臺(tái)灣開發(fā)具有高射穩(wěn)定性的權(quán)彩花量子點(diǎn)Micro LED陣列

MiniLED及Micro LED于顯示器的相關(guān)產(chǎn)品與研究在近期內(nèi)大放異彩，MiniLED顯示器立基于高效能LED背光源及TFT-LCD技術(shù)，已經(jīng)成功在顯示器產(chǎn)品上表現(xiàn)出相當(dāng)亮眼的性能，即將爆發(fā)性成長(zhǎng)，第一波應(yīng)用已經(jīng)出現(xiàn)在微星、華碩及宏碁的電競(jìng)屏幕等高階顯示應(yīng)用領(lǐng)域，而蘋果傳聞將問(wèn)世的MiniLED iPad、Macbook，也備受市場(chǎng)及消費(fèi)者期待。

緊接著MiniLED之后，Micro LED也被視為新世代顯示器的關(guān)鍵技術(shù)，各家大廠及各國(guó)研究單位都緊鑼密鼓開發(fā)相關(guān)技術(shù)，期望能夠一舉突破OLED的封鎖，挺進(jìn)高階、新型顯示器的市場(chǎng)。

然而，Micro LED的顯示器技術(shù)目前仍受限于巨量轉(zhuǎn)移良率及產(chǎn)能不足等問(wèn)題，特別是紅光Micro LED芯片，不論是芯片性能或轉(zhuǎn)移良率都面臨相當(dāng)大的瓶頸。因此，采用量子點(diǎn)熒光粉的色轉(zhuǎn)換技術(shù)，也被認(rèn)為是克服RGB三色轉(zhuǎn)移的替代方案。采用色轉(zhuǎn)換技術(shù)僅需要單一顏色的LED光源，如藍(lán)光或近紫外光，可大幅減少巨量轉(zhuǎn)移制程的困難度，加速M(fèi)icro LED顯示器全彩化的發(fā)展。量子點(diǎn)熒光粉具有高轉(zhuǎn)換效率、廣色域及高演色性等優(yōu)勢(shì)，可以提升顯示器在色彩相關(guān)的性能。韓國(guó)三星便導(dǎo)入量子點(diǎn)熒光粉白光光源，來(lái)取代傳統(tǒng)黃色熒光粉技術(shù)，并率先于市場(chǎng)上推出QLED顯示器，獲得高評(píng)價(jià)且展現(xiàn)了該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，而臺(tái)灣在這方面也有頂尖的教授學(xué)者、研究團(tuán)隊(duì)及成果。

臺(tái)灣交通大學(xué)的郭浩中、林建中及洪瑞華教授聯(lián)手美國(guó)耶魯大學(xué)韓仲教授、美國(guó)新創(chuàng)公司Saphlux、半導(dǎo)體材料供應(yīng)商臺(tái)灣奈晶（TWNC）及信捷先進(jìn)材料，合作研究借由半極化LED結(jié)合量子點(diǎn)熒光粉濾光片技術(shù)，提出具有高色穩(wěn)定性的全彩化量子點(diǎn)Micro LED陣列研究成果，該成果已發(fā)表于頂尖光電期刊Photonics Research。

郭教授受訪時(shí)提到：“藍(lán)、綠光LED由于本身材料特性的影響，隨著電流供給的條件改變，容易引起發(fā)光波長(zhǎng)位移的問(wèn)題，會(huì)導(dǎo)致人眼看到的顏色產(chǎn)生變化。舉例來(lái)說(shuō)，若采用獨(dú)立的Micro LED做為屏幕畫素，當(dāng)手機(jī)或智能手表在戶外環(huán)境光線較強(qiáng)烈的時(shí)候，就需要更大的驅(qū)動(dòng)電流來(lái)維持屏幕的亮度，這時(shí)候就有可能導(dǎo)致屏幕的顏色產(chǎn)生變化，不利于使用者的視覺感受，因此發(fā)光波長(zhǎng)穩(wěn)定的背光源就顯得格外重要?！痹搱F(tuán)隊(duì)借由半極化LED結(jié)合色轉(zhuǎn)換技術(shù)展示了Micro LED顯示技術(shù)的最新成果。

與此同時(shí)，隨著5G跟Sub 6G時(shí)代來(lái)臨，Micro LED除了應(yīng)用于顯示器外，可見光通訊（visible light communication VLC）也正緊鑼密鼓地為下一個(gè)世代的通訊技術(shù)做準(zhǔn)備。

可見光通訊采用LED作為光源，可搭配室內(nèi)照明、電子看板及顯示器等做為無(wú)線通訊的手段。然而，傳統(tǒng)大尺寸的LED光源僅能達(dá)到數(shù)十MHz的頻寬，仍有很大的進(jìn)步空間，必須借由縮小芯片面積等方法，提升頻寬。目前在世界上發(fā)表的研究成果中，紅光及藍(lán)光Micro LED都已達(dá)到GHz等級(jí)的頻寬，唯獨(dú)綠光LED受限于材料特性的影響，一直無(wú)法在頻寬上有良好的表現(xiàn)。因此，在這個(gè)議題上，郭浩中教授與韓仲教授等人，一樣通過(guò)半極化LED優(yōu)越的特性，開發(fā)出高性能的半極化綠光Micro LED元件，并實(shí)現(xiàn)高達(dá)756 MHz頻寬及1.5 Gb/s的傳輸速率，是綠光LED（發(fā)光波長(zhǎng)》520 nm）中已知最好的成果，突破過(guò)往綠光LED無(wú)法實(shí)現(xiàn)高頻寬的困境，該研究成果近期也被頂尖光電期刊ACS Photonics接受，展現(xiàn)臺(tái)灣在Micro LED領(lǐng)域的研發(fā)能量。

郭浩中教授表示，綜觀近年全世界的產(chǎn)業(yè)界、學(xué)術(shù)界對(duì)于Micro LED的研究與準(zhǔn)備，基于臺(tái)灣長(zhǎng)期在LED、面板、顯示器技術(shù)舉足輕重的地位，仍看好臺(tái)灣相關(guān)產(chǎn)業(yè)能在MiniLED及Micro LED的相關(guān)應(yīng)用取得良好的成績(jī)。最后郭教授也提到，不論是RGB三色轉(zhuǎn)移或單色LED搭配色轉(zhuǎn)換，要實(shí)現(xiàn)全彩顯示器，巨量轉(zhuǎn)移制程都是必須的。

盡管許多人目前仍不看好Micro LED巨量轉(zhuǎn)移的發(fā)展，但CMOS積體電路的發(fā)展過(guò)程就是最好的例子，IC技術(shù)及摩爾定律問(wèn)世至今，多次被認(rèn)為達(dá)到極限，隨即出現(xiàn)了像是FinFET、浸潤(rùn)式微影、極紫光微影及GAA等技術(shù)，將IC的進(jìn)步延續(xù)至今。Micro LED顯示技術(shù)亦同，只要保持研發(fā)的能量，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)點(diǎn)勢(shì)必會(huì)出現(xiàn)關(guān)鍵的技術(shù)來(lái)突破瓶頸，替日常生活帶來(lái)創(chuàng)新、高效能的新產(chǎn)品