投影技术作为现代显示技术的一个重要分支,以其体积小、使用方便、成本低等优点得到了广泛应用。随着投影技术继续向微型化、轻量化和低能耗的方向发展,主流的投影系统由于需要额外的照明光源,系统结构复杂,光能利用率低,难以满足需求。Micro LED阵列作为一种主动发光的显示器件,具有亮度高、寿命长、响应快速等优点,能够实现微米级像素尺寸的高密度排列,可同时满足高亮度和高分辨率显示的需求,在微型显示、微型投影仪、增强现实等显示领域具有广泛的应用前景。为实现Micro LED在投影显示系统中的应用,本文开展了基于全彩Micro LED微型投影系统研究,主要研究内容包括:（1）基于Micro LED在亮度、分辨率和对比度等方面的性能优势,提出了一种全彩Micro LED微型投影系统。根据系统的总体指标,设计了视场角60°,焦距18 mm,MTF＞0.5,畸变＜3%的投影物镜。针对Micro LED的大发散角特性导致能量利用率低的问题,设计了用于Micro LED阵列的微反射镜及微透镜阵列结构,仿真结果表明,微透镜阵列可将Micro LED的发散角由120°降低至18.07°,提高投影系统的光能利用率。（2）开展了用于投影显示的氮化镓外延的蓝光Micro LED阵列的制备技术研究。采用干法刻蚀、沟槽填充和电极制备等工艺,制作了像素尺寸20μm的倒装蓝光Micro LED阵列。该阵列的光束发散角为120°,注入电流密度为330 A/cm~2时颜色坐标为（0.1684,0.0212）。同时,研究了Micro LED阵列的尺寸效应,理论和实验结果表明等效电阻随着Micro LED尺寸减小而增大,可承受电流密度随之增加,谱宽随之增加。（3）开展了蓝光Micro LED激发量子点色转换层的发光性能研究。建立了蓝光Micro LED激发量子点像素的辐射模型,仿真得到光转化效率最高时量子点浓度及像素厚度参数,为应用于投影显示的量子点像素的结构和尺寸设计提供依据。采用微流控技术制备具有弯曲性能的红绿双色钙钛矿量子点色转换层,测试了双层柔性基底的量子点色转换层在平面和弯曲状态下的发光性能,全彩Micro LED在弯曲前后的色域面积变化小于4%,满足全彩显示的需求。（4）进行了Micro LED投影显示系统的集成和性能测试研究。完成了基于红绿蓝单色Micro LED芯片的微型投影系统集成,采用图像校正算法校正了芯片的机械装调误差引起的图像颜色分离,测试得到投影图像的照度为78.97μW/cm~2,照度的均匀性为94.3%,色域面积为107%NTSC。然后,制备了基于蓝光Micro LED芯片和红绿量子点色转换层的单片全彩Micro LED阵列器件,并集成了基于颜色转换技术的微型投影系统,实现了投影显示。