行家說快訊：

近日，Micro LED技術(shù)受VR/AR行業(yè)關(guān)注，除了大廠布局，國立清華大學(xué)電子工程研究所、南方科技大學(xué)也發(fā)布了相關(guān)技術(shù)文章及論文，為《高解析度UVA MicroLED顯示器—未來顯示技術(shù)新主流》、《AlGaN-based Deep-UV Micro LED Array for Quantum Dots Converted Display with Ultra-wide Color Gamut》。

高解析度UVA MicroLED顯示器

此前，國立清華大學(xué)電子工程研究所實驗團(tuán)隊制作出高性能主動式960×540的藍(lán)光Micro LED微顯示器，相當(dāng)于1900ppi解析度，其單顆像素大小為8μm，像素間距為12μm。該MicroLED顯示器已可應(yīng)用于智慧型手機(jī)、智慧手表、頭戴式和近眼顯示器以及光遺傳學(xué)刺激等。

近日，國立清華大學(xué)電子工程研究所教授吳孟奇再次發(fā)布一篇文章《高解析度UVA MicroLED顯示器—未來顯示技術(shù)新主流》以探尋UVA波段主動式Micro LED陣列微型顯示器。

• 3200PPI Micro LED顯示器

該團(tuán)隊演示了這款高解析度1920×1080 UVA波段主動式Micro LED陣列顯示器。其單顆LED元件大小為5μm，元件間距為8μm，在對角線為0.69英吋的晶片上，可帶來達(dá)3200ppi的解析度，同時成功印證無光罩微影技術(shù)的應(yīng)用可行性。UVA波段主動式Micro LED利用在每個像素上鍍上銦作為黏著性金屬，接著藉由覆晶技術(shù)與CMOS IC進(jìn)行接合。

• Micro LED特性剖析

針對Micro LED特性，該團(tuán)隊經(jīng)過系列數(shù)據(jù)分析及比較。其中，Micro LED漏電流主要是因為干式蝕刻造成的側(cè)壁缺陷所導(dǎo)致，每一顆MicroLED元件所需要的啟動電壓及負(fù)偏壓時的漏電流都非常小。

單顆5μm Micro LED的IV特性圖(左圖為對數(shù)圖，右圖為線性圖)。

下為利用電致發(fā)光(EL)所得到的光譜圖，是對于同樣單顆元件施加不同電流大小，分別從5μA到1000μA，所得到的波長對發(fā)光強(qiáng)度作圖，可以發(fā)現(xiàn)UVA (370nm)波段的Micro LED隨著注入電流的增加，其峰值的中心幾乎都保持在370nm附近，而這也與標(biāo)準(zhǔn)的微影制程所使用的i-line (365nm)曝光光源波長十分接近；

單顆5μm MicroLED電致發(fā)光(EL)光譜圖，輸入電流從5μA至1000μA。

并且隨著電流的上升，其發(fā)光光譜的半高寬也增加得十分緩慢，從10μA的6.1nm到300μA的8.2nm，非常適合單一色光的應(yīng)用。

然而，值得注意的是，UVA波段Micro LED在550nm的波段會出現(xiàn)一個較小的缺陷光峰值，其大小約為370nm之強(qiáng)度的千分之一，這是由于氮化鎵材料的磊晶缺陷所造成，因磊晶缺陷而在能隙間產(chǎn)生的缺陷能階會捕捉電子使能隙變小，進(jìn)而產(chǎn)生肉眼可見的缺陷光。

由于所使用的覆晶技術(shù)的關(guān)系，最后做成的顯示器會由背面(藍(lán)寶石基板)出光。對全點亮的顯示器再進(jìn)行量測，得到在100mA的電流下，最大的總體光輸出功率為2.6mW。此外，如前面所述，在全點亮的過程中，可被人眼所捕捉的是550nm波段的缺陷光，大約為綠光。

此外，由于UVA能量相較三原色都大，利用此優(yōu)勢，目前清華大學(xué)電子工程研究所也嘗試?yán)萌}鈦礦螢光粉，藉由光致激發(fā)的方式研制全彩MicroLED顯示器，期待在未來為下一代顯示器制程技術(shù)帶來更大的突破。

南科大在深紫外Micro LED與超寬色域顯示技術(shù)取得進(jìn)展

近日，由南方科技大學(xué)電子系、香港科技大學(xué)先進(jìn)顯示與光電子國家重點實驗室、中科院蘇州納米所組成的聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊在深紫外Micro LED與超寬色域顯示技術(shù)領(lǐng)域取得進(jìn)展，相關(guān)結(jié)果發(fā)表于電子領(lǐng)域頂級期刊IEEE Electron Device Letters。

基于AlGaN的深紫外Micro LED在光電與顯示、生物醫(yī)學(xué)、大健康等領(lǐng)域備受矚目。在本研究中，研發(fā)團(tuán)隊設(shè)計并制備了不同規(guī)格的深紫外Micro LED陣列器件，像素尺寸從10×10 μm2 到200×200 μm2，其中10×10 μm2 的Deep-UV Micro LED在連續(xù)波發(fā)光情況下，最高亮度達(dá)到了185W/cm2，最高外量子效率達(dá)到了3.43%，是目前同類型深紫外Micro LED器件的最高外量子效率。

此外，該研究采用深紫外Micro LED陣列作為激發(fā)源，采用色轉(zhuǎn)換的方法使三色量子點薄膜發(fā)光，達(dá)到了Rec. 2020標(biāo)準(zhǔn)121%（或為NTSC標(biāo)準(zhǔn)179%）的超寬色域，這是目前已知顯示技術(shù)中報道的最寬色域值，展現(xiàn)了該技術(shù)在未來新型顯示領(lǐng)域的應(yīng)用中具有很大的潛力。