MiniLED與Micro LED的發(fā)展由于顯示器等相關(guān)產(chǎn)品的蓬勃發(fā)展而受到注目，TrendForce集邦咨詢表示，Micro LED顯示技術(shù)未來可望從小尺寸頭戴的擴增實境、穿戴型顯示器的手表、高毛利的車用顯示器、高階電視以及大型商用顯示屏等利基型產(chǎn)品進入市場，未來則有機會慢慢滲透到中尺寸的平板、筆電與桌上型顯示器發(fā)展。
Micro LED在大型顯示器的市場最具爆發(fā)力，主因是技術(shù)門檻相對較低，預(yù)估2024年在Micro LED電視與大型顯示器應(yīng)用上，其芯片產(chǎn)值將達到23億美元。但目前Micro LED的發(fā)展過程中仍然存在晶片制備、良率產(chǎn)率、巨量轉(zhuǎn)移、封裝散熱、集成驅(qū)動等較多的技術(shù)挑戰(zhàn)，上述技術(shù)難點不僅抬高了Micro LED的生產(chǎn)成本，還阻礙著商業(yè)化產(chǎn)品的出現(xiàn)和應(yīng)用，也衍生出技術(shù)相對成熟的MiniLED，作為Micro LED發(fā)展的開端。
2021美國消費性電子展（CES）首次以全數(shù)位化開展，群創(chuàng)和三星(The Wall TV) 通過線上展覽平臺，展出一系列MiniLED背光大尺寸電視和車用顯示器解決方案，積極搶占智慧娛樂、智慧車用等場域應(yīng)用商機。
臺灣交通大學(xué)的郭浩中及林建中教授研究團隊，合作開發(fā)三合一RGB MiniLED技術(shù)，使其可以應(yīng)用于市場上對于色彩飽和度及解析度要求較高的車載內(nèi)顯示屏產(chǎn)品，此技術(shù)開發(fā)不但可將一般fine-pitch顯示技術(shù)提升至更小fine-pitch，且通過高精度超微距量子點噴涂技術(shù)(SIJ)，將藍色MiniLED與紅色和綠色量子點互相結(jié)合，以單晶片的形式實現(xiàn)了全彩色和高質(zhì)量的MiniLED陣列,。
另一大進步是可減少轉(zhuǎn)移和鍵合（transfer and bonding）2/3 的時間。郭教授受訪時提到：“此技術(shù)的挑戰(zhàn)是量子點會伴隨著發(fā)光效率衰減的風(fēng)險導(dǎo)致色彩轉(zhuǎn)換效率下降，因此我們與臺灣Picosun公司合作導(dǎo)入原子層沉積(ALD)薄膜鈍化保護技術(shù)，使量子點不易受到外部環(huán)境（如水氣、氧氣）以及成膜環(huán)境溫度的影響，ALD技術(shù)的應(yīng)用對于量子點相關(guān)的應(yīng)用而言就顯得格外重要?！?/p>
芬蘭Picosun公司臺灣地區(qū)業(yè)務(wù)協(xié)理鍾佩翰亦表示：“MiniLED及Micro LED一直是我們關(guān)注的一個重要市場，原子層沉積技術(shù)對于光電元件可靠度是一個很重要的關(guān)鍵技術(shù)。由于LED晶片縮小化過程中，晶片側(cè)壁相對發(fā)光區(qū)的比面積率提升，介面漏電對于晶片的亮度（灰階）操作影響很大，另一方面目前很多高階的顯示器相關(guān)應(yīng)用，不論是高密度動態(tài)對比或者是陽光下直顯，使用的LED晶片及量子點其對抗環(huán)境的可靠度要求非常高。Picosun公司的ALD技術(shù)在長期與交大光電系及臺灣地區(qū)MiniLED大廠的合作下，已經(jīng)在這些方面做好全面的準(zhǔn)備?！?/p> 
圖一、50 ℃/ 50 % RH環(huán)境條件，300小時可靠度測試條件下(a)紅色量子點；
(b)綠色量子點有無進行ALD薄膜鈍化保護技術(shù)時的光致發(fā)光量子轉(zhuǎn)換效率(PLQY)的變化；
(c) TEM of量子點；(d) TEM of ALD on紅色量子點layer（來源：IEEE TED）
臺灣交通大學(xué)研究團隊近期也提出利用50°C低溫ALD薄膜鈍化保護技術(shù)，有效避免量子點光氧化現(xiàn)象產(chǎn)生且能保持色純度，在50 ℃/ 50 % RH條件下進行300小時可靠性測試，結(jié)果顯示紅色和綠色量子點的色彩覆蓋率在美國國家電視標(biāo)準(zhǔn)委員會（NTSC）的面積占比為99.5 %，Rec. 2020為89.6％，符合全彩顯示的需求。
然而，沒有進行低溫ALD薄膜鈍化保護技術(shù)的試片NTSC從99.6 %降低至94.6 %，Rec. 2020標(biāo)準(zhǔn)色域面積占比從90.2 %降低至到73.5 %。證實使用低溫ALD薄膜鈍化保護技術(shù)為量子點材料提供廣泛的色域面積和穩(wěn)定性，也對三合一MiniLED顯示器帶來良好的全彩性能。此結(jié)果已被IEEE Transactions on Electron Devices 2021接受。
圖二：比較有無進行ALD薄膜鈍化保護技術(shù)經(jīng)過300小時可靠度測試后的CIE-1976色域面積占比以及整理的表格
圖片來源：IEEE TED
This paper appears in: IEEE Transactions on Electron Devices
Print ISSN: 0018-9383
Online ISSN: 1557-9646
Digital Object Identifier: 10.1109/TED.2020.3048640
（來源：臺灣交通大學(xué)）
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