项目名称:基于高光效的色转换微显示模块技术与产业化研究

项目负责人 郭浩中
承担单位 广州市香港科大霍英东研究院
合作单位

佛山市国星光电股份有限公司

佛山市国星半导体技术有限公司

佛山市香港科技大学LED-FPD工程技术研究开发中心

技术领域 光电半导体

 

项目目标

  1. 开发点间距≤0.7mm、Mini LED显示器件点间距≤0.6mm、透明基底Mini LED显示模组;
  2. 显示器件激发芯片发光波长为450±10nm,微显示芯片最小发光单元≤20um X 20um;
  3. 完成高精细度量子点喷涂,线宽及线距<10um;
  4. 完成色转换技术开发,蓝光残留率<3%;
  5. 开发高光效的量子点且转换效率QY>90%.

项目背景

本计划是针对新颖液态量子点材料与超级喷吐方式(Super Inject Printing)来进行开发,利用新式量子点涂布技术,让不同液态量子点合成材料可分别均匀涂复于不同位置之蓝光芯片表面,来实现高光效的色转换微显示模块技术开发。

主要研究为:

  1. 开发高精度喷涂光色转换技术;
  2. 制备高光效纳米量子点(quantum dots,QDs)作为色转换层;
  3. 驱动电路设计及基板线路设计;
  4. 微显示模块开发;
  5. 微显示LED芯片开发.

项目特色和创新点

  1. 利用Super inject printing科技达成喷涂较小的线宽以及制作各种不同的图形;
  2. 成功生产无铅双,如Cs2AgBiBr6并替代+3金属如Sb3+和In3+。此外合成了蓝色发光Cs3Bi2I9作为可规模化的无铅蓝色发光材料;
  3. 研制出适用于可用于驱动微显示LED的透明MO TFT;
  4. 开发微显示芯片挡墙平面模压技术,在微显示芯片之间高效制造出具备微纳消光粒子掺杂的挡墙结构,精确控制挡墙尺寸参数,避免色转换微显示芯片之间的串光影响,同时提高微显示模块的对比度。

项目成果

  1. 开发点间距≤0.7mm Mini LED显示器件、点间距≤0.6mm 透明基板Mini LED显示模组;项目阶段性成果:

    本项目通过研究Micro LED互连技术,进行芯片及基板电极设计和键合材料选型的研究,分析不同互连技术的适配性设计芯片电极方案,初步获取提高芯片与基板结合力的技术方案,以提高显示模组可靠性,为后续更高精度,更高密度Micro LED转移提供技术支撑。

  2. 开发高光效的量子点且转换效率 QY>90%。项目阶段性成果:

    图1. 量子点转换效率

  3. 开发高精细度量子点喷涂,线宽及线距 <10 um项目阶段性成果; 1. 实现单色线宽在< 10 μm以内之全彩喷涂。 2. 喷涂厚度 tolerance <5 %。

    图2.高精度量子点喷涂(10um)

  4. 开发驱动电路设计及透明基板线路设计项目阶段性成果:

    致于显示板面大小会定在4.8cm x 3.6cm,现时有3个设计方案,详细情况如图表一所示。我们正在按这三个方案设计器件特性,建立模型和提取参数,做一些前期电路测试来进行校准。3个子像素大概设计如图3, 正在对其金属线和TFT采用的材料进行布局和评估,假若都采用经优化透过率设计的透明MO TFT,可以使整个显示阵列区域的透明程度进一步提升从而接近全透明。

    图3. 像素间距为200um 的3子像素设计图例