Page 26 - 高解析度UVA MicroLED顯示器—未來顯示技術新主流

COVER STORY
上光阻矽晶片
上光阻矽晶片
由清華大學電子工程研究 所所成功研製出的高解析度 1920×1080 UVA MicroLED顯示 器，其單顆LED元件大小為5μm， 元件間距為8μm，在對角線為0.69 英吋的晶片上，相當於3200ppi的 解析度。對MicroLED陣列的單顆 元件進行量測可得知此元件的電 特性具有理想的啟動電壓、非常 小的漏電流等優點;在光特性量 測中，也可得到單顆元件較佳的 光輸出功率及較高的光電轉換效 率。這些優良的特性主要歸功於先 進製程的幫助，包括自動對準微影 製程及優化的乾式蝕刻技術，這些 都體現在高解析度、高ppi的UVA 波段顯示器的研製上。
UVA MicroLED將成為高解 析度應用的前瞻性技術之一
圖5:利用1920×1080 UVA MicroLED顯示器播放圖片，左圖為獵豹，右圖為清華大學校徽。
發光二極體有諸多優點，因 此現今的應用已非常廣泛，大至 照明、交通號誌、汽車大燈、LCD 背光源等，小至微型顯示器及虛擬 實境。而微型發光二極體顯示器很 可能會是未來的主流顯示技術，對 於目前市場需求，應用於擴增實境 亦或是智慧眼鏡這類產品對於解 析度的要求越來越高，因此我們 如何微縮發光二極體尺寸，並得到 高解析度的陣列、使其均勻發光、 提升良率，這些都是相當重要的。
圖6:NTHU的字樣成功被顯影在矽晶圓上。
接著在微影目標矽晶圓上旋塗上負 光阻，經過軟烤後，將矽晶圓直接以 接觸式貼在顯示器上，曝光200秒後 再經歷曝後烤以及顯影，便成功在 矽晶圓上得到NTHU的圖形。
圓間隙中產生散射。 因此，若是能以標準的微影
如圖6所示，可以看到NTHU 的字樣成功地被顯影在矽晶圓上。 然而從圖形可以發現，對於字樣的 線寬與轉角處的銳利程度，與顯示 器上是有些許差距的，原因是相比 於真正的曝光機台缺少了透鏡的聚 焦，造成許多光源在顯示器與矽晶
曝光設備，再加上高解析度UVA MicroLED顯示器作為曝光光源， 對未來的微影設備與無光罩製 程都是非常具有潛力的。雖然 其能夠達到的最小線寬取決於 MicroLED元件的大小，但若是可 以將MicroLED的尺度持續微縮， 在未來的產業界將具有縮減微影 製程的成本、提高製程良率及縮短 製程時間等顯著的優勢。
此外，由於UVA能量相較三原 色都大，利用此優勢，目前清華大 學電子工程研究所也嘗試利用三 原色之鈣鈦礦螢光粉，藉由光致激 發的方式研製全彩MicroLED顯示 器，期待在未來為下一代顯示器製 程技術帶來更大的突破。
26 www.edntaiwan.com