近日，实验室在红绿蓝（RGB）三基色Micro-LED显示色域优化研究方面取得了进展，研究成果以“Luminous Properties of Red, Green, and Blue Micro-LEDs and the Impacts on Color Gamut”为题，发表在微电子领域权威期刊IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES。

研究背景

Micro-LED显示是公认的未来显示技术之一，其具有高亮度、对比度、高稳定性等性能优势，能够满足可穿戴显示、抬头显示(HUD)和增强现实(AR)显示等高性能显示应用日益增长的需求。根据这些高性能显示应用的成本与分辨率(PPI)要求，Micro-LED的尺寸要小于10 μm。然而，10 μm以下Micro-LED的光电性能以及相应的RGB三基色全彩化显示的性能调控机制还有待研究。

研究内容

该研究以mesa尺寸为10 μm的AlGaInP红光Micro-LED、InGaN蓝光和绿光Micro-LED为研究对象。分别研究了电流、温度对RGB Micro-LED光电性能的调控机制，进一步研究了RGB Micro-LED全彩化显示的性能调控机制。在研究中发现，红光Micro-LED的最大EQE受温度的影响最严重，绿色Micro-LED的工作电流对RGB三基色Micro-LED全彩化显示的色域有决定性影响。

图1  RGB Micro-LED的外量子效率变化规律

图2  RGB Micro-LED全彩化显示的色域变化规律

该论文第一作者为厦门大学国家集成电路产教融合创新平台的博士生童长栋。近年来，该课题组依托国家集成电路产教融合创新平台、福建省LED照明与显示行业技术开发基地、福建省半导体照明工程技术研究中心、福建省光电照明与显示企业服务型制造公共服务平台等科研平台；在Micro-LED器件物理机理以及高性能Micro-LED显示领域，取得了一系列研究成果，在ACS Photonics、APL、IEEE EDL、IEEE TED等主流期刊发表多篇有创见的学术论文；与乾照光电、晶能光电、友达光电、特仪科技、视诚科技、开发晶、信达光电、深圳奥拓等相关企业开展了卓有成效的产学合作。该研究工作得到了国家自然科学基金、福建省技术创新重点攻关及产业化项目、厦门市重大科技专项、泉州市“揭榜挂帅”项目、深圳市自然科学基金等经费资助。

论文链接：

https://doi.org/10.1109/TED.2023.3247362