Micro LED技术迎来突破 高色稳定全彩Micro LED研发成功

　　Micro LED发展一直受到技术限制，然而最近有学者们采用半极化Micro LED结合量子点荧光粉光阻技术，制作出高色稳定的全彩Micro LED阵列，相关成果即将发表。

　　Micro LED被视为取代TFT-LCD及OLED display的次世代显示器技术。建立在LED高效能的基础上，理想的Micro LED显示器具有高像素、高对比、自发光、低能耗及寿命长等各种优势，备受看好。

　　然而，当前的Micro LED仍面临许多困难需要克服，其中最困扰研究人员与制造商的便是巨量转移制程(Mass transfer process)，如何将红、蓝、绿三种颜色的LED芯片快速且精确地接合至面板的驱动电路上，以及克服芯片材料特性不同的挑战，特别是红光Micro-LED还有易碎等问题，因此巨量转移技术至今仍没有能达到量产的解决方案被提出。

　　台湾交通大学的郭浩中教授等人，与美国新创公司Saphlux、耶鲁大学、厦门大学的研究人员合作，采用半极化(Semipolar)的Micro LED结合量子点荧光粉光阻(Quantum dot photoresist)的技术，制作出高色稳定的全彩Micro LED阵列，相关研究成果已被Photonics Research期刊接受，并即将发表。


　　图片来源: Chen et al. 2020

　　研究团队主持人郭浩中表示，为了减少巨量转移的次数，该团队长期专注在量子点荧光粉色转换技术的应用，只需要一种颜色的LED芯片（蓝光或近紫外光）搭配不同颜色的量子点荧光粉，即可实现全彩的功能，且量子点荧光粉的演色性相当突出。

　　郭浩中也提到，除了巨量转移制程的挑战，LED芯片本身也面临不少问题。譬如蓝绿光LED芯片会随着操作电流改变，产生发光颜色变化的现象，意味着显示器为了配合环境光源改变亮度时，就有可能产生颜色变化，不利于显示器的使用，因此必须解决LED芯片色偏移的问题。

　　该团队采用半极化磊晶技术制作LED芯片，藉由半极化材料的特性，大幅减少LED光源本身的发光波长偏移(Wavelength-shift)现象，进而克服色偏移的问题；在这个研究中的第二个突破就是采用量子点荧光粉光阻技术，该技术透过特殊的方法，将量子点荧光粉与光阻液混合，搭配传统的微影制程，达到大面积制作彩色像素需求，取代分别转移红、蓝、绿的LED芯片的方法，大幅降低转移制程的困难度。

　　最后，结合上述两种技术，研究团队成功实现了高色稳定的全彩Micro LED阵列，同时具有大面积制造的可能性，为Micro LED显示器技术的发展注入一股新血。

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