量子点结合Micro LED显示技术获得重大突破
量子点荧光粉为纳米等级的颗粒，其好处为有较佳的吸收率、高转换效率及高演色性等优势，应用以固态照明及显示为主。近期的话题，则以三星QLED显示屏将量子点技术混合在OLED之中，使显示器的亮度与色彩的鲜艳度再次提升，这也显示了量子点已经具有产品化的实力。
然而传统的量子点普遍含有有毒重金属镉，以及容易受到温度湿度影响等问题。中国台湾交通大学郭浩中教授团队长期专注于量子点结合Micro LED显示技术的研究，近期于量子点与Micro LED上取得相当大的突破。LEDinside有幸拜访了郭浩中教授，请教近期的重大进展。
首先为了克服量子点受热容易衰退的问题，交通大学开发出Hybrid-type LED，将量子点灌注至玻璃容器的设计，使量子点维持以液态的方式，有效提升发光效率与散热效果，可达到NTSC 120% 与Rec. 2020 90%的广色域表现。研究数据表示，Hybrid-type LED在大电流（即温度较高）的操作下，其量子点的转换效率比传统固态的量子点薄膜可以提升24.5%，发光效率可达到51lm/W。
更重要的是，由于传统的绿光量子点转换率一般不到40%，因此交通大学近期也发布了钙钛矿量子点纸 (PQD paper)，其厚度只有45微米，钙钛矿量子点本身具有不含镉等有害物质及高效率等优势，郭教授团队与香港城市大学何志浩教授合作，将钙钛矿量子点结合了纳米玻璃纤维制作成PQD paper，提升钙钛矿量子点寿命的同时，也达到了120 lm/W的高转换效率。
根据实验结果，发光波长为518nm的绿光PQD paper对于蓝紫光拥有高达91%吸收率。郭教授团队也采用绿色的PQD Paper与红色的KSF材料搭配蓝光LED制作出白光LED，其可达到NTSC 123%与Rec. 2020 92%，经过连续250小时的点测，整体的光通量仅下降12.4%，大幅改善了钙钛矿材料容易受到水氧导致衰退的影响，郭教授团队现在也在开发使用原子层沉积(ALD)钝化保护技术制作PQD paper的保护层，预期可将信赖寿命提升超过1,000小时。此外，PQD paper的另一大亮点就是可挠的特性，目前已经可以做到0.28mm-1曲率半径的弯曲，未来在可挠式面板或穿戴式组件都有很大的应用价值。
Mikro Mesa Technology成功开发领先全球的无压合低温键结3μm Micro LED巨量转移技术，让Micro LED显示技术量产之路又往前推进了一大步。
Mikro Mesa 2017年开始与南京中电熊猫合作，在中电熊猫的实验室，经过两年的开发，完成了此项领先业界的先进显示器技术。
Mikro Mesa的技术使用了直径3μm的μLED芯片，为领先业界的超微小尺寸，让磊晶片的利用率达到极致的高水准。转移尺寸接近4吋，一次可容纳高达数百万颗以上的μLED转移，并可进行多次多色μLED的转移。而大尺寸的转移面积，可大幅减少转移次数，并增加了大尺寸全彩色显示器的量产性。
除此之外，Mikro Mesa的技术还具备了低温免压键合特点，确保了未来高生产效率，同时也可以避免目前业界加压键合所带来的良率问题，为Micro LED先进显示器制造技术的进程树立了重要里程碑。直径3μm的μLED芯片，大小约为人类头发截面积的1/700。
该芯片的大小，较目前业界一般常见的Micro LED面积更是小了100倍以上，成为全球第一的创举。据了解，这也是显示器业界首度展示的超过3吋并使用 5μm以下芯片尺寸的μLED显示技术。
据Mikro Mesa内部人员表示，该显示技术能够转移2~5μm大小的芯片，可以制造出高达1,800dpi等级的高精密度显示器，并可应用在55吋或以上Micro LED电视。换言之，在产品应用上，该技术将从穿戴式装置、智能手机、电视一直到AR产品，均具有独到的竞争优势。
另外，由于制程温度较低的缘故，该技术更是制造柔性及透明显示器的首选。预期该技术的未来性能与竞争力将远远超过AMOLED，在应用领域上也会更加广阔，大大提升了Micro LED的未来发展性。
该技术采用了Mikro Mesa的专利制程，芯片采用垂直结构，电流散布比传统Flip-chip覆晶式均匀，同时也能承受更高的电流密度。而芯片与下电极连接后，采用一次性整面封装，上电极可使用ITO或是奈米银线等，对于未来大量生产以及改善光学出光效率等方面，都留有极大的设计弹性。
此外，因为芯片尺寸微小的缘故，该技术也能达到50%以上的透明度，在达到高解析度的同时，也能做到高穿透率的透明显示器，大幅增加未来应用的可发展性。
Mikro Mesa Technology由陈立宜博士于2014年成立，该公司致力于Micro LED的研究与量产技术开发，目前已拥有36项美国专利、14项台湾及大陆专利，至于全球申请中的专利更是超过100项以上。
来源：LEDinside
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