全新的 LED 设计，让身临其境的显示效果更逼真
发布时间：2023-09-08 10:27:44 阅读数： 142
该技术的显示趋势和目标。图片来源：Motoaki Iwaya / 明城大学
从游戏中从头顶飞过的翼手龙，到购物前虚拟涂抹化妆品，增强现实技术和其他沉浸式技术正在改变我们的游戏、观察和学习方式。能够以高分辨率实现全彩成像的廉价超小型发光二极管（LED）将有助于身临其境显示器充分发挥潜力，但目前还无法实现。
现在，在最近发表于《应用物理快报》（Applied Physics Express）上的一项研究中，由美州大学和阿卜杜拉国王科技大学（KAUST）研究人员领导的团队成功研制出了这种发光二极管。通过目前可用的制造方法，这种发光二极管的制造非常简单，这意味着它们可以很容易地集成到现代元宇宙应用中。
为什么沉浸式现实需要开发改进型 LED？增强现实和虚拟现实的逼真度部分取决于分辨率、细节和色彩广度。例如，所有颜色都必须清晰可见、彼此分明。氮化镓铟半导体是 LED 的多功能材料，可满足所有这些要求。
然而，要获得最佳性能，就必须在同一基板上将它们作为一个整体来构建，而不是作为单独的元件。这正是研究人员的目标。
"资深作者岩谷元明（Meijo）解释说："我们根据电子通过薄绝缘层传输的量子力学原理，将通过隧道结连接的蓝色、绿色和红色微型 LED 阵列依次堆叠在同一晶片上。"我们制造出了复杂的网格架构，像素密度达到了每英寸 330 个像素"。
展示的器件结构和发光。资料来源：Motoaki Iwaya / 明城大学
在每平方厘米 50 安培的电流密度下，发光二极管的发射波长分别为 486、514 和 604 纳米。发射光谱的半最大全宽很窄，足以发射红光、蓝光和绿光，而且足以区分它们。
"资深作者大川和弘（Kazuhiro Ohkawa，KAUST）解释说："有一些不相干的发射波长，而且红光和蓝光的发射大大少于绿光的发射，这两种情况都可归因于器件制造过程中的损坏。"优化晶体生长条件应能改善这些缺陷。
这项工作最大限度地减少了过去基于氮化铟镓技术的 LED 的常见局限性。"资深作者 Daisuke Iida（KAUST）说："在廉价的蓝宝石衬底上制备器件对于实际应用来说是必要的，我们实验室正在开展这方面的工作。"我们相信，我们的工作是朝着需要超高亮度和清晰度的逼真、身临其境的视觉体验迈出的重要一步"。
