采用半極化Micro LED,全彩化量子點轉換技術獲突破_极速赛车平

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采用半極化Micro LED,全彩化量子點轉換技術獲突破

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圖片來源: Chen et al. 2020


  Micro LED被視為取代TFT-LCD及OLED display的次世代顯示器技術。建立在LED高效能的基礎上,理想的Micro LED顯示器具有高像素、高對比、自發光、低能耗及壽命長等各種優勢,備受看好。

  然而,當前的Micro LED仍麵臨許多困難需要克服,其中最困擾研究人員與製造商的便是巨量轉移製程(Mass transfer process),如何將紅、藍、綠三種顏色的LED芯片快速且精確地接合至麵板的驅動電路上,以及克服芯片材料特性不同的挑戰,特別是紅光Micro-LED還有易碎等問題,因此巨量轉移技術至今仍沒有能達到量產的解決方案被提出。

  台灣交通大學的郭浩中教授等人,與美國新創公司Saphlux、耶魯大學、廈門大學的研究人員合作,采用半極化(Semipolar)的Micro LED結合量子點熒光粉光阻(Quantum dot photoresist)的技術,製作出高色穩定的全彩Micro LED陣列,相關研究成果已被Photonics Research期刊接受,並即將發表。


  研究團隊主持人郭浩中表示,為了減少巨量轉移的次數,該團隊長期專注在量子點熒光粉色轉換技術的應用,隻需要一種顏色的LED芯片(藍光或近紫外光)搭配不同顏色的量子點熒光粉,即可實現全彩的功能,且量子點熒光粉的演色性相當突出。

  郭浩中也提到,除了巨量轉移製程的挑戰,LED芯片本身也麵臨不少問題。譬如藍綠光LED芯片會隨著操作電流改變,產生發光顏色變化的現象,意味著顯示器為了配合環境光源改變亮度時,就有可能產生顏色變化,不利於顯示器的使用,因此必須解決LED芯片色偏移的問題。

  該團隊采用半極化磊晶技術製作LED芯片,藉由半極化材料的特性,大幅減少LED光源本身的發光波長偏移(Wavelength-shift)現象,進而克服色偏移的問題;在這個研究中的第二個突破就是采用量子點熒光粉光阻技術,該技術透過特殊的方法,將量子點熒光粉與光阻液混合,搭配傳統的微影製程,達到大麵積製作彩色像素需求,取代分別轉移紅、藍、綠的LED芯片的方法,大幅降低轉移製程的困難度。

  最後,結合上述兩種技術,研究團隊成功實現了高色穩定的全彩Micro LED陣列,同時具有大麵積製造的可能性,為Micro LED顯示器技術的發展注入一股新血。


來源:中國照明網


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