发光二极管微显示器件的设计与表征
发布时间：2021-01-19 09:16
视觉是获取信息的最重要手段。随着移动通信技术的快速发展,对显示技术的要求也越来越高。发光二极管微显示（Light Emitting Diode Microdisplay）被认为是未来的显示技术,引起了行业的高度重视。Microdisplay是指面板对角线尺寸小于1英寸,像素密度大于1000 PPI（每英寸像素数）的显示技术,有别于我们日常所见的手机、手提电脑和电视机等。LED具有工作电压低、亮度与效率高、响应速率快、结构紧凑等优点,目前广泛应用于照明领域。当LED单元尺寸缩小至微米量级,即Micro Pixel LED,就可以用它制作出高性能的显示器,优于当前主流的液晶显示技术。本论文即围绕着Micro Pixel LED应用于显示领域开展了系统的研究工作。主要内容:一、发光二极管微显示的系统设计,如发光像素与对应驱动电路的设计;器件制作流程设计,光学掩膜版的制备与改进。二、介绍了 LED微显示器件制作的主要设备,开发了绿色对角线0.42英寸（长9.6 mm宽5.4 mm）分辨率480×270（1/16高清）的微显示芯片,包括所用蓝宝石衬底氮化镓发光二极管外延片的评估、光刻、刻蚀、镀膜...
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 微型像素LED研究进展
1.1.1 国外研究进展
1.1.2 国内研究进展
1.2 发光的理论
1.2.1 发光二极管基本结构
1.2.2 载流子复合机制
1.2.3 电流拥挤效应
1.3 表征发光二极管微显示器件的几个重要参数
1.3.1 发光亮度
1.3.2 发光效率
1.3.3 发光光谱
1.3.4 色坐标
1.3.5 色彩空间
1.3.6 电压-电流密度-亮度曲线
1.4 论文的主要研究内容
第2章 发光二极管微显示器件设计
2.1 驱动像素电路策略比较
2.2 硅基CMOS驱动像素电路设计
2.3 微型发光二极管的像素设计
2.4 微型发光二极管像素的工艺流程
2.5 光学掩模版的设计
2.6 微显示芯片设计的整体方案
2.7 本章总结
第3章 发光二极管微显示器件制作
3.1 工艺与测试的设备
3.1.1 光刻系统
3.1.2 电感耦合等离子刻蚀机
3.1.3 电子束蒸镀及磁控溅射系统
3.1.4 发光二极管电学测试平台
3.1.5 发光二极管光电综合测试系统
3.2 发光外延片的衬底与外延结构
3.2.1 发光外延片衬底的类型
3.2.2 发光外延片结构
3.3 发光外延片的品质对发光器件的影响
3.3.1 显微镜缺陷检测
3.3.2 外延片的光致发光
3.3.3 翘曲度的测量
3.3.4 表面电阻率的测量
3.3.5 外延片质量对发光器件的影响
3.4 发光二极管微显示器件像素图形制作
3.4.1 微电子技术简介
3.4.2 绿色微型发光二极管的制程
3.5 发光外延片衬底的减薄、研磨、抛光
3.6 硅基CMOS驱动芯片的图形化工艺及发光器件封装技术
3.6.1 硅基驱动芯片的图形化工艺
3.6.2 发光器件的倒装焊（Flip Chip）键合
3.6.3 发光二极管微显示器的封装技术
3.7 本章总结
第4章 微型发光二极管阵列的全屏点亮中测研究
4.1 全屏点亮目的
4.2 中测阶段的工艺设计及实施
4.2.1 中测的工艺设计
4.2.2 中测实施
4.3 电学连接载台的设计及制作
4.3.1 印制电路板（PCB）的选择
4.3.2 电学连接载台的设计
4.4 测试实施
4.4.1 视觉成像系统
4.4.2 光学自动化检测
4.5 本章总结
第5章 器件光电特性的研究及分析
5.1 光电特性
5.2 器件的发光角度
5.3 尺寸对微型LED电学特性的影响
5.4 本章总结
第6章 结论
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]Full-color monolithic hybrid quantum dot nanoring micro light-emitting diodes with improved efficiency using atomic layer deposition and nonradiative resonant energy transfer[J]. SUNG-WEN HUANG CHEN,CHIH-CHIANG SHEN,TINGZHU WU,ZHEN-YOU LIAO,LEE-FENG CHEN,JIA-ROU ZHOU,CHUN-FU LEE,CHIH-HAO LIN,CHIEN-CHUNG LIN,CHIN-WEI SHER,PO-TSUNG LEE,AN-JYE TZOU,ZHONG CHEN,HAO-CHUNG KUO. Photonics Research. 2019(04)
[2]Towards 10 Gb/s orthogonal frequency division multiplexing-based visible light communication using a GaN violet micro-LED[J]. MOHAMED SUFYAN ISLIM,RICARDO X.FERREIRA,XIANGYU HE,ENYUAN XIE,STEFAN VIDEV,SHAUN VIOLA,SCOTT WATSON,NIKOLAOS BAMIEDAKIS,RICHARD V.PENTY,IAN H.WHITE,ANTHONY E.KELLY,ERDAN GU,HARALD HAAS,MARTIN D.DAWSON. Photonics Research. 2017(02)
[3]电极结构对AlGaInP-LED阵列电流分布的影响[J]. 尹悦,梁静秋,梁中翥,王维彪. 发光学报. 2011(10)
[4]蓝、绿光LED芯片技术发展历程及展望[J]. 刘榕. 现代显示. 2010(05)
本文编号：2986735
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 微型像素LED研究进展
1.1.1 国外研究进展
1.1.2 国内研究进展
1.2 发光的理论
1.2.1 发光二极管基本结构
1.2.2 载流子复合机制
1.2.3 电流拥挤效应
1.3 表征发光二极管微显示器件的几个重要参数
1.3.1 发光亮度
1.3.2 发光效率
1.3.3 发光光谱
1.3.4 色坐标
1.3.5 色彩空间
1.3.6 电压-电流密度-亮度曲线
1.4 论文的主要研究内容
第2章 发光二极管微显示器件设计
2.1 驱动像素电路策略比较
2.2 硅基CMOS驱动像素电路设计
2.3 微型发光二极管的像素设计
2.4 微型发光二极管像素的工艺流程
2.5 光学掩模版的设计
2.6 微显示芯片设计的整体方案
2.7 本章总结
第3章 发光二极管微显示器件制作
3.1 工艺与测试的设备
3.1.1 光刻系统
3.1.2 电感耦合等离子刻蚀机
3.1.3 电子束蒸镀及磁控溅射系统
3.1.4 发光二极管电学测试平台
3.1.5 发光二极管光电综合测试系统
3.2 发光外延片的衬底与外延结构
3.2.1 发光外延片衬底的类型
3.2.2 发光外延片结构
3.3 发光外延片的品质对发光器件的影响
3.3.1 显微镜缺陷检测
3.3.2 外延片的光致发光
3.3.3 翘曲度的测量
3.3.4 表面电阻率的测量
3.3.5 外延片质量对发光器件的影响
3.4 发光二极管微显示器件像素图形制作
3.4.1 微电子技术简介
3.4.2 绿色微型发光二极管的制程
3.5 发光外延片衬底的减薄、研磨、抛光
3.6 硅基CMOS驱动芯片的图形化工艺及发光器件封装技术
3.6.1 硅基驱动芯片的图形化工艺
3.6.2 发光器件的倒装焊（Flip Chip）键合
3.6.3 发光二极管微显示器的封装技术
3.7 本章总结
第4章 微型发光二极管阵列的全屏点亮中测研究
4.1 全屏点亮目的
4.2 中测阶段的工艺设计及实施
4.2.1 中测的工艺设计
4.2.2 中测实施
4.3 电学连接载台的设计及制作
4.3.1 印制电路板（PCB）的选择
4.3.2 电学连接载台的设计
4.4 测试实施
4.4.1 视觉成像系统
4.4.2 光学自动化检测
4.5 本章总结
第5章 器件光电特性的研究及分析
5.1 光电特性
5.2 器件的发光角度
5.3 尺寸对微型LED电学特性的影响
5.4 本章总结
第6章 结论
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]Full-color monolithic hybrid quantum dot nanoring micro light-emitting diodes with improved efficiency using atomic layer deposition and nonradiative resonant energy transfer[J]. SUNG-WEN HUANG CHEN,CHIH-CHIANG SHEN,TINGZHU WU,ZHEN-YOU LIAO,LEE-FENG CHEN,JIA-ROU ZHOU,CHUN-FU LEE,CHIH-HAO LIN,CHIEN-CHUNG LIN,CHIN-WEI SHER,PO-TSUNG LEE,AN-JYE TZOU,ZHONG CHEN,HAO-CHUNG KUO. Photonics Research. 2019(04)
[2]Towards 10 Gb/s orthogonal frequency division multiplexing-based visible light communication using a GaN violet micro-LED[J]. MOHAMED SUFYAN ISLIM,RICARDO X.FERREIRA,XIANGYU HE,ENYUAN XIE,STEFAN VIDEV,SHAUN VIOLA,SCOTT WATSON,NIKOLAOS BAMIEDAKIS,RICHARD V.PENTY,IAN H.WHITE,ANTHONY E.KELLY,ERDAN GU,HARALD HAAS,MARTIN D.DAWSON. Photonics Research. 2017(02)
[3]电极结构对AlGaInP-LED阵列电流分布的影响[J]. 尹悦,梁静秋,梁中翥,王维彪. 发光学报. 2011(10)
[4]蓝、绿光LED芯片技术发展历程及展望[J]. 刘榕. 现代显示. 2010(05)
本文编号：2986735
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/2986735.html
