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據悉，他們打造的全彩垂直堆疊微型LED實(shí)現了迄今為止報道的最 高陣列密度（每英寸5100像素）和最小尺寸（4微米）。目前，該成果已發(fā)表在《自然》雜志上。
該研究小組稱(chēng)，盡管近年來(lái)傳統LED像素的尺寸一直在減小，但同時(shí)這種小尺寸的特點(diǎn)會(huì )削弱和影響其本身的性能。而眾所周知，在設計眼睛附近的顯示器（例如AR和VR設備中的顯示器）時(shí)，有限的像素密度會(huì )對圖像的感知質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。
打破極限，像素面積減少三分之一
麻省理工學(xué)院的項目發(fā)明了一種將紅、綠、藍發(fā)光二極管堆疊成垂直像素的方法，而不是將它們并排放置在水平網(wǎng)格中。根據項目團隊的說(shuō)法，每個(gè)堆疊的像素都可以生成完整的可商用顏色范圍。垂直堆疊的像素對于創(chuàng )造沉浸式視覺(jué)體驗特別有價(jià)值，可以實(shí)現以假亂真讓用戶(hù)“無(wú)法區分虛擬與現實(shí)”。
麻省理工學(xué)院的研究人員Jeehwan Kim表示：“這是期刊上報道的最小的微型LED像素和最 高的像素密度?！薄拔覀兊难芯勘砻?，垂直像素化（pixelation）是在更小面積上實(shí)現更高分辨率顯示器的方法?！?/span>
另一位Jiho Shin則表示：“在傳統顯示器中，每個(gè)R、G和B像素都是橫向排列的，這限制了每個(gè)像素的大小?！薄耙驗槲覀儗⑷齻€(gè)像素垂直堆疊，理論上我們可以將像素面積減少三分之一?！?/span>
該項目的制造技術(shù)建立在麻省理工學(xué)院之前的研究基礎上，該研究旨在從硅晶片和其他表面上生長(cháng)和剝離完美的二維單晶材料，這種方法被稱(chēng)為基于二維材料的層轉移（2DLT）。
研究人員用同樣的方法培育出紅色、綠色和藍色LED的超薄薄膜。然后，他們將整個(gè)LED薄膜從基片上剝離，并將它們堆疊在一起，制成紅色、綠色和藍色薄膜的層餅。然后將其雕刻成微小的垂直像素圖案，每個(gè)像素只有4微米寬。
小型顯示器的終極解決方案
該團隊在其發(fā)表的論文中指出：“最近垂直微型LED顯示屏的演示試圖通過(guò)堆疊獨立的RGB LED膜和自上而下的制造來(lái)解決像素密度問(wèn)題，但最小化堆疊微型LED的橫向尺寸一直很困難?！薄皳覀兯?，我們報道的全彩垂直堆疊微型LED實(shí)現了迄今為止報道的最 高陣列密度（每英寸5100像素）和最小尺寸（4微米）?！?/span>
在試驗中，該項目制作了垂直的LED像素，并表明通過(guò)改變施加在紅色、綠色和藍色膜上的電壓，一個(gè)像素就可以產(chǎn)生各種不同的顏色光。例如，大電流流經(jīng)紅色、小電流經(jīng)過(guò)藍色，最終產(chǎn)生粉紅色的輸出顏色。麻省理工學(xué)院表示，這項技術(shù)幾乎可以以這種方式覆蓋整個(gè)商業(yè)色彩范圍。
在展示了全光譜的可能性之后，該項目現在打算研究由幾個(gè)垂直微型LED像素組成的陣列。根據麻省理工學(xué)院的說(shuō)法，一個(gè)完整的操作系統可能需要單獨控制2500萬(wàn)個(gè)LED，因此有源矩陣操作將需要進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)。
“目前，我們已經(jīng)證明了我們可以生長(cháng)、剝離和堆疊超薄LED，”Jeehwan Kim評論稱(chēng)，“這是智能手表和虛擬現實(shí)設備等小型顯示器的終極解決方案。在這些設備上，你需要高度密集的像素來(lái)制作生動(dòng)、生動(dòng)的圖像?！?/span>
來(lái)源：OFweek顯示網(wǎng)