當前，新型冠狀病毒仍在持續(xù)，對產(chǎn)業(yè)及企業(yè)造成了一定程度的影響，也牽動著各行各業(yè)人們的心。在此形勢下，中國半導(dǎo)體照明網(wǎng)、極智頭條，在國家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟指導(dǎo)下，開啟疫情期間知識分享，幫助企業(yè)解答疑惑。
以下是復(fù)旦大學(xué)副教授田朋飛帶來了題為“Micro－LED顯示全彩化關(guān)鍵技術(shù)—材料生長、轉(zhuǎn)移打印和顏色轉(zhuǎn)換”的精彩主題分享。
Micro－LED近年來發(fā)展迅速，MicroLED由多量微型LED點陣組成，具有自發(fā)光、高亮度、長壽命，反應(yīng)快速，高亮度、超高分辨率與色彩飽和度，可實現(xiàn)透明和柔性顯示，自由拼接大小和形狀等優(yōu)點，未來發(fā)展及應(yīng)用潛力巨大，其技術(shù)發(fā)展備受業(yè)界關(guān)注。
本期報告中從材料生長、轉(zhuǎn)移打印和顏色轉(zhuǎn)換等角度，詳細分享了Micro－LED顯示全彩化關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展趨勢。
Micro－LED領(lǐng)域開創(chuàng)性貢獻團隊
美國德克薩斯州立大學(xué)Hongxing Jiang團隊：首次提出Micro－LED的概念，發(fā)展Micro－LED顯示技術(shù)，創(chuàng)建III－N Technology公司。
英國斯特拉思克萊德大學(xué)Martin Dawson團隊：首次集成CMOS和Micro－LED陣列、集成Micro－LED／顏色轉(zhuǎn)換材料，發(fā)展全彩色Micro－LED顯示；首次實現(xiàn)Micro－LED顯示和高速可見光通信系統(tǒng)集成；首次實現(xiàn)Micro－LED熒光壽命探測系統(tǒng)；首次實現(xiàn)Micro－LED應(yīng)用于光遺傳學(xué)；首次使用Micro－LED激發(fā)有機激光器；發(fā)展了納米級精度PDMS轉(zhuǎn)移打印技術(shù)；創(chuàng)建mLED公司。
美國西北大學(xué)John Rogers教授團隊：柔性電子學(xué)開創(chuàng)者；發(fā)明了使用PDMS轉(zhuǎn)移Micro－LED陣列的技術(shù)，突破了柔性、全彩色Micro－LED的巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)；高度發(fā)展了Micro－LED用于顯示、光遺傳學(xué)等的異質(zhì)集成技術(shù)；創(chuàng)建X－celeprint等公司。
結(jié)合單個Micro－LED典型制備流程，Micro－LED陣列制備，報告詳細介紹了Micro－LED結(jié)構(gòu)與襯底剝離技術(shù)。
Micro－LED顯示全彩化關(guān)鍵技術(shù)
Micro－LED顯示全彩化關(guān)鍵技術(shù)涉及材料生長、轉(zhuǎn)移打印、顏色轉(zhuǎn)換等方面，其中材料生長技術(shù)涉及到選區(qū)生長納米線LED、選區(qū)生長core－shell納米線LED、生長多色量子阱結(jié)構(gòu)Micro－LED、納米環(huán)LED等多個方面。
轉(zhuǎn)移打印的角度，報告詳細介紹了PDMS stamp制備、Van der Walls 轉(zhuǎn)移技術(shù)、液相毛細管力鍵合、非接觸式轉(zhuǎn)移、Roll－to－roll 轉(zhuǎn)移、激光選擇性釋放、靜電吸附、電磁吸附（ITRI）、流體自組裝轉(zhuǎn)移、流體擴散轉(zhuǎn)移等技術(shù)進展。
對于Micro－LED顯示全彩化關(guān)鍵技術(shù)中的顏色轉(zhuǎn)換，報告詳細介紹了量子點色轉(zhuǎn)換及改進，紫外自對準固化、無機薄膜材料色轉(zhuǎn)換等技術(shù)進展。
關(guān)于復(fù)旦大學(xué)micro－LED團隊
1．復(fù)旦大學(xué)Micro－LED團隊
研究團隊：復(fù)旦大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院、電光源研究所、工程與技術(shù)研究院超越照明研究所多位教授、10余名博士、碩士研究生。
合作團隊：Strathclyde 大學(xué)Martin Dawson（愛丁堡皇家學(xué)會院士）、深圳第三代半導(dǎo)體研究院閆春輝團隊、臺灣交通大學(xué)郭浩中團隊、復(fù)旦大學(xué)郭睿倩、遲楠、方志來、張國旗團隊、北京大學(xué)、微電子所、廈門大學(xué)，正在開展與 UCSB、愛丁堡大學(xué)團隊的合作。
2．復(fù)旦大學(xué)研究平臺
完備的Micro－LED工藝、測試、系統(tǒng)集成實驗平臺：復(fù)旦大學(xué)微納加工和器件實驗室、教育部985“微納電子科技創(chuàng)新平臺”、上海智能電子與系統(tǒng)研究院、上海碳化硅功率器件工程與技術(shù)研究中心。
3．復(fù)旦大學(xué)Micro－LED研究
4．Micro－LED基礎(chǔ)科學(xué)問題研究
5．Micro－LED異質(zhì)集成：器件轉(zhuǎn)移、與量子點集成
6．Micro－LED顯示、可見光通信系統(tǒng)集成
小結(jié)及前景展望
本報告總結(jié)了近年來的各種Micro－LED顯示全彩化技術(shù)，包括生長技術(shù)、轉(zhuǎn)移打印技術(shù)、顏色轉(zhuǎn)換技術(shù)。
生長技術(shù)在結(jié)構(gòu)和機理的研究上已經(jīng)取得了很大的進展，這在高分辨率和高效率的Micro－LED顯示全彩化應(yīng)用中有巨大的潛力。然而，驅(qū)動器與Micro－LED陣列的集成以及效率的提高是該技術(shù)面臨的巨大挑戰(zhàn)。
轉(zhuǎn)移打印技術(shù)已被許多公司廣泛使用，但是成本和產(chǎn)量是該技術(shù)發(fā)展的主要障礙。
顏色轉(zhuǎn)換技術(shù)可實現(xiàn)低成本和高PPI的Micro－LED顯示全彩化。然而，材料的能量損失，低效率和不穩(wěn)定性仍然是需要進一步地解決。
目前，Micro－LED顯示市場仍處于起步階段，尚未大規(guī)模量產(chǎn)。這不僅是機遇，也是挑戰(zhàn)。
許多企業(yè)（三星，索尼，夏普，京東方等）已經(jīng)投資了用于Micro－LED顯示全彩化的關(guān)鍵技術(shù)，例如轉(zhuǎn)移打印技術(shù)。在衍生產(chǎn)品方面，主要的制造商也已提前開始相關(guān)研究。
對于終端應(yīng)用，大型戶外和商用顯示器將首先出現(xiàn)，其次是汽車和可穿戴顯示器。未來，隨著世界范圍內(nèi)關(guān)鍵技術(shù)地迅速發(fā)展，大面積、低成本、高效率的Micro－led顯示屏有望成為未來的重要顯示技術(shù)。
