總部位于香港的Jade Bird Display Ltd（JBD）最近展示了一款有源矩陣Micro-LED（AM-uLED）顯示面板。據稱，該面板的像素間距已經達到破紀錄的2.5微米。

這款像素間距只有2.5微米的AM-uLED顯示面板的制造使用到了JBD專有的混合集成技術。在混合集成工藝中，JBD首先使用MOCVD在其襯底（例如藍寶石和GaAs）上生長超薄的InGaN（用于藍色和綠色發光芯片）和AlInGaP（用于紅色發光芯片）外延層。緊接著，他們將完整的外延層片與襯底晶片分離，并在低于350℃的溫度下鍵合到CMOS晶片上。這種在晶圓層面實現外延轉移的方案規避了單顆芯片大量轉移鍵合帶來的問題，它明顯提高了像素芯片的產率，以及均勻性和整個制造產量。

在外延層轉移之后，他們進一步通過標準的光刻和蝕刻技術將外延層薄片轉換成CMOS背板晶片上的發光像素陣列。隨后，研究人員通過光刻，鈍化和金屬化幾個循環步驟制作電接觸。

在將晶片切割成芯片之前，研究人員在上述單片晶圓層面，還會在發光像素上制造諸如微透鏡和反射器陣列等光學元件。為了獲得所需準直度的發光效果，這些發光像素的臺面直徑大約被設計為像素間距的三分之一。對于2.5μm像素間距，也就是說其發光像素的臺面直徑將小于1μm，如上面圖1中的掃描電子顯微鏡圖像所示。

除了進一步做小單色發光像素的尺寸以外，該公司還在探索多色Micro-LED顯示器面板的開發制作。這些多色Micro-LED面板是通過堆疊多片空白外延層和CMOS背板晶片來制造的。在堆疊了這些外延層之后，研究人員會繼續進行剩下的III-V 化合物半導體薄膜的制作流程。如上述，因為該方案規避了單顆芯片鍵合帶來的大量轉移問題，研究人員便可以實現期望的像素產率和均勻性。

與DLP和LCOS相比，AM-uLED顯示面板不需要額外的照明光源。III-V 氮化物化合物半導體的發光和CMOS基板的數字圖像控制被集成在了0.5mm厚的芯片中。這種混合集成明顯降低了VR或AR設備中光學系統的復雜性。此外，與OLED的發光像素相比，化合物半導體發光像素可以輸出更高的光強度。

展示了在晶片層面點燈測試一塊雙色像素陣列的SEM圖像，這塊陣列產品具有40μm的間距，該光學顯微鏡下的像素點亮圖像用于概念驗證。（圖片來源：互聯網）

例如，JBD的2.5μm像素間距AM-uLED顯示面板在625nm的波長下可以輸出100萬尼特的光亮度，這比OLED的發光性能高出幾個數量級。此外，AM-uLED顯示面板無需任何移動部件且不含有機材料，可在較寬的溫度范圍（-50℃至100℃）和極其惡劣的環境（振動和紫外線輻射）下使用，具有非常高的可靠性和很長的壽命。

JBD成立于2015年，目前正在從研發階段過渡到制造和銷售階段。2019年4月，JBD發布了5μm間距系列的Micro-LED產品。該系列包含分辨率為1280×720的單色面板。這里的2.5μm間距系列產品計劃于2020年底發布。隨著其在上海的試驗工廠的成立，JBD將繼續擴大其制造能力和他們的開發工作以支持它的客戶。