下世代Micro LED瓶頸有解 鈣鈦礦量子點(diǎn)技術(shù)具成本優(yōu)勢

當(dāng)蘋果(Apple)的iPhone Xs、iPhone Xs Max使用OLED顯示器之后，學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界都在關(guān)注下世代面板究竟何者會受蘋果青睞。韓國廠商三星電子(Samsung Electronics)在量子點(diǎn)顯示(QLED)有多年經(jīng)驗(yàn)；中國大陸三安光電則主推Mini LED；日本Sony則領(lǐng)先全球率先發(fā)表Micro LED大型顯示器；***則在工研院、聚積、錼創(chuàng)等產(chǎn)業(yè)界的合作下努力做Micro LED。科技部5日宣布，***清華大學(xué)團(tuán)隊(duì)可解決Micro LED遇到的瓶頸，而且具備程序簡單與成本低廉的優(yōu)勢。

目前臺廠正以巨量轉(zhuǎn)移(Mass Transfer)解決Micro LED量產(chǎn)的良率問題。而且除了巨量轉(zhuǎn)移，產(chǎn)業(yè)界也要解決光的均勻性和紋路等問題。清華大學(xué)材料系教授林皓武表示，OLED為目前最新穎的主動式發(fā)光顯示器技術(shù)，但由于其仍有壽命與耗能等問題，Micro LED之發(fā)展為勢在必行。但由于Micro LED仍具有許多問題須克服，如巨量轉(zhuǎn)移、低色均勻度等。在科技部資助的研究中，鈣鈦礦量子點(diǎn)在RGB三種色光下皆具有超高色純度與高量子產(chǎn)率，將其與Micro LED結(jié)合，可以達(dá)到全色域、高純色與高穩(wěn)定度之顯示器，并且有機(jī)會能夠解決Micro LED所面臨的問題。

科技部表示，清大團(tuán)隊(duì)的量子產(chǎn)率趨近于100%、具高色純度與高穩(wěn)定度的鈣鈦礦量子點(diǎn)，其放光波長與頻寬符合下世代Rec.2020超廣色域規(guī)范，非常適合用于各顯示器技術(shù)。此外其獨(dú)特的光物理性質(zhì)更讓它們有機(jī)會實(shí)現(xiàn)室溫運(yùn)行的量子計(jì)算。

林皓武表示，鈣鈦礦量子點(diǎn)只要透過改變組成成分即可調(diào)色，相較于三五族半導(dǎo)體量子點(diǎn)僅能透過篩選粒徑大小調(diào)整放光波長，鈣鈦礦量子點(diǎn)具有相當(dāng)大的優(yōu)勢。然而，過去以注入法合成之鈣鈦礦量子點(diǎn)的結(jié)晶性、穩(wěn)定性與量子產(chǎn)率較差，使其在應(yīng)用與量產(chǎn)上受到限制。該研究團(tuán)隊(duì)成功的改善了這些問題，除了突破以往鈣鈦礦量子點(diǎn)結(jié)晶性差與不穩(wěn)定性，噴霧制程還大幅增加了工業(yè)上大量合成的可能性。該技術(shù)日前已經(jīng)取得***專利，也吸引韓國首爾大學(xué)、美國田納西大學(xué)等國際研究團(tuán)隊(duì)主動提出要與清大合作交流。

清華大學(xué)林皓武研究團(tuán)隊(duì)是利用噴霧合成法，將鈣鈦礦前驅(qū)物(Precursor)于反溶劑(Poor solvent)中析出產(chǎn)生奈米等級(半高寬為20至40奈米)的鈣鈦礦晶體，再以離心方式分離并萃取粒徑大小較一致的鈣鈦礦量子點(diǎn)，此制程之鈣鈦礦量子點(diǎn)的光致發(fā)光量子產(chǎn)率在溶液中及固態(tài)薄膜皆可以達(dá)近100%。此外，透過調(diào)整鈣鈦礦的成分，成功生產(chǎn)出一系列由深藍(lán)色至近紅外光的放光，因此非常適合應(yīng)用于Micro LED之色彩轉(zhuǎn)換層材料，以實(shí)現(xiàn)全彩均勻的完美顯示器技術(shù)；同時(shí)，利用鈣鈦礦量子點(diǎn)之高量子產(chǎn)率與高穩(wěn)定性的特性，使其在室溫下能夠達(dá)到光子反聚束的特性，為相當(dāng)理想的單光子源，增加了室溫運(yùn)行量子計(jì)算之可行性，同時(shí)也減少了對超低溫系統(tǒng)的能耗依賴。

來源：Digitimes