Page 25 - 高解析度UVA MicroLED顯示器—未來顯示技術新主流

101.8A/cm2的大小。一般而言， 我們希望以上兩種轉換效率最大 值出現在電流密度越低的地方， 這樣便能以越低的電流去驅動 MicroLED元件，達到發光效率的 峰值，而上述數據都是可以滿足我 們期望的結果。
著電流的上升，其發光光譜的半 高寬也增加得十分緩慢，從10μA 的6.1nm到300μA的8.2nm，非常 適合單一色光的應用。
而在圖2右圖中，我們也量測 到峰值波長的移動，這是因為原 先在量子井所存在的內建電場會 造成能帶的扭曲傾斜，稱為量子 限制史塔克效應(QCSE)，然而注 入電流的增加會在一定程度上屏 蔽掉內建電場，削弱史塔克效應， 因而產生波長藍移;但隨著電流注 入的繼續加大，因為電流擁擠所造 成的熱效應會更加顯著，因而產生 波長的紅移。
然而，值得注意的是，從圖中 我們可以發現UVA波段MicroLED 在550nm的波段會出現一個較小 的缺陷光峰值，其大小約為370nm 之強度的千分之一，這是由於氮化 鎵材料的磊晶缺陷所造成，因磊晶 缺陷而在能隙間產生的缺陷能階 會捕捉電子使能隙變小，進而產 生肉眼可見的缺陷光。
圖3:單顆5μm MicroLED電致發光(EL)光譜 圖，輸入電流從5μA至1000μA。
圖4:MicroLED在與IC覆晶後利用掃描式電子顯 微鏡所拍攝的照片，其中間的黏著金屬即為In。
圖3為利用電致發光(EL)所得 到的光譜圖，是對於同樣單顆元件 施加不同電流大小，分別從5μA到 1000μA，所得到的波長對發光強 度作圖，可以發現UVA (370nm) 波段的MicroLED隨著注入電流的 增加，其峰值的中心幾乎都保持在 370nm附近，而這也與標準的微 影製程所使用的i-line (365nm) 曝光光源波長十分接近;並且隨
由於所使用的覆晶技術的關 係，最後做成的顯示器會由背面 (藍寶石基板)出光。對全點亮的顯 示器再進行量測，得到在100mA 的電流下，最大的總體光輸出功 率為2.6mW。此外，如前面所述， 我們可以看到在全點亮的過程中， 可被人眼所捕捉的是550nm波段 的缺陷光，大約為綠光。
水平度的提升是我們認為在提高 良率上仍可以努力的方向，因為 MicroLED的良率在目前與未來 的學術界與業界都是一個重要的 課題。
圖4為LED在與IC覆晶後利 用電子顯微鏡所拍攝的照片。目 前，晶片製程技術的優化與晶片
圖5是利用1920×1080 UVA MicroLED顯示器接上軟排線與驅 動電路板，並與電腦連接便可以播 放圖片，此外，它也可以用來播放 影片。據我們所知，這是第一個高 解析度主動式UVA MicroLED顯 示器的演示，其長寬比為16:9，單 顆LED元件大小為5μm。
COVER STORY
1920×1080 UVA MicroLED 高解析度顯示器的首度演示
圖2:左圖為單顆MicroLED光輸出功率和光度對電流作圖，右圖為外部量子效率(EQE)及電轉光效率 和波長對電流密度作圖。
在無光罩微影製程的演示， 我們首先在1920×1080 UVA MicroLED顯示器上以鏡像(mirror writing)文字播放NTHU的字樣，
無光罩微影製程應用推動顯 示技術再升級
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