下世代Micro LED瓶颈有解 钙钛矿量子点技术具成本优势

当苹果(Apple)的iPhone Xs、iPhone Xs Max使用OLED显示器之后，学界和产业界都在关注下世代面板究竟何者会受苹果青睐。韩国厂商三星电子(Samsung Electronics)在量子点显示(QLED)有多年经验；中国大陆三安光电则主推Mini LED；日本Sony则领先全球率先发表Micro LED大型显示器；***则在工研院、聚积、錼创等产业界的合作下努力做Micro LED。科技部5日宣布，***清华大学团队可解决Micro LED遇到的瓶颈，而且具备程序简单与成本低廉的优势。

目前台厂正以巨量转移(Mass Transfer)解决Micro LED量产的良率问题。而且除了巨量转移，产业界也要解决光的均匀性和纹路等问题。清华大学材料系教授林皓武表示，OLED为目前最新颖的主动式发光显示器技术，但由于其仍有寿命与耗能等问题，Micro LED之发展为势在必行。但由于Micro LED仍具有许多问题须克服，如巨量转移、低色均匀度等。在科技部资助的研究中，钙钛矿量子点在RGB三种色光下皆具有超高色纯度与高量子产率，将其与Micro LED结合，可以达到全色域、高纯色与高稳定度之显示器，并且有机会能够解决Micro LED所面临的问题。

科技部表示，清大团队的量子产率趋近于100%、具高色纯度与高稳定度的钙钛矿量子点，其放光波长与频宽符合下世代Rec.2020超广色域规范，非常适合用于各显示器技术。此外其独特的光物理性质更让它们有机会实现室温运行的量子计算。

林皓武表示，钙钛矿量子点只要透过改变组成成分即可调色，相较于三五族半导体量子点仅能透过筛选粒径大小调整放光波长，钙钛矿量子点具有相当大的优势。然而，过去以注入法合成之钙钛矿量子点的结晶性、稳定性与量子产率较差，使其在应用与量产上受到限制。该研究团队成功的改善了这些问题，除了突破以往钙钛矿量子点结晶性差与不稳定性，喷雾制程还大幅增加了工业上大量合成的可能性。该技术日前已经取得***专利，也吸引韩国首尔大学、美国田纳西大学等国际研究团队主动提出要与清大合作交流。

清华大学林皓武研究团队是利用喷雾合成法，将钙钛矿前驱物(Precursor)于反溶剂(Poor solvent)中析出产生奈米等级(半高宽为20至40奈米)的钙钛矿晶体，再以离心方式分离并萃取粒径大小较一致的钙钛矿量子点，此制程之钙钛矿量子点的光致发光量子产率在溶液中及固态薄膜皆可以达近100%。此外，透过调整钙钛矿的成分，成功生产出一系列由深蓝色至近红外光的放光，因此非常适合应用于Micro LED之色彩转换层材料，以实现全彩均匀的完美显示器技术；同时，利用钙钛矿量子点之高量子产率与高稳定性的特性，使其在室温下能够达到光子反聚束的特性，为相当理想的单光子源，增加了室温运行量子计算之可行性，同时也减少了对超低温系统的能耗依赖。

来源：Digitimes