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Mini LED器件准自由曲面量子点透镜半约束压差驱动制造的基础研究

批准号:
52105443
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
李家声
依托单位:
学科分类:
加工制造
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
李家声

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
以Mini LED等为代表的新原理显示器件制造是世界学术前沿的竞争焦点,在国家经济以及安全战略方面占有重要地位。其中,亚毫米尺度准自由曲面量子点透镜的低缺陷可控制造决定了Mini LED集成器件的显示品质,是该新型器件实现高品质超清显示应用的关键。本项目以系统建立Mini LED器件准自由曲面量子点透镜半约束压差驱动制造理论为目标,围绕半约束压差驱动曲面的光谱调控机理、形变控制机理、成型缺陷抑制机理等核心内容开展基础研究,打破LED器件亚毫米尺度准自由曲面结构的加工尺寸限制,实现准自由曲面量子点透镜在Mini LED芯片表面的低缺陷可控制造。项目预期在QD-Mini LED集成器件制造理论和方法上取得突破,对推动微型LED显示器件制造理论与技术发展具有重要意义。
英文摘要
The manufacturing of display device with new principle, such as the Mini LED device, is one of the most competing focuses in academic frontier and it is obviously significant for the national economic and security strategy. Particularly, the low-defect and controllable manufacturing of quasi-freeform quantum dot (QD) lens with sub-millimeter scale determines the display quality of Mini LED devices, which is the key for Mini LED devices applying to high-quality and high-resolution display. This project aims to establishing the theory of semi-constrained differential pressure driven manufacturing for quasi-freeform QD lens of Mini LED devices, and focuses on the basic researches on key issues including the spectral regulation mechanism, the deformation control mechanism, and the forming defect inhibition mechanism, breaking the limitation in manufacturing size of sub-millimeter quasi-freeform structures in LED devices, as well as realizing the low-defect and controllable manufacturing of quasi-freeform QD lens on Mini LED chips. This project can achieve the breakthrough of the manufacturing theories and methods for QD-Mini LEDs, greatly contributing to the theory and technology developments of miniature LED display device manufacturing.
以Mini LED等为代表的新原理显示器件的制造,已成为全球竞争的前沿领域。其中,亚毫米尺度准自由曲面量子点透镜的可控制造对Mini LED集成器件的显示品质具有决定性影响。本研究旨在系统构建Mini LED器件准自由曲面量子点透镜半约束压差驱动制造理论,围绕光谱调控机理、形变控制机理、超清显示应用等核心内容进行基础研究。在光谱调控机理研究方面,建立了量子点透镜器件精确分层建模及仿真方法,运用蒙特卡罗体散射模型和有限时域差分法(FDTD)探讨量子点色转换结构的散射、吸收特性,建立全光谱稳态迭代光学模型,比较不同透镜形状对Mini LED光学性能的影响,为量子点透镜设计提供理论支持。针对亚毫米尺度量子点透镜制备难题,提出了薄膜压差驱动形变工艺,系统分析压差持续时间、工艺温度等参数对透镜成型效果的影响规律,为亚毫米尺度透镜加工开辟了新的技术路径。针对薄膜压差形变技术的局限性,结合模板辅助技术进行了局部约束变形研究,研究了不同局部约束结构对透镜形貌的影响,设计了复杂约束结构以丰富透镜形貌,提升透镜形貌的可调控性。在量子点透镜超清显示应用研究中,证实了量子点透镜能显著提升器件发光强度、降低离散系数。进一步地,将量子点透镜与色转换结构结合,设计了仿生光子波导像素化色转换结构,实现了光子定向激发与出射,大幅提升了Mini LED的光学性能,为超高清显示技术的发展提供了新的方向。基于项目技术,在国内外相关领域学术期刊或学术会议上发表论文13篇;申请发明专利6项;项目申请人获广东省科学技术奖(科技进步奖)一等奖1项,入选第八届中国科协青年人才托举工程,并相继获得了国基面上、省杰青(已公示完毕)等多项省部级及以上科研项目资助;主导起草了首个适用于Mini LED显示技术的电子行业标准——“液晶显示背光组件用LED性能规范(2023-0337T-SJ)”。本项目的研究成果对于推动Mini LED产业的技术进步具有重要意义,有望提升我国在显示领域的国际竞争力,助力相关产业的可持续发展。
Micro-LED片上集成量子点像素光波导结 构设计与制造研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    100.0万元
  • 批准年份:
    2025
  • 负责人:
    李家声
  • 依托单位:
国内基金
海外基金