研究机构Leti展示了一种基于CMOS工艺的氮化镓(GaN) MicroLED显示器新技术。该技术显著简化了传输步骤，突破了应用的显示器尺寸限制，从智能手表到大尺寸电视面板都能应用该技术。
在加利福尼亚州圣何塞举行的2019显示周上(Display Week)，研究机构Leti展示了一种基于CMOS工艺的氮化镓(GaN) MicroLED显示器新技术。该技术显著简化了传输步骤，突破了应用的显示器尺寸限制，从智能手表到大尺寸电视面板都能应用该技术。
这种新工艺用在CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，互补金属氧化物半导体)驱动电路上，制造一体化红色、绿色和蓝色（RGB）MicroLED基本单元，再将其转移到简单的接收基板上，采用全半导体晶圆级方法制成MicroLED基本单元。
Leti表示，与现有液晶显示器(LCD)和有机发光二极管(OLED)技术相比，MicroLED显示器可以提供更卓越的图像质量和更高能效，但其目前存在很大的商业化障碍。最大的挑战之一是改善驱动电子设备的性能。
MicroLED显示器需要更高功率来提供更明亮的图像，还需要更快的刷新速度以支持不断提升的高分辨率需求，这要求电子器件响应速度更快，以在固定帧时间内为数百万像素供电，而现有的薄膜晶体管(TFT)有源矩阵显示技术无法提供必要的电流和速度。
Leti的新技术用简化的传输工艺制成高性能GaN MicroLED显示器，无需使用TFT背板。其原理是，制造一系列基本单元，并将它们转移到仅包含行列导电线路的接收基板上。每个基本单元均由CMOS驱动电路上的一体化RGB MicroLED组成，制成后再被转移到接收基板的一个像素上。接收部分不采用TFT背板，而是采用一种简单、低成本的行列导电线路接收基板。对每个像素来说，仅需要一次传输而不是传统的三次或四次传输。简而言之，这种新技术是CMOS卓越电子驱动能力和简单传输工艺(每个像素只传输一次)的结合。
RGB microLED直接堆叠在微CMOS电路上制成一个基本单元，每个单元再被转移到简单的接收基板上，从而在单个半导体处理线上制造RGB microLED和背板。
Leti表示，采用CMOS具有的优点包括高器件性能、高集成度以及microLED直接堆叠在电路上的短线连接。而且它还提供了极佳的填充率，即，microLED与电子器件相对于总像素区域占据表面最小。
由于可以实现最大化的透明区域，它也成为透明显示器的理想选择。这种新工艺还有一个优势在于其基本单元可以嵌入除光发射之外的其他功能，诸如图像传感等，只要这些功能可以用CMOS技术实现，就可以加入基本单元。
“这项目前处于概念验证阶段的新工艺，为高性能microLED显示器的商用铺平了道路。”CEA-Leti光子器件战略营销经理François Templier表示。他还补充道，基于CMOS的新工艺可以实现更高亮度和更高分辨率的microLED，它可以颠覆超大型电视应用。
本文同步刊登于电子工程专辑杂志2019年7月刊
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