近日，廈門大學電子科學與技術學院半導體照明與顯示實驗室在Micro-LED全彩顯示技術方面取得突破性進展，相關成果發表在國際期刊Advanced Materials（《先進材料》）上。
Micro-LED是未來顯示技術最重要的發展方向之一，其全彩化技術是近年來國際學術界和產業界公認的難點。當前，鈣鈦礦量子點因其在發光性能的諸多優勢，在Micro-LED全彩顯示領域具有巨大的應用潛力。然而，鈣鈦礦量子點的短板也很明顯，尤其是紅色發光的鈣鈦礦量子點，穩定性較之綠光鈣鈦礦量子點更差，亮度也更弱。為此探索新型量子點色轉換技術，對于解決當前Micro-LED全彩顯示技術難題、提升我國在Micro-LED顯示產業的國際競爭力具有重要意義和價值。
針對當前難點，半導體照明與顯示實驗室提出了一種全新的策略，利用紅色發光鈣鈦礦量子點（γ-CsPbI_3）包覆綠色鈣鈦礦量子點（CsPbBr_3），形成核殼結構，在兩種量子點之間滿足能量轉移的條件，γ-CsPbI_3將CsPbBr_3的發光完全吸收。“由于CsPbBr_3向γ-CsPbI_3傳遞能量，因此γ-CsPbI_3會表現出CsPbBr_3的激發特性，可以調節該結構的最佳激發波長。該工作中，紅色發光的雙組分鈣鈦礦量子點最佳激發波長逐漸被調節至藍光區域。在藍光激發下，光致發光強度可以提升3倍以上，且藍光激發量子產率接近100%，穩定性也得到顯著提升。”廈門大學電子科學與技術學院陳忠教授說。
據了解，在紅光量子點最佳激發波長調節至藍光區域后，研究人員將該雙組分量子點應用于藍光Micro-LED色轉換層中。借助玻璃微孔陣列作為載體，沉積出的量子點陣列與Micro-LED陣列相對應，實現了很好的色轉換性能，顯示色域可達到135.9%的NTSC標準。
這項研究將非輻射能量傳遞機制與Micro-LED色轉換技術相結合，從性能提升、工藝精簡方面“雙管齊下”，突破當前Micro-LED紅光色轉換技術瓶頸，以更低成本實現了高質量Micro-LED全彩顯示效果，有助于解決產業技術難題，推動我國Micro-LED全彩顯示技術的產業化發展。
廈門大學半導體照明與顯示實驗室成立于2006年，是國內較早開展LED技術與應用研究的團隊，長期著眼于顯示產業“卡脖子”的關鍵技術問題開展多學科交叉研究，圍繞突破Micro-LED的技術瓶頸，持續推進集成電路核心技術攻關，取得了一系列重要進展，如，首次實現Micro-LED直流電學參數無接觸測量，取得微小芯片高效檢測的技術突破；利用復合納米結構大幅度提升紅光量子產率，有效緩解紅光像素的低光效瓶頸等。
