Mini LED及Micro LED於顯示器的相關產品與研究在近期內大放異彩，Mini LED顯示器立基於高效能LED背光源及TFT-LCD技術，已經成功在顯示器產品上表現出相當亮眼的性能，即將爆發性成長，第一波應用已經出現在微星、華碩及宏碁的電競螢幕等高階顯示應用領域，而蘋果傳聞將問世的Mini LED iPad、Macbook，也備受市場及消費者期待。

緊接著Mini LED之後，Micro LED也被視為新世代顯示器的關鍵技術，各家大廠及各國研究單位都緊鑼密鼓開發相關技術，期望能夠一舉突破OLED的封鎖，挺進高階、新型顯示器的市場。

然而，Micro LED的顯示器技術目前仍受限於巨量轉移良率及產能不足等問題，特別是紅光Micro LED晶片，不論是晶片性能或轉移良率都面臨相當大的瓶頸。因此，採用量子點螢光粉的色轉換技術，也被認為是克服RGB三色轉移的替代方案。採用色轉換技術僅需要單一顏色的LED光源，如藍光或近紫外光，可大幅減少巨量轉移製程的困難度，加速Micro LED顯示器全彩化的發展。量子點螢光粉具有高轉換效率、廣色域及高演色性等優勢，可以提升顯示器在色彩相關的性能。韓國三星便導入量子點螢光粉白光光源，來取代傳統黃色螢光粉技術，並率先於市場上推出QLED顯示器，獲得高評價且展現了該技術的優勢，而台灣在這方面也有頂尖的教授學者、研究團隊及成果。

國立交通大學的郭浩中、林建中及洪瑞華教授聯手美國耶魯大學韓仲教授、美國新創公司Saphlux、國內半導體材料供應商台灣奈晶（TWNC)及信捷先進材料，合作研究藉由半極化LED結合量子點螢光粉濾光片技術，提出具有高色穩定性的全彩化量子點Micro LED陣列研究成果，該成果已發表於頂尖光電期刊Photonics Research。

(50 µm 綠光Micro LED；圖片來源：交通大學)

郭教授受訪時提到：「藍、綠光LED由於本身材料特性的影響，隨著電流供給的條件改變，容易引起發光波長位移的問題，會導致人眼看到的顏色產生變化。舉例來說，若採用獨立的Micro LED做為螢幕畫素，當手機或智慧型手錶在戶外環境光線較強烈的時候，就需要更大的驅動電流來維持螢幕的亮度，這時候就有可能導致螢幕的顏色產生變化，不利於使用者的視覺感受，因此發光波長穩定的背光源就顯得格外重要。」該團隊藉由半極化LED結合色轉換技術展示了Micro LED顯示技術的最新成果。

與此同時，隨著5G跟Sub 6G時代來臨，Micro LED除了應用於顯示器外，可見光通訊（visible light communication VLC）也正緊鑼密鼓地為下一個世代的通訊技術做準備。

可見光通訊採用LED做為光源，可搭配室內照明、電子看板及顯示器等做為無線通訊的手段。然而，傳統大尺寸的LED光源僅能達到數十MHz的頻寬，仍有很大的進步空間，必須藉由縮小晶片面積等方法，提升頻寬。目前在世界上發表的研究成果中，紅光及藍光Micro LED都已達到GHz等級的頻寬，唯獨綠光LED受限於材料特性的影響，一直無法在頻寬上有良好的表現。因此，在這個議題上，郭浩中教授與韓仲教授等人，一樣透過半極化LED優越的特性，開發出高性能的半極化綠光Micro LED元件，並實現高達756 MHz頻寬及1.5 Gb/s的傳輸速率，是綠光LED（發光波長>520 nm）中已知最好的成果，突破過往綠光LED無法實現高頻寬的困境，該研究成果近期也被頂尖光電期刊ACS Photonics接受，展現台灣在Micro LED領域的研發能量。

(圖片來源：交通大學)

郭浩中教授表示，綜觀近年全世界的產業界、學術界對於Micro LED的研究與準備，基於台灣長期在LED、面板、顯示器技術舉足輕重的地位，仍看好國內相關產業能在Mini LED及Micro LED的相關應用取得良好的成績。最後郭教授也提到，不論是RGB三色轉移或單色LED搭配色轉換，要實現全彩顯示器，巨量轉移製程都是必須的。

儘管許多人目前仍不看好Micro LED巨量轉移的發展，但CMOS積體電路的發展過程就是最好的例子，IC技術及摩爾定律問世至今，多次被認為達到極限，隨即出現了像是FinFET、浸潤式微影、極紫光微影及GAA等技術，將IC的進步延續至今。Micro LED顯示技術亦同，只要保持研發的能量，在適當的時機點勢必會出現關鍵的技術來突破瓶頸，替日常生活帶來創新、高效能的新產品。

相關研究發表請見: https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsphotonics.0c00764

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