微软AR/VR专利分享采用谐振微腔结构的Micro LED像素设计
采用谐振微腔结构的Micro LED像素设计
（映维网Nweon 2024年07月03日）传统的LED器件有各种各样非期望的物理性质。例如，传统LED器件可能表现出诸如显著大发射角等不需要的特性。对于给定的LED驱动信号，大的发射角意味着像素亮度或像素强度的损失。大的发射角度同时可以成为像素之间颜色或对比度的损失。尽管LED驱动信号可以调整以补偿强度或对比度的损失，但在器件中存在增加热量和功耗的负面后果。
作为下一代显示技术，Micro LED器件能够提供紧凑像素间距，高亮度和长寿命。然而，Micro LED面临的关键挑战之一是系统光利用效率。整个系统的低光利用效率给AR眼镜等便携式设备带来了总体功耗高、散热和有用电池寿命损失等问题。在最新的专利申请中，微软表示可以采用谐振微腔结构，从而缩小发射光谱，提高光学效率并降低能耗。通过LED中的空腔效应对光发射曲线进行准直，这可以提高亮度，并显著提高光利用效率。
图1示出了定向发射和高效率的基于谐振微腔的Micro LED器件100。Micro LED器件100包括顶部110、底部130和位于顶部110和底部130之间的中间或中心部分120。每个部分都可以实现为一个或多个扩展在X-Z平面上的层，其中顶部、中央和底部的名称相对于z轴。
顶部110包括一个或多个顶部接触区域111。第一触点10位于器件100的顶部110的顶部触点区域111附近，其中第一触点10可以对应于n型材料或p型材料。第一触点10的材料有效地形成到器件100的电极或第一电连接。尽管附加触点10显示在顶部触点区域111中，但所述附加触点可以电耦合到第一触点10，以便触点10一起作为设备100的单个电极起作用。
所述顶部110同时包括孔径区域112。分布布拉格反射器11位于器件100的顶部110的孔径区域112附近。孔径区域112和顶部接触区域111彼此实质上不同。
分布式布拉格反射器DBR是由具有不同折射率的多层交替材料或由介电波导的某些其他特性的周期性变化形成的结构。交替材料提供具有有效折射率周期性变化的光学边界条件，从而产生高质量的反射器。
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