高密度集積化フルカラーLEDディスプレイの開発

高密度集成全彩LED显示屏的研制

• 批准号: 08650400
• 负责人: 高橋 幸郎
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Saitama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08650400/
• 关键词: LED; フラットディスプレイ; シリコンエッチング; マイクロマシン

シリコンマイクロマシニング技術を用いた高密度集積化LEDディスプレイの研究において以下の様な成果が得られた。(1)高密度のフルカ-LEDディスプレイを実現するため、LEDチップの実装基板に(100)シリコン単結晶を用い、異方性エッチングにより4角錐状のマイクロレフレクタを形成し、この中にLEDチップを装着することによりチップ側面からの光を前面に放射すると共に、チップからの熱を熱伝導率に優れたシリコン基板を通じて放熱することが可能となった。(2)LEDチップの上部電極からの電気的接続は従来ワイヤボンディングが使われていたが、本研究では、微細な配線をほどこしたガラス板を用いて、導電性ペーストによりLEDと一括接続する方法を開発した。この結果、LEDへの配線と表面保護が同時に行える利点がある。(3)マイクロレフレクタを有する25mm角のシリコン基板に16×16×3画素を形成したものを1ユニットとし、またQFP構造を有するリ-ドフレームによりユニットからの配線を引き出す構造を開発した。これによりユニットをタイル状にマザ-ボード上に並べて任意の画素数のLEDディスプレイパネルを形成することが可能である。(4)赤、緑、青色用のLEDとしてGaAlAs、GaP、SiCを用いてフルカラーディスプレイパネルを試作したが、青のLEDの輝度が極めて低いため十分な明るさを持つ画面が得られなかったが、近年開発されたGaNによる青色LEDを採用する事により高輝度の画面を実現できた。(5)LEDチップと駆動用回路を集積化するために、エンハンスメント形nチャネルMOSFETの試作を行ったが、使用した基板の比抵抗が0.1Ω-cm前後であるため、基板絶縁不良によるリ-ク電流が大きく点灯不良、輝度ムラが生じた。このため10Ω-cm以上の基板を用い、チャンンルドープ法を採用することが必要である。

The following results were obtained from the study of high-density integrated LED technology (1)High density LED display, LED display The heat transfer conductivity of the substrate is excellent, and the heat transfer is possible. (2) The electrical connection between the upper electrode of LED and the lower electrode of LED has been developed in this study. As a result, LED wiring and surface protection are simultaneously carried out. (3)A 16×16×3 pixel substrate with a 25mm angle was formed and a QFP structure was developed. The number of pixels in the LED array can be determined by the number of pixels in the array. (4)Red, green and cyan LEDs are used in GaAlAs, GaP and SiC, and the brightness of green and green LEDs is extremely low. In recent years, GaN LEDs have been developed and high brightness images have been displayed. (5)LED switch circuit integration, test operation of MOSFET, use of substrate specific resistance before and after 0.1Ω-cm, substrate insulation defects, current large, lighting defects, brightness problems. This is necessary for the use of substrates above 10Ω-cm.

项目成果

K.Takahashi,S.Nakajima: "Applications of a High Density LED Array Unit Fabicated on a Silicon Microreflector" IEICE Trans.Electron.E80-C,No.2. 285-290 (1997)

K.Takahashi、S.Nakajima：“在硅微反射器上制造的高密度 LED 阵列单元的应用”IEICE Trans.Electron.E80-C，No.2。

K.Takahashi,S.Nakajima: "Full Color LED Display Panel Fabricated on a Silicon Microreflector" The 10th Annual Int.Workshop on Micro Electro Mechanical Systems. 356-359 (1997)

K.Takahashi、S.Nakajima：“在硅微反射器上制造的全彩 LED 显示面板”第 10 届微机电系统国际研讨会。