近日，厦门大学电子科学与技术学院郭伟杰课题组在《Applied Physics Letters》以“Red micro-LEDs on glass substrates for ultrahigh-luminance (>10⁵ nits) transparent displays”为题发表红光Micro-LED研究成果。
新型显示产业作为我国重点发展的新兴支柱产业之一，正迎来技术迭代的关键阶段。Micro-LED显示是颇具潜力的下一代显示技术之一，已在可拼接超大尺寸显示、AR眼镜、车载透明显示等多个高端应用领域展现出广阔前景。近年来，激光法巨量转移与玻璃基驱动背板相结合的工艺路线，已成为推动Micro-LED显示技术从实验室走向规模化量产的核心技术路径之一，国内外的显示面板龙头企业均已建成基于玻璃基驱动背板的Micro-LED显示中试线。然而，在实现全彩Micro-LED显示的过程中，红光Micro-LED的性能不足一直是制约Micro-LED显示发展的关键瓶颈之一。
当前对红光Micro-LED性能调控规律的研究，多集中于进行片上（Die-on-wafer）或者芯片阵列本身的性能测试，开展实际工况下（通过激光法巨量转移键合至玻璃背板之后）红光Micro-LED性能研究的工作还鲜有报道。此外，尽管Micro-LED显示凭借高亮度、高可靠性和长寿命等优势被视为透明显示的重要发展方向，但有关红光Micro-LED在透明显示场景中的具体性能表现，目前仍缺乏系统性研究与公开报道。
该研究团队在前期开展外延结构与红光Micro-LED效率、波长热漂移等性能间构效关系的基础上（ACS Photonics, 11(11): 4769-4777, 2024; Optics & Laser Technology, 188: 112876, 2025），结合激光法巨量转移与玻璃背板的具体应用需求，实现了高性能的红光Micro-LED，并实现了亮度高达15万nits（公开报道中最高亮度）、波长温漂系数低至0.126nm/K（公开报道中最佳结果）的玻璃基透明屏，进一步研究了实际工况下红光Micro-LED的性能调控规律。
图1 高亮度红光Micro-LED透明屏。(a)亮度对比，(b)巨量转移过程示意图，(c)红光Micro-LED芯片阵列的扫描电镜照片以及透明屏效果。
结合变温电致发光与空间分辨光谱分析，科研团队系统研究了高电流密度的电流分布与自发热行为，明确了键合结构在热管理与光谱稳定性提升中的关键作用。此外，还对器件不同区域的发光强度与波长分布进行了精细表征，阐明了高亮度工作状态下自发热效应主导的发光分布演化规律。
该研究工作系统展示了玻璃基红光Micro-LED在高亮度透明显示领域的综合性能优势，为高性能Micro-LED显示系统的实现提供了依据。厦门大学为论文署名单位，第一作者为博士生童长栋，通讯作者为郭伟杰。本研究得到国家自然科学基金（62474149）、福建省自然科学基金（2024J01052）以及厦门市科技计划项目（3502Z20241021）等项目的支持。
论文链接：
https://doi.org/10.1063/5.0311701
供稿：课题组
