廈門大學(xué)＆廈門市未來顯示技術(shù)研究院超高效和明亮Micro LEDs新突破

    微米級(jí)發(fā)光二極管（Micro LED）作為下一代顯示技術(shù)正在不斷發(fā)展，然而，傳統(tǒng)無機(jī)III-V半導(dǎo)體LED小型化到微尺度（≤50µm）的過程中，面臨著綠色和紅色LED輻射效率急劇下降、傳質(zhì)困難、紅綠藍(lán)（RGB）像素驅(qū)動(dòng)電壓失配等技術(shù)和性能方面的挑戰(zhàn)，嚴(yán)重影響了其商業(yè)化進(jìn)程。為了解決這些問題，采用納米級(jí)尺寸、高效率、窄帶發(fā)射、高色純度的紅、綠量子點(diǎn)（QDs）作為顏色轉(zhuǎn)換材料，與藍(lán)色微型LED結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了全彩微型LED顯示。該方法有望簡化傳質(zhì)，易于驅(qū)動(dòng)電路，成本低。

    然而，由于量子點(diǎn)在藍(lán)色區(qū)域的消光系數(shù)低，量子點(diǎn)的光提取效率（LEE）較差，導(dǎo)致量子點(diǎn)轉(zhuǎn)換的微型LED藍(lán)光泄漏嚴(yán)重，發(fā)光效率低，因此量子點(diǎn)顏色轉(zhuǎn)換層（CCL）的性能仍然較低。最近，通過將量子點(diǎn)嵌入到納米多孔GaN中，并在器件中添加濾色器（CF）或分布式布拉格反射器（DBR）來吸收或反射量子點(diǎn)無法吸收的殘留藍(lán)光，可以有效地抑制藍(lán)光泄漏。然而，這些方法不可避免地會(huì)增加功耗，降低視角，并增加微型LED顯示屏的表面溫度。此外，對于傳統(tǒng)的QD顯示器，QD CCL被夾在兩個(gè)厚度高達(dá)260微米的水氧阻隔層之間，以提高顯示器的可靠性這種策略不適合微型LED，因?yàn)殚L寬比會(huì)顯著增加，這使得小像素（<50µm）的圖案難以形成。雖然可以通過涂覆二氧化硅殼、氧化鋁殼或硅氧烷配體來制備更薄、更穩(wěn)定的量子點(diǎn)像素，而無需使用水-氧屏障層，從而提高量子點(diǎn)的PL穩(wěn)定性，但由于硅烷水解、表面配體修飾或原子層沉積（ALD）對量子點(diǎn)表面的破壞和較低的藍(lán)色吸收率，從而大大降低了量子點(diǎn)的顏色轉(zhuǎn)換性能，增加了非輻射復(fù)合。

    因此，構(gòu)建同時(shí)具有優(yōu)異色彩轉(zhuǎn)換效率和優(yōu)異PL穩(wěn)定性的量子點(diǎn)材料是實(shí)現(xiàn)高可靠性全彩微型LED的關(guān)鍵。 

    新突破