當(dāng)前，新型冠狀病毒仍在持續(xù)，對(duì)產(chǎn)業(yè)及企業(yè)造成了一定程度的影響，也牽動(dòng)著各行各業(yè)人們的心。在此形勢(shì)下，中國(guó)半導(dǎo)體照明網(wǎng)、極智頭條，在國(guó)家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟指導(dǎo)下，開(kāi)啟疫情期間知識(shí)分享，幫助企業(yè)解答疑惑。
以下是復(fù)旦大學(xué)副教授田朋飛帶來(lái)了題為“Micro－LED顯示全彩化關(guān)鍵技術(shù)—材料生長(zhǎng)、轉(zhuǎn)移打印和顏色轉(zhuǎn)換”的精彩主題分享。
Micro－LED近年來(lái)發(fā)展迅速，MicroLED由多量微型LED點(diǎn)陣組成，具有自發(fā)光、高亮度、長(zhǎng)壽命，反應(yīng)快速，高亮度、超高分辨率與色彩飽和度，可實(shí)現(xiàn)透明和柔性顯示，自由拼接大小和形狀等優(yōu)點(diǎn)，未來(lái)發(fā)展及應(yīng)用潛力巨大，其技術(shù)發(fā)展備受業(yè)界關(guān)注。
本期報(bào)告中從材料生長(zhǎng)、轉(zhuǎn)移打印和顏色轉(zhuǎn)換等角度，詳細(xì)分享了Micro－LED顯示全彩化關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)。
Micro－LED領(lǐng)域開(kāi)創(chuàng)性貢獻(xiàn)團(tuán)隊(duì)
美國(guó)德克薩斯州立大學(xué)Hongxing Jiang團(tuán)隊(duì)：首次提出Micro－LED的概念，發(fā)展Micro－LED顯示技術(shù)，創(chuàng)建III－N Technology公司。
英國(guó)斯特拉思克萊德大學(xué)Martin Dawson團(tuán)隊(duì)：首次集成CMOS和Micro－LED陣列、集成Micro－LED／顏色轉(zhuǎn)換材料，發(fā)展全彩色Micro－LED顯示；首次實(shí)現(xiàn)Micro－LED顯示和高速可見(jiàn)光通信系統(tǒng)集成；首次實(shí)現(xiàn)Micro－LED熒光壽命探測(cè)系統(tǒng)；首次實(shí)現(xiàn)Micro－LED應(yīng)用于光遺傳學(xué)；首次使用Micro－LED激發(fā)有機(jī)激光器；發(fā)展了納米級(jí)精度PDMS轉(zhuǎn)移打印技術(shù)；創(chuàng)建mLED公司。
美國(guó)西北大學(xué)John Rogers教授團(tuán)隊(duì)：柔性電子學(xué)開(kāi)創(chuàng)者；發(fā)明了使用PDMS轉(zhuǎn)移Micro－LED陣列的技術(shù)，突破了柔性、全彩色Micro－LED的巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)；高度發(fā)展了Micro－LED用于顯示、光遺傳學(xué)等的異質(zhì)集成技術(shù)；創(chuàng)建X－celeprint等公司。
結(jié)合單個(gè)Micro－LED典型制備流程，Micro－LED陣列制備，報(bào)告詳細(xì)介紹了Micro－LED結(jié)構(gòu)與襯底剝離技術(shù)。
Micro－LED顯示全彩化關(guān)鍵技術(shù)
Micro－LED顯示全彩化關(guān)鍵技術(shù)涉及材料生長(zhǎng)、轉(zhuǎn)移打印、顏色轉(zhuǎn)換等方面，其中材料生長(zhǎng)技術(shù)涉及到選區(qū)生長(zhǎng)納米線LED、選區(qū)生長(zhǎng)core－shell納米線LED、生長(zhǎng)多色量子阱結(jié)構(gòu)Micro－LED、納米環(huán)LED等多個(gè)方面。
轉(zhuǎn)移打印的角度，報(bào)告詳細(xì)介紹了PDMS stamp制備、Van der Walls 轉(zhuǎn)移技術(shù)、液相毛細(xì)管力鍵合、非接觸式轉(zhuǎn)移、Roll－to－roll 轉(zhuǎn)移、激光選擇性釋放、靜電吸附、電磁吸附（ITRI）、流體自組裝轉(zhuǎn)移、流體擴(kuò)散轉(zhuǎn)移等技術(shù)進(jìn)展。
對(duì)于Micro－LED顯示全彩化關(guān)鍵技術(shù)中的顏色轉(zhuǎn)換，報(bào)告詳細(xì)介紹了量子點(diǎn)色轉(zhuǎn)換及改進(jìn)，紫外自對(duì)準(zhǔn)固化、無(wú)機(jī)薄膜材料色轉(zhuǎn)換等技術(shù)進(jìn)展。
關(guān)于復(fù)旦大學(xué)micro－LED團(tuán)隊(duì)
1．復(fù)旦大學(xué)Micro－LED團(tuán)隊(duì)
研究團(tuán)隊(duì)：復(fù)旦大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院、電光源研究所、工程與技術(shù)研究院超越照明研究所多位教授、10余名博士、碩士研究生。
合作團(tuán)隊(duì)：Strathclyde 大學(xué)Martin Dawson（愛(ài)丁堡皇家學(xué)會(huì)院士）、深圳第三代半導(dǎo)體研究院閆春輝團(tuán)隊(duì)、臺(tái)灣交通大學(xué)郭浩中團(tuán)隊(duì)、復(fù)旦大學(xué)郭睿倩、遲楠、方志來(lái)、張國(guó)旗團(tuán)隊(duì)、北京大學(xué)、微電子所、廈門大學(xué)，正在開(kāi)展與 UCSB、愛(ài)丁堡大學(xué)團(tuán)隊(duì)的合作。
2．復(fù)旦大學(xué)研究平臺(tái)
完備的Micro－LED工藝、測(cè)試、系統(tǒng)集成實(shí)驗(yàn)平臺(tái)：復(fù)旦大學(xué)微納加工和器件實(shí)驗(yàn)室、教育部985“微納電子科技創(chuàng)新平臺(tái)”、上海智能電子與系統(tǒng)研究院、上海碳化硅功率器件工程與技術(shù)研究中心。
3．復(fù)旦大學(xué)Micro－LED研究
4．Micro－LED基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題研究
5．Micro－LED異質(zhì)集成：器件轉(zhuǎn)移、與量子點(diǎn)集成
6．Micro－LED顯示、可見(jiàn)光通信系統(tǒng)集成
小結(jié)及前景展望
本報(bào)告總結(jié)了近年來(lái)的各種Micro－LED顯示全彩化技術(shù)，包括生長(zhǎng)技術(shù)、轉(zhuǎn)移打印技術(shù)、顏色轉(zhuǎn)換技術(shù)。
生長(zhǎng)技術(shù)在結(jié)構(gòu)和機(jī)理的研究上已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，這在高分辨率和高效率的Micro－LED顯示全彩化應(yīng)用中有巨大的潛力。然而，驅(qū)動(dòng)器與Micro－LED陣列的集成以及效率的提高是該技術(shù)面臨的巨大挑戰(zhàn)。
轉(zhuǎn)移打印技術(shù)已被許多公司廣泛使用，但是成本和產(chǎn)量是該技術(shù)發(fā)展的主要障礙。
顏色轉(zhuǎn)換技術(shù)可實(shí)現(xiàn)低成本和高PPI的Micro－LED顯示全彩化。然而，材料的能量損失，低效率和不穩(wěn)定性仍然是需要進(jìn)一步地解決。
目前，Micro－LED顯示市場(chǎng)仍處于起步階段，尚未大規(guī)模量產(chǎn)。這不僅是機(jī)遇，也是挑戰(zhàn)。
許多企業(yè)（三星，索尼，夏普，京東方等）已經(jīng)投資了用于Micro－LED顯示全彩化的關(guān)鍵技術(shù)，例如轉(zhuǎn)移打印技術(shù)。在衍生產(chǎn)品方面，主要的制造商也已提前開(kāi)始相關(guān)研究。
對(duì)于終端應(yīng)用，大型戶外和商用顯示器將首先出現(xiàn)，其次是汽車和可穿戴顯示器。未來(lái)，隨著世界范圍內(nèi)關(guān)鍵技術(shù)地迅速發(fā)展，大面積、低成本、高效率的Micro－led顯示屏有望成為未來(lái)的重要顯示技術(shù)。
