB 像素技术的超高分辨率微型显示器。