韩国科学技术院（KAIST）已成功展示了一种高效率、超高分辨率的红色微米 LED（micro-LED）显示器，为能够呈现比现实更锐利视觉效果的显示屏铺平了道路。

由电气工程学院 Sanghyeon Kim 教授领导的研究团队，联合仁荷大学 Dae-Myeong Geum 教授、化合物半导体制造商 QSI 以及微显示器/SoC 设计公司 Raontech，开发出了一种红色 micro-LED 显示技术。该技术在实现超高分辨率的同时，显著降低了功耗（Park 等人，《使用 AlInP/GaInP 外延层在硅上单片三维集成红色 micro-LED 显示器》，《自然·电子学》，1月20日；DOI:10.1038/s41928-025-01546-4）。

利用这项技术，团队演示了一款像素密度达到 1700 像素/英寸（PPI）级别的超高分辨率 micro-LED 显示屏。其分辨率大约是现有旗舰智能手机显示屏的 3 到 4 倍，即使在虚拟现实（VR）和增强现实（AR）设备中，也能传递真正“逼真”的视觉效果。

图片：红色 micro-LED 性能改进结果。

Micro-LED 是一种自发光显示屏，在亮度、寿命和能源效率方面均超越 OLED，但一直面临两大技术挑战。首先是红色 micro-LED 的效率下降问题，随着像素尺寸缩小，由于能量泄漏增加，效率下降会变得严重。其次是传统转移工艺的局限性，该工艺依赖于机械定位并逐个放置微型 LED，这使得超高分辨率的制造变得困难，并增加了缺陷率。

研究团队同时解决了这两个挑战。首先，他们采用了 AlInP/GaInP 量子阱结构，使得红色 micro-LED 即使在极小的像素尺寸下也能实现高效率且能量损失极小。量子阱/势垒结构充当能量势垒，将电子和空穴限制在量子阱层内，防止载流子泄漏。通过采用具有更高空穴浓度的量子阱，研究团队有效减少了像素尺寸减小带来的能量损失，从而实现了更亮、更高效的红色 micro-LED。

此外，研究人员没有采用转移单个 LED 的方式，而是使用了单片三维（3D）集成技术，将 LED 层直接堆叠在驱动电路之上。这种方法最大限度地减少了对准误差，降低了缺陷率，并实现了超高分辨率显示屏的稳定制造。团队还开发了低温工艺，以防止集成过程中损坏底层电路。

KAIST 表示，这一成就尤为显著，因为它展示了一款完全功能化、超高分辨率且具有高量子效率的红色 micro-LED 显示屏，而这种显示屏被公认为是最难实现的组件。该技术预计将在下一代显示屏中找到广泛应用，这些显示屏要求像素颗粒感几乎不可见，包括 AR/VR 智能眼镜、汽车抬头显示（HUD）和超紧凑型可穿戴设备。

图片：单片 3D micro-LED-on-Si 显示屏。

Kim 教授表示：“这项工作同时解决了 micro-LED 领域长期存在的红色像素效率和电路集成挑战。我们将继续推进这项技术，将其作为下一代显示平台实现实际商业化。”

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